Экспериментальные исследования процесса резания

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ [c.64]

На основе теоретического и экспериментального исследования процесса теплообразования можно выявить законы изменения температуры резания (на поверхности контакта стружки с передней гранью резца), а также температуры режущего инструмента и обрабатываемой детали в зависимости от различных факторов. [c.126]

Выбор режимов алмазного сверления. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования процессов алмазного сверления и построенные на их основе таблицы позволяют назначать оптимальные режимы резания, т. е. практически разработаны нормативы режимов резания. [c.128]

Сила резания является исходной величиной при определении систематических погрешностей обработки, связанных с упругими деформациями заготовки, инструмента и соответствующих узлов станка. Наконец, точное определение силы резания совершенно обязательно во многих экспериментально-теоретических исследованиях процесса резания — при изучении процесса образования стружки, при исследовании динамики износа режущего инструмента и т. п. [c.4]

В соответствии с решениями Декабрьского пленума ЦК ВКП(б) в 1935 г. в СССР была создана Комиссия по резанию металлов, работа которой проводилась с участием многих коллективов научных работников и заводских инженеров. В течение пяти лет Комиссией проводились экспериментальные и теоретические исследования процесса резания, причем изучалась работа инструментов основных типов (резцов, сверл, фрез и др.), изготовленных из легированных, быстрорежущих сталей и оснащенных твердым сплавом, при обработке различных материалов, применяемых в машиностроении. [c.5]

Для исследования процесса резания листовых пластмасс тонкими струями жидкости в ЛТИ им. Ленсовета была спроектирована и изготовлена экспериментальная установка (рис. 28), представляющая собой мультипликатор давления, состоящий из двух соосно расположенных цилиндров, поршни которых жестко соединены между собой. Следовательно, при равновесии поршней в каком-либо промежуточном положении давление в цилиндрах обратно пропорционально площадям этих поршней. [c.47]

Сложность исследования рабочего процесса выемочной мащины заключается в случайном характере сил сопротивления на исполнительном органе, являющихся результатом взаимодействия последнего с угольным массивом. Экспериментальная обработка осциллограмм резания углей и пород разных структурных свойств показала, что для всех исследованных осциллограмм характерен общий вид корреляционных функций, которые с достаточной точностью аппроксимируются выражениями [11, 12] [c.58]

Развитие металлообработки шло под знаком повышения качества и рабочей скорости станков. Увеличение скоростей резания металла достигалось переходом от резцов из углеродистой стали к резцам из легированной стали, затем начали применять резцы из особых сверхтвердых сплавов. Совершенствование режущих инструментов, экспериментальные и теоретические исследования процессов металлообработки, новые изобретения в этой области способствовали значительному улучшению конструкций станков, росту их мощности. Это заставляло совершенствовать привод станков и способы управления ими. [c.17]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ НА КОРРОЗИОННУЮ СТОЙКОСТЬ ОБРАБОТАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ [c.106]

Экспериментальные исследования показывают, что диаметр сверла оказывает большее влияние на увеличение Р я М, чем подача. Это объясняется тем, что диаметр сверла выражает как бы глубину резания при сверлении, которая, по сравнению с подачей, оказывает большее влияние на силы, возникаюш,ие в процессе резания (см. стр. 88). Кроме того, если подача влияет на значения Р и М примерно одинаково, то диаметр сверла на момент от сил сопротивления оказывает значительно большее влияние, чем на осевую силу. [c.237]

Вег эти особенности делают процесс резания при шлифовании более сложным, чем при других видах обработки, и создают большие трудности как при теоретическом, так и при экспериментальном его исследовании. [c.501]

Исследователи в области резания металлов предпринимали попытки создания аналитической теории процесса резания, которая давала бы ясное понимание его механизма и предсказывала важнейшие параметры без проведения экспериментальных исследований. Большинство практических операций резания геометрически сложны, и поэтому рассмотрим сначала наиболее простой случай прямоугольного (ортогонального) резания с дальнейшим расширением теории применительно к более сложным процессам. В данной главе излагается теория сливного стружкообразования при отсутствии нароста на резце, как наиболее простая и имеющая широкое применение. В конце главы коротко обсуждаются процессы элементного стружкообразования и резания с наростом. [c.31]

Как уже отмечено, температура резания растет менее интенсивно, чем скорость. По мере нагрева резца разность температур стружки и резца падает, а поэтому интенсивность передачи теплоты от стружки резцу уменьшается. Следовательно, с увеличением скорости резания и температура резца значительно поднимается, но в меньшей степени, чем сама скорость. Современные экспериментальные исследования [124] процесса резания с ультравысокими скоростями (до 72 ООО м/мин), когда процесс происходил адиабатически (без теплообмена), показали при этом температуру в зоне резания на уровне 30—65° С, вполне допустимом стойкостью быстрорежущего резца. Надо полагать, что кривые 0—v с повышением скорости резания будут приближаться к уровню температуры плавления обрабатываемого материала, а затем снижаться с дальнейшим повышением скорости. Подобное явление должно особенно быстро происходить при работе вращающимся инструментом, например фрезой, когда интенсивность охлаждения фрезы воздухом растет с увеличением скорости вращения инструмента. [c.133]

Первое углубленное научное исследование в области резания металлов произвел русский профессор И. А. Тиме в 1870 г. Впервые проф. Тиме подверг тщательному изучению наиболее сложный и важный вопрос в области резания металлов — процесс образования стружки. В 1870 г. была опубликована работа проф. Тиме Сопротивление металлов и дерева резанию", где он излагает результаты своих экспериментальных исследований на Луганском заводе. Указанный труд был переведен в 1877 г. на французский язык, а в 1892 г. — на немецкий. В этом классическом труде Тиме рассматривает сопротивление резанию как особый случай сопротивления материалов деформациям и доказывает, что процесс резания является последовательным скалыванием отдельных элементов металла. Им же впервые была высказана мысль [c.5]

При экспериментальном исследовании закономерностей износа малейшие дефекты в процессе проведения опытов, в том числе так называемые неудачные точки, можно обнаружить сразу же после непродолжительного резания, в то время как при обычных стойкостных испытаниях эти дефекты обнаруживаются после затупления инструмента. [c.416]

В процессе экспериментов исследованы частные зависимости составляющих сил резания от геометрических параметров инструмента, режимов резания, степени износа резца. Для получения расчетных зависимостей и построения нормативных таблиц [64] проведен многофакторный планируемый эксперимент. Результаты экспериментального исследования составляющих сил резания при точении стекло- и углепластиков представлены в виде графиков. [c.75]

Концевые фрезы с прямыми твердосплавными пластинками, расположенными под небольшим углом наклона зубьев, снабжаются отрицательными передними углами, так как из-за пониженной прочности твердого сплава положительные углы вызывают сколы и выкрашивания режущих кромок. Это можно объяснить непостоянством геометрических параметров на всем протяжении режущей кромки и появлением вибраций. Винтовой зуб при наличии положительного переднего угла у, как показывают экспериментальные исследования, обеспечивает лучшее протекание процесса резания без вибраций и выкрашиваний. Это особенно важно для концевых фрез, работающих с большим вылетом на станках пониженной жесткости. Таким образом, хотя передние углы, как положительные, так и отрицательные, примерно, одинаково влияют на стойкость, тем не менее целесообразно выбирать их положительными благодаря улучшению процесса резания. [c.301]

Экспериментальные исследования эффективности щелевых пневматических приемников. Прежде чем осветить результаты исследований по определению эффективности щелевых пневматических приемников для сверлильных станков, следует отметить некоторые особенности процесса резания спиральными сверлами. Сверло работает в сплошной массе металла и обычно изолировано от внешнего влияния воздуха, а горячая стружка (во всяком случае до момента выхода из просверливаемого отверстия) находится в соприкосновении со сверлом и обрабатываемым материалом. Вследствие этого разница между температурой инструмента и обрабатываемой деталью при сверлении значительно меньше, чем, например, при точении. [c.149]

При выполнении работы необходимо изучить основные закономерности, характеризующие влияние элементов процесса резания (о, I, 5) на температуру резания ознакомиться с аппаратурой и оборудованием, применяемыми при исследованиях провести эксперименты, необходимые для раскрытия изучаемых закономерностей обработать экспериментальные материалы и результаты внести в протокол (форма № 9). [c.125]

Экспериментальные исследования показывают, что диаметр сверла оказывает большее влияние на увеличение Р и М нежели подача. Это объясняется тем, что диаметр сверла выражает как бы глубину резания при сверлении, которая, по сравнению с подачей, оказывает большее влияние на силы, возникающие в процессе резания (см. стр. 107). [c.284]

Проведенные аналогические и экспериментальные исследования позволили наметить и рекомендовать несколько вариантов многомерного управления процессом обработки с целью его оптимизации по соответствующему критерию. Так, при использовании многомерной системы управления, когда управление точностью осуществляется посредством изменения размера статической настройки, а скоростью износа режущего инструмента изменением подачи, имеет место существенное увеличение производительности при настройке системы по максимальным входным параметрам заготовок. Однако при этом варианте в относительно широком диапазоне изменяется подача на оборот изделия, что не всегда благоприятно сказывается на чистоте обработанной поверхности. Причиной изменения подачи в относительно большом диапазоне является сравнительно малое ее влияние (например, по сравнению со скоростью резания) на термо-э. д. с. [c.416]

Первые отечественные теоретические и экспериментальные исследования процесса резания были проведены в 1868— 1869 гг. проф. Петербургского горного института И. А. Тиме. Им впервые были даны научные основы процесса резания. Он провел исследования процесса стружкообразования, создал схему этого процесса, дал классификацию стружек, предложил формулы для подсчета силы резания и усадки стружки. Вслед за Тиме проф. П. А. Афанасьев и акад. А. В. Гадолин предложили новые уравнения для подсчета силы резания с учетом сил трения по передней и задней поверхностям резца. [c.4]

Резание конструкционных материалов — это технологические процессы, совершаемые при помощи режуш,его инструмента на металлорежущих станках с целью получения новых поверхностей деталей заданной формы, размеров и качества. Экспериментальные исследования процесса резания металлов, начатые более 100 лет назад и продолжающиеся в настоящее время во всех промышленных странах мира, оказали большое прогрессивное влияние на эффективность обработки материалов резанием, развитие конструкций режущих инструментов и станков, на автоматизацию и механизацию процессов обрабоки. Экспериментальные исследования показали, что ряд конструкционных материалов (например некоторые марки жаропрочных и тугоплавких сплавов) экономически невыгодно обрабатывать имеющимися режущими инструментами, а в некоторых случаях просто невозможно обработать. Вследствие этого наряду с обработкой со снятием стружки начали применять электрохимическую обработку, химическое травление, ультразвуковую обработку, электронный луч и др. Тем не менее доминирующее значение принадлежит процессу обработки со снятием стружки. [c.4]

Наша стратегическая задача — синтез Фи, работающей в области экспериментального исследования процессов резания, мехобработки (ИС—ПР). Поэтому в основе всех моделей — система СПИД (А-под-система) и установленные на ней датчики (Д-подсистема). [c.31]

В отечественной металлообрабатывающей промышленности вопросам создания совершенных конструкций режущих инструментов и эффективному их использованию на производстве всегда уделялось большое внимание. Исследованием процесса резания металла и влияния на этот процесс углов заточки инструмента, начиная с 70-х годов прошлого века, занимался ряд русских учёных. Особенно следует отметить работы И. А. Тиме в области исследования процесса образования стружки, работы К. А. Зворыкина и А. Н. Челюсткина в области теоретического и экспериментального исследования сил резания и работы Я. Г. Усачева в области температурного и металлографического исследования деформации в процессе стружкообразования. [c.4]

Новое направление в исследовании процесса резания металлов было создано мастером-механиком Петербургского политехнического института Я. Г. Усачевым. Если И. А. Тиме и К. А. Зворыкина можно назвать основоположниками механики процесса резания, то Я. Г. Усачева — основоположником физики резания металлов. Он впервые применил микроскоп при изучении процесса резания металлов. Это позволило ему доказать, что, кроме плоскости скалывания (установленной Тиме) имеют место плоскости скольжения , представляющие собой кристаллографические сдвиги. Я. Г. Усачев первый разработал методы измерения температур на поверхностях резца и экспериментально определил зависимость температур от скорости резания, глубины резания и подачи. В своих исследованиях Усачев применил калориметр и созданные им термопары (используемые и в наши дни). Он также создал теорию наростообразования, установил явление упрочнения (наклеп) обработанной поверхности. [c.5]

В годы Великой Отечественной войны ученые все свои силы отдали решению ряда практических задач, повышающих производительность труда и качество продукции оборонной промышленности. Послевоенный период в развитии науки о резании металлов характерен широким фронтом теоретических исследований самых различных сторон процесса резания. При этом изменяются как характер, так и методы исследований. Если в довоенный период господствовали экспериментальные методы, то в дальнейшем они органически сочетаются с аналитическими методами. Качественно изменились методы и средства экспериментов. Для изучения различных сгорон процесса резания широко применяются высокоскоростная киносъемка, поляризацрюнно-оптиче-ский метод, метод радиоактивных изотопов, рентгеноскопия и электро-носкопия, сканирование и т. п. Разработана специальная аппаратура, позволяющая производить физические исследования процесса резания. Большой экспериментальный материал, накопленный в результате проведенных исследований, позволил приступить к разработке общей теории процесса резания. [c.8]

Параллельно производилось изучение и исследование вопросов нарезания колес с различными системами зацепления, в том числе с заполюсным и дозаполюсным зацеплением Новикова. Экспериментальное нарезание более чем 50 пар колес с заполюсным зацеплением Новикова по заказам предприятий СНХ Латв. ССР позволило выявить ряд технологических преимуществ эпи-гипотрохоидных колес этого вида зацепления. Процесс резания ири этом не представляет принципиального отличия. [c.21]

В целях проверки полученных теоретических зависимостей для расчета силы на задней поверхности проведены экспериментальные исследования. Измеряли силу на задней поверхности при свободном резании стеклопластика КППН резцом из твердого сплава ВК8. В процессе экспериментов одновременно определяли силу и коэффициент трения на задней поверхности. Для большей достоверности силу на задней поверхности определяли двумя известными методами [31] экстраполяции силовых зависимостей на нулевую толщину среза и сравнения сил резания при различных износах главной задней поверхности резца. Для тех же условий проведены расчеты силы резания на задней поверхности по предложенным формулам. Результаты сравнения экспериментальных и расчетных данных приведены в табл. 2.2, где относительные погрешности (в процентах) подсчитаны по формуле. [c.33]

Автором совместно с А. С. Романовым проведены экспериментальные исследования, подтверждающие наличие водородного износа инструмента при резании ВКПМ. Сущность проведенных экспериментов сводилась к следующему. Производили трение обрабатываемого материала индентором из инструментального материала и просто обработку оболочки из ВКПМ резцом. После этого образец инструментального материала помещали в вакуумную камеру масс-спектрометра. В течение длительного времени фиксировали выделение водорода. В результате экспериментов выявлено существенное количество свободного водорода в зоне резания. Это дало возможность предположить наличие водородного износа инструмента, который сводится к следующему. При резании ВКПМ выделяется водород, что обусловлено каталитическими, деструктивными и электрохимическими процессами, протекающими в зоне резания. Выделяющийся ион водорода — протон — не имеет электронов вокруг ядра и его размер в 10 раз меньше, чем у ионов других элементов. Отсутствие электронов делает ион водорода очень активным. Выделяющийся водород не распространяется по всему объему, а остается в зоне нагрева (в зоне резания и трения) и адсорбируется на поверхности инструментального материала. Протоны водорода проникают в микротрещины и дефекты поверхностного слоя инструментального материала. Приобретая электроны, протоны водорода образуют атомы и молекулы, которые, увеличиваясь в объеме, создают распирающее действие, приводящее к разрущению поверхностного слоя инструментального материала, т, е. к износу инструмента. [c.44]

И. Л. Тимй принадлежат также первые экспериментальные исследования и теоретический вывод формулы, выражающей зависимость усилия резания от величины площади срезаемого слоя и усилия, отнесенного к 1 м.и - этой плон1ади при обработке различных металлов резцами с разными углами резания. Основные положения, изложенные ]5 трудах М. А. Тиме и посвящённые объяснению процесса образования стружки, сохранили свою теоретическую и практическую ценность до наших дней и составляют научную основу современной теории резания металлов. [c.608]

При больших диаметральных зазорах погрешности формы и расположения поверхностей деталей, а также недостаточная жесткость конструкции вала меньше влияют на работу по.а-шипника. Однако результаты исследований показали, что по мере увеличения зазора уменьшается несущая способность подшипника, снижается точность вращения вала. Поэтому возможность увеличения наибольшего допустимого зазора Анаиб. ф свыше 400 мкм должна бы1ь проверена экспериментально. Для уменьшения отрицательного влияния большого диаметрального зазора на точность вращения, например, шпинделя прецизионного металлорежущего стайка, смонтированного на подшипниках скольжения, целесообразно начинать процесс резания только после установившейся скорости вращения шпинделя. [c.101]

Значительный вклад в развитие науки о резании металлов внес проф. К. А. Зворыкин. Он создал схему сил, действующих на резец в процессе резания, сконструировал и впервые применил в своих экспериментальных исследованиях самопишущий гидравлический динамометр. [c.4]

Многочислен1=ые теоретические и экспериментальные (с помощью координатных сеток) исследования процесса деформирования при резании позволили для различных материалов и условий обработки установить единый характер изменения скоростей лвиже1й1я частиц и. скоростей деформаций е, величин деформаций н. величин напряжений а и энергии затрачиваемой на дефор 1ирсвание (рис. 2.7). [c.38]

История возникновения и развития режущих инструментов неотделима от всей материальной культуры общества. Русский исследователь И. А, Тиме в 1868-1869 гг. первый в мире исс.тедовал процессы резания и отделения стружки. Он в своем труде (опубликованном в 1870 г.) Сопротивление металлов и дерева резанию дал классификацию стружек, определил направление плоскостей скалывания (сдвига). Русский ученый К. А. Зворыкин создал гидравлический динамометр, дал схему сил, действующих на резец, расчетом определил положение плоскостей скалывания. В 1912—1915 гг. Я. Г. Усачев провел большие исследования физической стороны процесса резания металлов, установил явление наклепа, разработал метод измерения температуры резца, создал теорию образования нароста. А. Н. Челюсткин и другие русские ученые продолжили эти исследования. Большие экспериментальные работы по процессу резания металлов провел Фредерик Тейлор, который установил обобщенную эмпирическую зависимость стойкости резца от скорости резания и создал систему научного подхода к организации труда. [c.3]

Наряду с общими явлениями, присущими и другим видам обработки металлов резанием, процесс шлифования имеет особенности 1) режущая кромка шлифовального круга не сплошная, а прерывистая, так как зерна отстоят друг от друга на некоторое расстояние 2) зерна шлифовального круга неправильной, округленной в вершинах геометрической формы, произвольно расположены в круге, что Является причиной отрицательного и непостоянного значения переднего угла 3) вследствие пирамидальной и округленной формы режущей части зерна возникает с.южная зависимость между глубиной и шириной впадины, образуемой на обработанной поверхности каждым зерном-резцом 4) в процессе работы шлифовальный круг может самозатачиваться, т. е. под действием повышенной нагрузки на затупленное зерно последнее может расколоться или чаще всего выкрошиться из связки, обнажив новые острые зерна, которые и будут продолжать резание 5) вследствие округления вершгпш зерна и нулевой тол-щгшы среза в моменг, предшествующий царапанию — срезанию (т. е. при врезании), зерна подвергаются большому трению о поверхность резания, образованную впереди идущими зернами-резцами 6) процесс снятия стружки происходит за короткий промежуток времени (0,0001—0,00005 с). Эти особенности делают процесс резания при шлифовании более сложным, чем при других видах обработки, и создают трудности как при теоретическом, так и экспериментальном его исследовании. [c.348]

Основные закономерности процесса резания установили русские ученые Н. А. Тиме, К. А. Зворыкин и Я. Г. Усачев. Основанные на этих закономерностях теоретические и экспериментальные исследования позволили советским ученым создать науку о резании металлов. [c.407]

Существенное влияние на износ режущего инструмента, а следовательно, его стойкость оказывают технологические факторы, имеющие место в процессе формообразования понерхногтр.й пртя-лей. Сюда прежде всего следует отнести припуск (глубину резания), твердость обрабатываемого материала, подачу, скорость резания. Как показали аналитические и экспериментальные исследования, с технологической точки зрения наиболее важным для эффективности обработки деталей является обеспечение постоянства скорости износа инструмента (постоянства закона скорости износа), которая может быть представлена как отношение допускаемого износа режущего инструмента по задней поверхности Лдоп к стойкости Г [c.298]

Экспериментная проверка многомерной САУ показала вполне удовлетворительные результаты. Так, например, точность стабилизации размера статической настройки не грубее чем 0,02 мм (на диаметр), причем эта величина может быть существенно уменьшена при использовании более чувствительного гидро-золотника. Точность стабилизации термо-э. д. с. 0,2 млВ, что соответствует точности стабилизации температуры резания 10— 20° С. Точность стабилизации подачи на оборот изделия не превышает 3—6%. Время переходных процессов при наличии предельных возмущений не превысило 0,3—0,8 с. Проведенные экспериментальные исследования при обработке деталей различных типоразмеров с использованием многомерных систем автоматического управления показали их высокую эффективность. Значительно увеличивается точность обработки как за счет сокращения мгновенного поля рассеяния, порождаемого случайно действующими факторами, так и за счет компенсации погрешностей, порождаемых износом режущего инструмента, температурными деформациями системы СПИД и др. Скорость износа режущего инструмента поддерживается заданной, благодаря чему наиболее полно используются его режущие свойства. [c.631]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...