Деформирование металла режущим инструментом

Деформирование металла режущим инструментом [c.5]

Деформирование в процессе механической обработки возникает вследствие удаления напряженного металла и вследствие наклепа металла режущим инструментом. При большой толщине снимаемого слоя влияние напряжений сжатия в наклепанном слое незначительно по сравнению с перераспределением сварочных напряжений. [c.51]

Вибрационное резание по сравнению с обычным имеет следующие преимущества обеспечивает устойчивое дробление стружки на отдельные элементы, снижает сопротивление металла деформированию и эффективную мощность резания. При вибрационном резании не образуются нарост на режущем инструменте и заусенцы на обработанной поверхности, однако в некоторых случаях стойкость инструмента несколько снижается. [c.274]

В процессе резания при перемещении режущего инструмента относительно заготовки ему приходится преодолевать силу сопротивления обрабатываемых материалов пластической деформации, силу сопротивления пластически деформированных слоев металла разрушению в местах возникновения новых (обработанных) поверхностей и силы трения стружки по передней поверхности инструмента и обработанной поверхности о его задние поверхности. Результирующая этих сил называется силой резания Р. Для удобства расчетов силу резания Р рассматривают в декартовой координатной системе XYZ с центром, совпадающим с вершиной разреза 1 (рис. 2.23), причем ось Y совпадает с геометрической осью державки резца, ось X параллельна оси вращения обрабатываемой заготовки, а ось Z совпадает с вектором скорости резания v и проходит через вершину резца — точку 1. При этом опорная плоскость державки резца параллельна плоскости XY, а вектор скорости подачи и, проходит через вершину резца — точку 1. [c.71]

Из параметров, характеризующих геометрию режущего инструмента, наибольшее влияние на наклеп поверхностного слоя оказывает радиус скругления режущего лезвия (рис. 3.9). Глубина и степень наклепа резко возрастают с увеличением радиуса скругления режущего лезвия, так как при этом увеличивается объем пластически деформированного металла, уходящего в сторону задней грани режущего лезвия в процессе резания, а также от увеличения дополнительного наклепа, возникающего в процессе скольжения при врезании режущего лезвия зуба фрезы. Передний и особенно задний углы зуба не оказывают существенного влияния на образование поверхностного наклепа. [c.101]

Изучение износа режущего инструмента, конечно, имеет свои особенности. Вместе с тем исследование износа с учетом интенсивности напряженно-деформированного состояния металла, превращаемого в стружку, дает возможность уже сейчас качественно оценить стойкость инструмента. [c.102]

После перемещения резца относительно обработанной поверхности происходит упругое восстановление поверхностного деформированного слоя на величину hy (рис. 6,12, а) - упругое последействие. В результате образуется контактная площадка шириной Н между обработанной поверхностью и вспомогательной задней поверхностью резца. Со стороны обработанной поверхности возникают силы нормального давления N и трения F. Чем больше значение упругой деформации, тем больше сила трения. Для уменьшения сил трения у режущего инструмента делают задние углы (а и а ), значения которых зависят от степени упругой деформации металла заготовки. [c.309]

Свойства поверхностного слоя формируются под действием пластической деформации и нагрева обрабатываемого металла в процессе резания (см. рис. 31.1, а). В зоне опережающего упрочнения перед режущей кромкой инструмента ЬОМ в результате первичной пластической деформации происходит наклеп металла. В результате трения и вторичной деформации при контактировании с задней поверхностью (С в зоне ОРТ) инструмента материал испытывает деформации растяжения в тонком поверхностном слое, при этом наклеп металла возрастает до -15%. Сопутствующий нагрев деформированного металла до температур (0,2—0,3) Тпл вызывает возврат, а до температур выше 0,4 Гпл — рекристаллизацию с разупрочнением упрочненного слоя. Особенно существенное влияние оказывает нагрев при Скоростной лезвийной обработке и шлифовании. Нагрев создает предпосылки для процессов взаимной диффузии обрабатываемого и инструментального материалов и химического взаимодействия с элементами смазочно-охлаждающих веществ. [c.569]

Из инструментальных углеродистых сталей получают горячекатаную, кованую и калиброванную сталь, сталь серебрянку, сталь для сердечников, а также слитки, листы, ленту, проволоку и другую продукцию. Из этих сталей изготовляют режущий инструмент для обработки металлов, дерева и пластмасс, измерительный инструмент, штампы для холодного деформирования. [c.96]

Выглаживающие протяжки предназначаются для заглаживания и уплотнения поверхности отверстий, обработанных предварительно другими режущими инструментами, и правки деформированных при термической обработке отверстий. Эти протяжки не режут металл, а произ-366 [c.366]

Силы резания. Для отделения стружки режущий инструмент должен преодолеть силы сопротивления металла резанию, которые зависят от усилий, возникающих при деформировании и отделении срезаемого слоя, и от сил трения стружки о переднюю поверхность обрабатываемой детали и о заднюю поверхность режущего инструмента. [c.179]

Из теоретического анализа свойств текстурованных металлов следует, что сила резания зависит от направления движения режущего инструмента по отношению к ориентировке направления текстуры в поверхностном слое. Опытами установлено, что обычно сила при резании против направления текстуры меньше, чем по направлению деформирования. Для доэвтектоидной стали 45 максимальное снижение силы резания составляет 15 при толщине срезаемого слоя до 0,05 мм. Данное явление прослеживается до толщины среза в 0,2 мм, что соответствует высоте текстурованного слоя . [c.226]

Магний является самым легким конструкционным металлом — его плотность (удельный вес) составляет 1,7 г/см , температура плавления 650° С- Предел прочности чистого магния в деформированном состоянии равен около 180 МН/м" (18 кгс/мм"), а относительное удлинение— всего лишь 5%. Ввиду низких механических характеристик магний не применяют в чистом виде для изготовления деталей — для этой цели используют магниевые сплавы. К существенным недостаткам магниевых Сплавов относится их малая коррозионная стойкость. Положительным качеством является их отличная обрабатываемость режущим инструментом с получением чистой поверхности. Большинство магниевых сплавов хорошо сваривается. За счет низкой плотности (удельного веса) они обладают удовлетворительной удельной прочностью. Их широко применяют в тех случаях, когда масса изделий имеет большое значение. [c.279]

С хорошо известным явлением разогрева металла вследствие быстрого пластического деформирования сталкиваются в процессах механической обработки резанием, при которой металлическая стружка быстро отгибается краем режущего инструмента, так что для охлаждения необходимо применять специальные жидкости. [c.23]

Величина угла сдвига 2 переменная, так как частицы деформированного металла, расположенные у передней поверхности режущего инструмента, вследствие трения и молекулярного взаимодействия затормаживаются, что создает частицам возможность занять [c.548]

ТРЕБОВАНИЯ К ОБРАБОТКЕ РЕЗАНИЕМ. Рабочий процесс обработки металлов резанием заключается в динамическом и кинематическом взаимодействии двух твердых тел — обрабатываемой заготовки и режущего инструмента. Поверхностный слой металла, срезаемый с обрабатываемой заготовки, подвергается интенсивному пластическому деформированию, в результате чего материал срезаемого слоя в частично или полностью разрушенном состоянии удаляется с заготовки в виде срезанной стружки. Во время протекания процесса резания непрерывно возникают новые поверхности на заготовке и на срезаемой стружке. [c.11]

Шероховатость обработанной поверхности по направлению траектории относительно рабочего движения и перпендикулярно ей различна. Шероховатость вдоль траектории перемещения режущего инструмента относительно обработанной поверхности отражает микрорельеф, образованный при пластическом деформировании и разрушении металла режущим лезвием и возникновении новой поверхности на заготовке. [c.92]

Химическая обработка менее трудоемка и может быть более производительна, чем механическое фрезерование. Химическим путем МОЖНО обрабатывать тонкостенные изделия, не опасаясь их деформации. Обработанные поверхности не имеют рисок и шероховатостей, неизбежных при пользовании режущим инструментом. Исключается образование на изделии деформированного, наклепанного слоя металла. [c.42]

По сравнению с обычным вибрационное резание имеет ряд преимуществ. Оно обеспечивает устойчивое дробление стружки на отдельные элементы, снижает сопротивление металла деформированию и эффективную мощность резания, исключает образование нароста на режущем инструменте и заусенцев на обработанных поверхностях, сохраняет точность последних. Однако в отдельных случаях стойкость инструмента немного снижается. [c.417]

Для осуществления процесса резания необходимо, чтобы заготовка и режущий инструмент перемещались относительно друг друга. Движения узлов металлорежущих станков делят на движения резания и установочные. Движения, при которых с обрабатываемой заготовки срезается слой металла или изменяется, состояние обработанной поверхности (например, при обработке методами пластического деформирования), называют движениями резания. Движения, при которых с обрабатываемой заготовки металл не срезается и не изменяется состояние обработанной поверхности заготовки, называют установочными. [c.390]

Движение, определяющее скорость деформирования металла и отделения стружки, принимают за главное движение — скорость резания. Движение, обеспечивающее непрерывность врезания режущего лезвия инструмента в новые слои металла, принимают за движение подачи. [c.390]

Все сказанное подтверждает, что при стружкообразовании идет сложный физико-механический процесс деформирования металла, на который оказывают влияние многие факторы. Знание законов пластического деформирования металлов при обработке резанием и явлений, сопровождающих процесс деформирования (наростообразование, наклепывание, тепловыделение и т. д.), позволяет найти пути повышения качества обрабатываемых поверхностей деталей машин, их долговечности, надежности, износостойкости, пути увеличения стойкости режущего инструмента, снижения мощности резания и т. д. [c.407]

Одним из основных условий качественного и точного нарезания резьбы является применение при резании охлаждающе-смазывающих жидкостей, при этом достигается следующее охлаждение режущих поверхностей приводит к повышению стойкости инструмента, улучшаются условия пластического деформирования металла и уменьшаются силы резания, улучшается чистота поверхности нарезаемой резьбы снижаются температура в зоне резания и нагревание детали, что приводит к повышению точности обработки (сильно нагретая деталь претерпевает температурные деформации). [c.309]

Давление режущего инструмента на срезаемый слой металла можно сравнить с давлением подвижной части пресса на испытуемый образец при сжатии, хотя условия сжатия в этих случаях будут несколько отличаться. При сжатии образца под прессом происходит так называемое свободное сжатие, когда деформируемый металл может сдвигаться во все стороны, за исключением поверхностей сжатия. При сжатии в процессе резания срезаемый слой связан с основной массой заготовки, и эта связь значительно усложняет механику деформирования. [c.56]

При резании с подогревом в технологической зоне действуют четыре основных источника 1) теплота, вносимая плазменной дугой 2) теплота деформирования металла в зоне стружкообразования 3) теплота трения на контактной площадке передней поверхности инструмента 4) теплота трения на поверхности соприкосновения задней грани режущего клина с поверхностью резания. Тепловые потоки от этих источников, комбинируясь в том или ином виде, создают в заготовке, инструменте и стружке температурные [c.88]

Резание металлов представляет собой сложный процесс, включающий ряд взаимодействующих явлений, к которым относятся упругое и пластическое деформирование, трение, тепловыделение, слипание детали с режущим инструментом, износ инструмента, повышение твердости и изменение Структуры как стружки, так и поверхностных слоев обрабатываемой детали. [c.206]

Физико-механические свойства жаропрочных сталей и сплавов в исходном, а также в пластически деформированном состоянии оказывают решающее влияние на их обрабатываемость. К факторам, ухудшающим обрабатываемость жаропрочных сталей, особенно жаропрочных сплавов, относятся их низкая теплопроводность и сильное упрочнение слоев металла, находящегося в контакте с режущим инструментом. [c.51]

Экспериментальные работы подтвердили невозможность определения обрабатываемости жаропрочных сталей и сплавов по их твердости в исходном состоянии. Причина этого заключается, по-видимому, в том, что при обычных испьгганиях на твердость степень деформации металла невелика и не характеризует его деформации при резании. Действительно, испытания показывают, что при вдавливании конуса с углом при вершине 90° деформация металла соответствует удлинению 18%, а при вдавливании пирамиды с углом между гранями 136° — удлинению 5-ь7%. В то же время степень деформации при резании весьма велика она характеризуется коэффициентом усадки К = 1,5- -3,0. Степень деформации в слоях обрабатываемого металла, непосредственно контактирующего с режущим инструментом (текстурованный слой), достигает 15- 30 [17]. Это значительно выше, чем при других видах деформирования. [c.55]

Сталь инструментальная подразделяется на инструментальную углеродистую и легированную (режущий и измерительный инструмент, штампы холодного деформирования металлов, штампы горячего деформирования металлов) и инструментальную быстрорежущую. [c.62]

Инструменты режущие и измерительные, штампы холодного и горячего деформирования металлов и пресс-формы изготовляются из стали инстру- [c.294]

В поверхностных слоях трущихся тел возникают неравномерная пластическая деформация и высокие температуры. Подобного рода деформирование н нагревание металлов, происходящее при обработке режущим инструментом, сопровождаются возникновением значительных остаточных напряжений [7—10]. [c.80]

Резание металлов — сложный процесс взаимодействия режущего инструмента и заготовки, сопровождающийся рядом физических явлений, например, деформированием срезаемого слоя металла. Упрощенно процесс резания можно представить следующей схемой. В начальный момент процесса резания, когда движущийся резец под действием силы Р (рис, 6.7) вдавливается в металл, в срезаемом слое возникают упругие деформации. При движении резца упругие деформации, накапливаясь по абсолютной величине, переходят в пластические. В прирезцовом срезаемом слое материала заготовки возникает сложное упругонапряженное состояние. В плоскости, перпендикулярной к траектории движения резца, возникают нормальные напряжения Оу, а в плоскости, совпадающей с траекторией движения резца, — касательные напряжения т .. В точке приложения действующей силы значение Тд. наибольшее. По мере удаления от точки А уменьшается. Нормальные напряжения ст , вначале действуют как растягивающие, а затем быстро уменьшаются и, переходя через нуль, превращаются в напряжения сжатия. Срезаемый слой металла находится под действием давления резца, касательных и нормальных напряжений. [c.261]

В результате сопротивления металла деформированию возникают реактнвные силы, действующие на режущий инструмент. Это силы упругого (Р 1 и Ру ) и пластического Р,,, и Рг. ) деформирования, векторы которых направлены перпендикулярно к передней и главной задней поверхностям резца (рис. 6.9, д). Наличие нормальных сил обусловливает возникновение сил трения (Т, и Т. ), направленных по передней и главной задней поверхностям инструмента. Указанную систему сил приводят к равнодействующей силе резания [c.263]

Нихромы и ферронихромы в горячем состоянии деформируются без затруднений при условии, если не имелось нарушений в режиме введения нитридообразующих элементов, алюминия и микродобавок — к нарушениям более чувствительны сплавы ХН60ЮЗ и ХН20ЮС. Зачистку поверхности до удаления дефектов целесообразнее осуществлять режущим инструментом на литом металле. Дня горячей деформации пригодны ковка и прокатка с подогревом металла до 1200 - 1220°С в газовых печах. Деформированный металл можно охлаждать на воздухе. [c.127]

Резание металлов - сложный процесс взаимодействия режущего инструмента и заготовки, сопровождающийся определенными физическими явлениями, например деформированием срезаемого слоя металла. Упрощенно процесс резания можно представить по следующей схеме. В начальный момент процесса резания, когда движущийся резец под действием силы резания Р (рис. 6.7) вдавливается в металл, в срезаемом слое возникают упругие деформации. При движении резца они, накапливаясь по абсолютной величине, переходят в пластические. В прирезцовом срезаемом слое материала заготовки возникает сложное упругонапряженное состояние. В плоскости, перпендикулярной к траектории движения резца, возникают [c.302]

Применение смазывающе-охлаждаающга жидкостей (СОЖ) при механической обработке снижает изнашивание режущего инструмента, улучшает качество обрабатываемых поверхностей и повышает производительность. Основные функции СОЖ охлаждение инструмента и детали, расклинивающее разделение частей материала заготовки, граничная и гидродинамическая смазка, адсорбция поверхностно-активных веществ на вновь образованных поверхностях для облегчения пластического деформирования при разрыве металла, снижение диффузионного изнашивания. [c.476]

Контактное взаимодействие обрабатываемого металла с инструментом при обработке резанием возникает сразу после разрушения металла у вершины режущего лезвия в процессе обтекания металлом передней и задней поверхностей режущего клина. В процессе обтекания формируются контактные области и Су (см. рис. 31.1, а). В контактной области происходит вторичное деформирование металла путем смятия режущей кромкой интенсивное трение в условиях высокого давления (до 2000 МПа) локальный нагрев до 1000 °С, обусловленный выделением теплоты при трении. В контакт с инструментом вступают только что образо-вавишеся в результате разрушения поверхности обрабатываемого металла. [c.568]

Из-за низкой объемной теплоемкости и теплопроводности ПМ (см. табл. 2.6) при удлиненном цикле работы почти вся теплота, образующаяся при резании, поглощается инструментом, что приводит к его сильному нагреву и термическому отпуску. Считают, что при обработке волокнистых ПКМ 90% теплоты резания уходит в инструмент, 5% в стружку и 5% в обрабатываемую деталь. Для сравнения при резании металлов 90 % теплоты уносится со стружкой. В связи с этим при обработке ПМ по больщим поверхностям или на большую глубину целесообразно применять обработку несколькими последовательно включаемыми в процесс резания инструментами или работать на менее интенсивных режимах резания. Тяжелые тепловые условия резания, особенно волокнистых ПКМ, требуют интенсивного охлаждения инструмента. Однако охлаждение водой или эмульсиями, которыми пользуются при механической обработке металлов, может привести к ухудшению физико-механических и диэлектрических характеристик ПКМ. Поэтому используют охлаждение струей сжатого воздуха. Однако распыление материала стружки может создать неблагоприятные экологические условия труда. Перегрев обрабатываемого ПКМ может вызвать его размягчение, что явится причиной деформирования детали и/или прилипания полимера к инструменту. Деструкция полимера в результате перегрева приводит к появлению в его структуре поверхностно-актив-ных веществ, которые, смачивая поверхность инструмента, снижают поверхностную энергию металла и этим самым облегчают отрыв от его поверхности микро-и макрочастиц. Таким образом, ускоряется износ режущего инструмента. Подвергнутый нагреву слой ПКМ характеризуется повышенным уровнем остаточных напряжений растяжения. Релаксация эластических деформаций является причиной изменения размеров обрабатываемых участков деталей и требует соответствующего выбора размеров инструмента. [c.121]

Процесс нарезания резьб представляет собой с.тожный и трудоемкий процесс деформирования и разрушения материалов в условиях стесненного резания. Особенно большие трудности представляет нарезание резьб на заготовках из тугоплавких, жаропрочных и титановых сплавов, вязких цветных металлов и сплавов (алюминий, медь и сплавы на их основе, магниевые сплавы и др.). Процесс резьбонарезания характеризуется малыми сечениями срезаемого слоя, низкими скоростями резания, малыми задними углами профиля, а следовательно, повышенным трением. В этих условиях возникают большие пластические деформации, значительное упругое последействие, адгезионные и диффузионные процессы, что приводит к интенсивному износу режущего инструмента, его поломке, срыву витков резьбы, ухудшению качества поверхности резьбы и потере точности ее профиля. [c.163]

Физическую сущность образования наклепа можно объяснить следующими причинами. При установившемся процессе резания стружка отделяется от основного металла заготовки по плоскости сдвига 00 (рис. 278, а). Так как режущий инструмент 1меет радиус закругления режущего лезвия р, то в стружку переходит лишь часть срезаемого слоя, лежащая выше линии ВГ. Слой металла, лежащий между линиями АБ я ВГ упруго-пластически дефор 1н-руется, образуя обработанную поверхность. Минимальиое значение радиуса р составляет 0,02 мм. При работе режущего инструмента значение величины радиуса р быстро растет, вследствие затупления режущего инструмента, и расстояние между линиями А Б и ВГ увеличивается. Следовательно, в процессе резания большая толщина металла подвергается упруго-пластическому деформированию. Со стороны обработанной поверхности возникает сила нормального давления N1 на главную заднюю поверхность инструмента и сила трения Г (рис. 278, б). [c.409]

Инструментальные стали по химическому составу подразделяются на углеродистые (ГОСТ 1435—54), легированные (ГОСТ 5950—51) и быстрорежущие (ГОСТ 9373—60). По пр]1менению на ]) сталь для режущего инструмента, работающего со снятием стружки 2) сталь быстрорежущая 3) штамповая сталь для холодного деформирования металлов (без снятия стружки) 4) штамповая сталь для горячего де( )ормнрования материалов 5) сталь для измерительного инструмента. Марки инструментальных углеродистых и легированных сталей, температура закалки, охлаждающие среды и области применения приведены в табл. 33 и 34. [c.201]

Поскольку условия резания пластмасс отличаются от условий деформирования при механических испытаниях, ряд авторов [27], [85], [88], [105] провели изучение характера стружкообразования при резании текстолита, гетинакса и различных стеклопластиков и показали, что в широком диапазоне режимов резания и геометрических параметров инструмента стружка образуется в виде отдельных элементов (стружка надлома) и что пластические деформации в срезаемом и подрезцовом слоях отсутствуют. Основная работа резания при этом направлена на преодоление трения и упругих деформаций. Увеличению трения, особенно по задней поверхности, способствует усиленное упругое восстановление обработанной поверхности (до 80%) [60], что не наблюдается при обработке металлов. Этим объясняется и тот факт, что при обработке пластмасс режущий инструмент изнашивается преимущественно по задней поверхности с сильным округлением режущей кромки. [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...