Процессы, происходящие при стружкообразовании

Стружкообразование в процессе резания происходит следующим образом. В процессе движения резца впереди него непрерывно распространяются зоны упру- [c.5]

Для улучшения стружкообразования и устранения вибраций на зубьях фрезы выполняются стружкоразделительные канавки. Боковые стороны зубьев фрезы в шахматном порядке через зуб занижаются. Таким образом, резание происходит не по всему периметру профиля фрезы. В связи со значительными усилиями, возникающими в процессе резания, и особенно большой неравномерностью и толчками при врезании ножи фрезы должны иметь жесткое и надежное крепление. Для этой цели применяется сочетание клинового крепления с рифлением поверхностей сопряжения. [c.386]

Условно считают, что сдвиговые деформации происходят по плоскости ОО, которую называют плоскостью сдвига. Она располагается под углом 0 30° к направлению движения резца. Угол 0 называют углом сдвига. Наличие поверхности сдвига в процессе стружкообразования и положение ее в пространстве установлены [c.303]

Во-первых, процесс стружкообразования всегда является дискретным, пульсирующим, так как деформация переходной пластической зоны проходит через стадии сжатия и сдвига. На стадии сжатия вектор скорости движения стружки как единого тела равен нулю, но при этом происходит перемещение относительно передней грани частиц стружки, ближайших к ней. Эти частицы претерпевают деформацию сжатия и вытягиваются вдоль передней грани. Только на следующей стадии сдвига стружка в целом перемещается с одинаковой скоростью относительно инструмента. [c.20]

Процесс стружкообразования при строгании и долблении происходит по тем же закономерностям, что и при точении. [c.85]

Таким образом, процесс образования элемента стружки можно разделить на три этапа. На первом этапе происходит упруго-пластическая деформация металла будущий элемент стружки упрочняется в зоне стружкообразования. [c.516]

В процессе резания металлов и стружкообразования происходят сложные физические процессы, сопровождающиеся многими внутренними и внешними явлениями. [c.394]

Исследования показали, что движение рабочего органа и стружкообразование в большинстве случаев не являются равномерными. Вначале при нажиме передней грани клина происходит уплотнение грунта, образующего перед передней гранью режущего клина ядро (рис. 154). Когда силы давления возрастут до сопротивления грунта сдвигу, происходит скол примерно от лезвия клина под углом вперед и вверх к поверхности грунта (см. рис. 153), сопровождающийся падением сопротивления. Далее процесс повторяется. [c.280]

МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗОНЫ СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ. Первые металлографические исследования зоны стружкообразования были проведены в 1914—1915 гг. русским ученым Я. Г. Усачевым. По результатам этих исследований впервые были раскрыты внутренние изменения структурного строения металла в процессе образования стружки. Я. Г. Усачев уточнил и углубил первоначальные представления о стружкообразовании, сформулированные И. А. Тиме. Подтвердив существование границы распространения существенных пластических деформаций в металле срезаемого слоя, Я. Г. Усачев металлографическими исследованиями показал, что пластическая деформация внутри металла стружки происходит под углом 9 к плоскости скалывания, что приводит к образованию характерной текстуры стружки (см. 6.2). [c.75]

НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ СРЕЗАННОЙ СТРУЖКИ. Как было изложено в 6.7, пластическая деформация металла срезаемого слоя в процессе стружкообразования начинается и завершается в пределах относительно узкого пространства вдоль плоскости скалывания. В этом пространстве под действием сбалансированной системы сил, развиваемых движущимся лезвием резца, а также сопротивлением металла пластическому деформированию, происходит и завершается формирование текстуры деформированного материала в стружке. Образовавшаяся стружка, не подвергаясь далее действию каких-либо внешних сил, стремится сохранить то направление своего дальнейшего движения в пространстве, которое она получает в конечной стадии формирования. [c.93]

При больших скоростях резания зона стружкообразования настолько сужается, что можно считать, что пластические деформации происходят по одной плоскости — плоскости сдвига. Плоскость, в которой действуют наибольшие касательные напряжения и по которой происходит скалывание элемента стружки, называется плоскостью сдвига (плоскость 00 на рис. 271). Наличие такой плоскости в процессе стружкообразования было впервые установлено русским ученым И. А. Тиме, а математическое обоснование положения этой плоскости дано проф. К. А. Зворыкиным. [c.404]

Внешняя картина процесса стружкообразования состоит в следующем. Резец под действием силы Р вдавливается в металл. В срезаемом слое возникают упругие деформации (рис. 273, а). При дальнейшем движении резца в металле возникают пластические деформации и создается сложное напряженное состояние металла (рис. 273, б). В момент, когда пластические деформации дойдут до своего предела, а напряжения превзойдут силы сцепления зерен металла, происходит скалывание элементарного объема металла 1 от основного металла по плоскости сдвига 00 (рис. 273, в). [c.404]

Вид образующейся стружки говорит о том, какие деформации происходили в процессе стружкообразования. Наибольшие деформации претерпевает стружка скалывания и на ее образование затрачивается большая работа, чем на образование сливной стружки. [c.406]

Резание материалов шлифовальными кругами имеет ряд особенностей. Здесь нет сплошного режущего лезвия углы резания у различных абразивных зерен неодинаковы и имеют отрицательное и положительное значения. Рационализировать геометрию зерен невозможно. Режущие лезвия у зерен расположены беспорядочно на образующей поверхности круга и поэтому срезание происходит в разных плоскостях. Суммарное сечение среза непостоянно, а отделение мелких стружек происходит почти мгновенно. По этим причинам управлять процессом стружкообразования при шлифовании гораздо труднее, чем при обработке металлическими инструментами. [c.584]

Процесс образования элемента стружки можно разделить на три этапа. На первом этапе происходит упругая и пластическая деформация будущий злемент стружки упрочняется в зоне стружкообразования. На втором этапе элемент стружки сдвигается по плоскости сдвига. Это происходит в тот момент, когда напряжение в срезаемом слое превышает сопротивление сдвигу. Третий этап заключается в дополнительной пластической деформации образовавшегося элемента стружки при его движении по передней поверхности инструмента. В зависимости от свойств обрабатываемого материала и условий резания образуются три вида стружек. [c.701]

Процесс стружкообразования сопровождается такими явлениями, как усадка стружки, нарост на инструменте и упрочнение поверхностного слоя, которые происходят в результате пластической деформации срезаемого слоя и тонкого слоя материала под обработанной поверхностью. [c.703]

Чем быстрее будет зафиксирован процесс, тем достовернее будут полученные данные. При точении необходимо одновременно останавливать вращение детали и подачу резца. Если вращение прекращается раньше, чем подача детали, то происходит вдавливание задней поверхности в поверхность резания, что создает неправильное представление о характере стружкообразования. Наоборот, если подача детали прекращается раньше, то уменьшается толщина среза, что также меняет картину стружкообразования. [c.8]

Отличительной особенностью процесса резания являются необычайно высокие скорости деформации срезаемого слоя. Деформация здесь происходит в узком участке зоны стружкообразования. [c.67]

Анализ корней стружек, снятых при различных скоростях резания, показывает, что при повышении скорости резания до некоторой величины происходит сужение пластической зоны [25] и значительное смещение начальной границы (из положения ОЬ в положение 01 ), что действует в сторону уменьшения наклепа (рис. 147). Таким образом, процесс образования поверхностного слоя детали зависит от условий стружкообразования и контактных процессов на передней поверхности. [c.226]

При поперечном обтачивании с подачей от наружной поверхности к центру скорость резания можно принимать большую, чем при наружном обтачивании детали. В данном случае по мере перемещения резца к центру детали скорость резания уменьшается. При отрезании скорости резания должны быть меньше, чем при наружном обтачивании, так как процесс стружкообразования здесь происходит в стесненных условиях. [c.59]

Увеличивать передний угол резца более 10 при обработке реактопластов нецелесообразно, так как существенных изменений в процессе стружкообразования не происходит. Оптимальные значения переднего угла у == 0—20°. Наибольшие значения угла у =10—20° выбирают при точении термопластов, имеющих однородную структуру без наполнителя (оргстекло, винипласт, капрон и т. д.), а также при точении реактопластов вдоль слоев наполнителя. Передний угол у = 0—10° рекомендуется для обработки реактопластов поперек слоев наполнителя. [c.25]

Исследования показывают, что возникновение того или иного эффекта лежит в довольно узких пределах изменения температуры, следовательно, умение создать необходимое температурное поле в зоне резания обеспечит высокопроизводительную обработку. Процесс резания при изготовлении отверстий малого диаметра происходит в очень стесненных условиях стружкообразования, в связи с этим температура достигает значительных величин, оказывая существенное влияние на стойкость режущего инструмента и качество обработанных отверстий. [c.19]

Вибрационное сверление. Значительное улучшение в процесс стружкообразования вносят осевые колебания, придаваемые сверлу. Результаты исследований [301 показали, что при сообщении сверлу этих колебаний подача может быть увеличена в 2—3 раза при сохранении той же стойкости. В условиях колебаний, помимо рассмотренных изменений условий стружкообразования, происходит изменение и геометрии режущего инструмента. [c.68]

Поверхность сдвига при резании нагретого металла. При анализе явлений, происходящих в процессе резания, большое значение имеет изучение зоны стружкообразования и, в частности, формы области, внутри которой происходит сдвиг обрабатываемого материала. Эксперименты показывают, что в реальных условиях резания область сдвига весьма узка, а ограничивающие ее поверхности являются плоскостями. Это позволяет для ряда расчетов пользоваться упрощенной схемой стружкообразования, при которой область сдвига заменяется единственной плоскостью сдвига. В этом случае превращение срезаемого материала в стружку обычно представляют как процесс, состоящий из последовательных сдвигов слоев малой толщины вдоль этой плоскости. Металл, подвергшийся воздействию плазменной дуги, подходит к зоне стружкообразования в напряженно-деформированном состоянии, отличающемся от аналогичного состояния при обычном резании. В связи с этим зона стружкообразования и, в частности, поверхности сдвига при ПМО могут иметь иную форму, чем, при обычном способе обработки. [c.69]

Для отвода тепла от режущего инструмента и заготовки применяют смазывающе-охлаждающие жидкости. Эти жидкости, кроме того, уменьшают трение (между резцом — стружкой и резцом — заготовкой) и облегчают процесс стружкообразования. Наибольший эффект при применении охлаждения достигается в случае обработки вязких материалов, так как при этом происходит большая деформация стружки, а следовательно, выделяется большое количество тепла, которое отводится охлаждающей жидкостью. При черновых работах, когда стружка имеет большое сечение, эффективность охлаждения увеличивается. При работе твердосплавными резцами эффективность охлаждения невелика, так как эти резцы по сравнению с быстрорежущими резцами отличаются высокой стойкостью. Кроме того, если охлаждение не будет обильным или прерывающимся, то оно может приводить к возникновению трещин на пластинке из твердого сплава, нагревающейся до значительных температур. [c.318]

Стружкообразование. Процесс образования стружки при резании пластмасс в связи с их высокой упругостью происходит в результате, главным образом, упругих деформаций. Эта закономерность процесса стружкообразования характерна только для пластмасс. [c.10]

Процессы обработки отверстий сверлением, зенкерованием и развертыванием характеризуются рядом специфических условий, отличающих эти процессы от других методов лезвийной обработки и оказывающих существенное влияние как на стружкообразование, износ инструмента, так и на формирование напряжений в ПС отверстий. При сверлении вообще и при глубоком сверлении особенно резание происходит в стесненных условиях при значительных перепадах скоростей вдоль режущей кромки. Металл поверхностного слоя подвергается воздействию в основном периферийной части режущей кромки и уголка, а при глубоком сверлении сверлами одностороннего резания может дополнительно деформироваться опорными элементами сверла и эвакуируемой стружкой. [c.176]

При резании материалов всегда получается стружка, которая относится к отходам производства деталей машин. В то же время эффективность механической обработки в основном определяется тем, как организован и происходит во времени и пространстве процесс образования и завивания стружки. Отмечено, что стружкообразование относится к наиболее сложным явлениям, используемых современной цивилизацией для изготовления полезной продукции. Это обусловлено тем, что снятие стружки сопровождается упругим и пластическим деформированием зоны обработки, разрушением срезаемого слоя с образованием новых поверхностей, чрезвычайно высокими значениями внутренних и контактных напряжений, а также наличием локальных и одновременно мош,ных источников тепла. Описать сопротивление материалов резанию в традиционных понятиях сопромата, теорий прочности и разрушения крайне затруднительно в связи с высокими градиентами изменения всех параметров и характеристик в объеме нескольких кубических миллиметров пространства, а также тем, что данный процесс нестационарен во времени и часто сопровождается механическими и иными колебаниями. [c.35]

Стружкообразование. Процесс резания сопровождается внедрением режущего лезвия в заготовку под действием силы резания и отделением стружки. При обработке хрупких материалов отделение стружки происходит в плоскости сдвига. Стружка при этом называется стружкой надлома (см. рис. 2.23, а). [c.61]

Сложное упругонапряженное состояние металла приводит к пластической деформации, а рост ее — к сдвиговым деформациям, т. е. к смещению частей кристаллов относительно друг друга. Сдвиговые деформации происходят в зоне стружкообразования AB , причем деформации начинаются по плоскости АВ и заканчиваются по плоскости АС, в которой завершается разрушение кристаллов, т. е. скалывается элементарный объем металла и образуется стружка. Далее процесс повторяется и образуется следующий элемент стружки. [c.261]

Условно считают, что сдвиговые деформации происходят по плоскости 00, которую называют плоскостью сдвига. Она располагается примерно под углом 0 = 30° к направлению движения резца. Угол 0 называют углом сдвига. Наличие поверхности сдвига в процессе стружкообразования и положение ее в пространпве было установлено русскими учеными И. А. Тиме и К. А. Зворыкиным. Срезанный слой металла дополнительно деформируется вследствие трения струж4<и о переднюю поверхность инструмента. Структуры металла зоны AB и стружки резко отличаются от структуры основного металла. В зоне AB расположены деформированные [c.261]

Рассмотрим характер разрушения материала и тип образующейся стружки в зависимости от его пластичности при неизменных скорости и температуре резания. При обработке вязких пластичных материалов плотность дислокаций перед режущим лезвием не достигает критических значений, при которых материал, упрочняясь, охрупчивается, поэтому трещина перемещается одновременно с инструментом в плоскости резания. В результате происходит обтекание металлом режущего клина и формируется сливная стружка. Она представляет собой сплошную ленту без разрьшов и больших трещин с гладкой прирезцовой стороной. В том случае, если перед режущим лезвием плотность дислокаций достигает критических значений и материал охрупчивается, перед режущим клином образуется несколько микротрещин. В вязких материалах, у которых на развитие трещины необходимо затрачивать работу, развитие получает только трещина, совпадающая с направлением движения инструмента. При этом трепщны, имеющие другие направления, не развиваются, образуя на поверхности обработанной детали сетку микротрещин. В этом случае образуются суставчатые стружки в виде ленты с гладкой прирезцовой стороной и трещинами по краям стружки. В обоих случаях процесс стружкообразования не вызьшает изменения сил резания. [c.567]

Большое влияние на температуру резания оказывают механические свойства обрабатываемого металла. Чем выше предел рочности Ов и твердость НВ металла заготовки, тем большие силы сопротивления необходимо преодолеть при стружкообразовании, большую работу надо затратить на процесс резания, следовательно, больше выделится теплоты и выше будет температура резания. Кроме того, при резании твердых сталей стружка соприкасается с передней поверхностью резца на меньшей площади, чем при резании мягких (более пластичных) сталей это повышает давление на единицу поверхности контакта, а отвод теплоты в тело резца и в толщу стружки происходит через меньшую площадь поверхностей, что также способствует повышению температуры в поверхностных слоях резца. Чем выше теплопроводность и теплоемкость обрабатываемого металла, тем интенсивнее отвод"теплоты от места ее выделения в толщу стружки и в заготовку, тем меньше, следовательно, температура поверхностных слоев резца. [c.68]

Первое систематическое изучение процесса резания было предпринято Коквилхэтом в 1851 г., который исследовал работу, требующуюся для высверливания отверстий в железе, бронзе, камне и других материалах. Французский исследователь Джоссель в 1864 г. сделал сообщение о влиянии геометрии резца на силу резания. В 1870 г. русский ученый И. А. Тиме впервые рассмотрел процесс деформации металла при стружкообразовании. Он считал, что стружка образуется в результате сдвига по плоскости, проходящей через вершину резца, причем сдвиг происходит не в результате пластической деформации, а вследствие хрупкого разрушения. [c.9]

Процесс стружкообразования, особенно непрерывный, является процессом пластического сдвига. В работах Пииспанена, Эрнста и Мерчанта представлена модель зоны деформаций металла при резании, показанная на рис. 2.15, а В соответствии с этой моделью предполагается, что стружкообразование происходит в результате простого сдвига по плоскости, проходящей от вершины резца к некоторой точке, лежащей на свободной поверхности обрабатываемой заготовки. По обе стороны от этой плоскости пластическая деформация отсутствует. [c.27]

Специфика процесса стружкообразования. При обработке ВКПМ иначе, чем у металлов, происходит процесс стружкообразования, что объясняется в первую очередь разной их структурой. Анизотропия свойств ВКПМ определяет иные процессы стружкообразования и при резании в разных (по отношению к направлению армирования) направлениях. Высокие упругие свойства материала определяют процесс разрушения материала, который носит хрупкий характер. Получение в ряде случаев мелкодисперсной стружки ставит вопросы ее удаления и защиты от ее воздействия на обслуживающий персонал. [c.20]

Механизм процесса стружкообразования определяется закономерностями деформации и разрушения. Необходимым условием стружкообразования является доведение обрабатываемого материала по линии среза до разрушения, которое практически происходит после преодоления предела упругости без пластического деформирования. На рис. 2.1 приведена характерная для ВКПМ, например стеклопластиков, зависимость напряжение — деформация, которая носит линейный характер (у нее отсутствуют участки, соответствующие пластической деформации). Таким образом, характерным для процесса резания ВКПМ является то, что стружка образуется вследствие преодоления упругих деформаций. Обрабатываемый материал, упруго сжатый в момент резания, затем упруго восстанавливается. [c.21]

В первом случае при точении кольцевые волокна срезаемого слоя ВКПМ упрутся в переднюю поверхность резца и затормозятся. Обрабатываемое изделие продолжает свое вращение. На поверхности резания возникают касательные напряжения сдвига т. Когда они превысят прочность сил адгезии, перед вершиной резца из-за скола начнет развиваться опережающая трещина. Образовавшаяся при этом стружка продолжает работать наподобие кривого бруса, не теряя своей устойчивости. При дальнейшем повороте обрабатываемой оболочки опережающая трещина уходит далеко вперед, дуга кривого бруса (стружки) увеличивается до тех пор, пока не переломится в своей вершине. После этого происходит отламывание второй полудуги, и процесс стружкообразования повторяется. Такой характер стружкообразования нежелателен. Для создания условий устойчивого стружкообразования необходимо работать с углами у> О или со значительным углом X. [c.24]

Из схемы видно (рис. 1, а), что процесс снятия металла абразивным зерном 2 круга 1 происходит за две операции а) абразивное зерно 2, приближаясь к обрабатываемой поверхности изделия 3 острой кромкой, не peжeTJ а скользит по ней с большим трением, сдавливая металл впереди себя благодаря нарастанию радиальной силы б) когда силы резания превысят предел прочности обрабатываемого материала, абразивное зерно врезается в металл и образует стружку. Снятие стружки зерном происходит за очень незначительное время (0,0001— 0,00005 с), т. е. мгновенно, но благодаря большому количеству зерен процесс стружкообразования протекает для всего круга непрерывно (рис. 1, б). [c.147]

Материалы первой группы получают при плазменном нагреве пластические деформации на значительной части срезаемого слоя. Однако последние не вызывают появления существенных термических напряжений при охлаждении этого слоя на участке между пятном нагрева и зоной резания. Причиной этого является низкий предел пластичности и малая склонность к наклепу металлов первой группы при деформировании их при температурах, превышающих 200...300°С. Поэтому здесь, как и при обработке заготовок из жаропрочных материалов, ведущее место в разупрочнении занимает температура подогрева. Особенностью материалов второй группы является малое влияние температур в диапазоне до 300... 400°С на предел текучести аД0) и резкое снижение 08(0) при дальнейшем его нагреве. Поэтому пойышение производительности при ПМО заготовок из этих сталей обеспечивает характер напряженного и деформированного состояния металла при его подходе к зоне резания. Для большинства сталей второй группы при охлаждении повышение предела текучести происходит быстро до температур порядка 400...300°С, а затем приращение Св(в) становится незначительным. В этих условиях дальнейшее охлаждение металла сопровождается тем большим наклепом поверхности, чем выше склонность его к упрочнению при деформировании в области относительно невысоких температур. Максимум повышения постоянной пластичности К будет на поверхности, подвергшейся плазменному нагреву, в связи с чем металл получит переменную по толщине среза пластичность и предел текучести, что может влиять на процесс стружкообразования и силы резания. [c.83]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...