Резание твердых и хрупких материалов

Резание твердых и хрупких материалов [c.143]

Ультразвуковой способ обработки развивается в самостоятельную отрасль технологии резания твердых и хрупких материалов. Интерес к этому способу объясняется его ценными особенностями пригодностью для обработки твердых и сверхтвердых хрупких материалов, легкостью выполнения фасонных полостей и отверстий, высокими точностью и чистотой обработанной поверхности, отсутствием каких-либо воздействий на структуру обрабатываемых материалов, малой величиной усилия резания. [c.260]

Передний угол у измеряют в главной секущей плоскости между передней поверхностью и основной плоскостью Р . Он оказывает большое влияние на процесс резания. С увеличением у уменьшается работа, затрачиваемая на процесс резания, улучшаются условия схода стружки и повышается качество обработанной поверхности. Но увеличение переднего угла приводит к снижению прочности резца и ускоренному его изнашиванию вследствие выкрашивания режущей кромки и уменьшения теплоотвода. Различают углы положительные (+у), отрицательные и равные нулю. При обработке твердых и хрупких материалов применяют небольшие передние углы, мягких и вязких материалов — углы увеличивают. При обработке закаленных сталей твердосплавным инструментом или при прерывистом резании для увеличения прочности лезвия назначают отрицательные углы у. В зависимости от механических свойств обрабатываемого материала, материала инструмента и режимов резания углы у назначают от -10° до +20°. [c.447]

Задний угол а измеряют в главной секущей плоскости между задней поверхностью и плоскостью резания Р . Угол а предназначен для уменьшения трения между главной задней поверхностью и поверхностью резания. Большую роль при назначении этого угла играют упругие свойства обрабатываемого материала. Увеличение угла а ведет к уменьшению прочности резца. При обработке вязких материалов назначают большие углы а, а при обработке твердых и хрупких материалов или при большом сечении срезаемого слоя назначают меньшие углы а. Угол а может находиться в пределах 6... 12°. [c.447]

Применение ультразвуковых колебаний для обработки твердых и хрупких материалов основано на создании высокой скорости износа обрабатываемого материала абразивами (в виде пасты, водной или масляной суспензии) под действием вибрирующего инструмента. Инструмент изготовляют преимущественно из пластичного металла, в который абразивные частицы внедряются без его существенного износа. Таким образом, стержень инструмента служит только для направления, а процесс резания производится абразивным материалом. Для обеспечения надлежащего контакта осуществляется незначительное прижатие вибратора к детали. Чрезмерное давление вибратора на деталь приводит к затуханию колебаний, в результате чего скорость резания уменьшается. [c.537]

Вредному явлению быстро нашли полезное применение, во-первых, для очистки деталей в процессе производства во-вторых, для получения эмульсий и суспензий (сред, состоящих из жидкости и мелких твердых частиц) в-третьих, для размерной обработки твердых и хрупких материалов взамен механического резания. [c.113]

Ферриты — твердые и хрупкие материалы, не позволяющие производить обработку резанием и допускающие только шлифовку и полировку. [c.386]

Важную роль в процессе образования стружки играет и передний угол у. При увеличенном переднем угле улучшается процесс резания и качество обработанной поверхности. Но вместе с тем ослабевает режущая кромка резца, понижается ее прочность, что ведет к быстрому износу резца (его выкрашиванию). Поэтому при обработке твердых и хрупких материалов применяют резцы с меньшим передним углом, а при обработке мягких и вязких материалов — с большим передним углом. [c.60]

Внешний вид стружки в извест гой степени характеризует процессы деформирования и разрушения, происходящие при резании разных материалов и при различных условиях обработки. Например, при резании меди с глубоким ох.лаждением можно получить стружки надлома, а при резании с подогревом твердых и хрупких металлов — стружки скалывания и даже суставчатые. [c.32]

Динамическая модель. В последнее время для обработки хрупких материалов, таких, как стекло, кремний, алмаз, твердые сплавы и другие, широко применяются ультразвуковые станки. На рис. 1 приведена схема ультразвукового резания. Обработка заготовки 1 производится вибрирующим инструментом 2, под торец которого поступает суспензия абразивного порошка 3. Под ударами зерен абразива происходит скалывание мелких частиц обрабатываемого материала. Исследования процесса [4] показали, что съем материала производится лишь в случае прямого удара инструмента по абразивной частичке, лежащей на обрабатываемой поверхности. [c.128]

При черновой и получистовой обработке, когда необходимо иметь сильное охлаждающее действие среды, широко применяют водные эмульсии. Количество эмульсии, используемой в процессе резания, зависит от технологического метода обработки и режима резания (5. .. 150 л/мин). Увеличенную подачу жидкости используют при работе инструментов, армированных пластинками твердого сплава, что способствует их равномерному охлаждению и предохраняет от растрескивания. При чистовой обработке, когда требуется получить высокое качество обработанной поверхности, используют различные масла. Для активации смазок к ним добавляют активные вещества - фосфор, серу, хлор. Под влиянием высоких температур и давлений эти вещества образуют с материалом контактирующих поверхностей соединения, снижающие трение, - фосфиды, хлориды, сульфиды. При обработке заготовок из хрупких материалов (чугунов, бронз), когда образуется элементная стружка, в качестве охлаждающей среды применяют сжатый воздух, углекислоту. [c.312]

Общие положения н схемы обработки. Ультразвуковая абразивная обработка эффективна при обработке заготовок из конструкционных материалов, имеющих низкую обрабатываемость резанием, электрофизическим и электрохимическим методами. Это заготовки из хрупких и твердых неэлектропроводных, химически стойких материалов, таких, как стекло, кварц, керамика, ситалл, алмаз, полупроводники (германий, кремний, арсенид галлия), азотированных и цементированных сталей и др. [c.609]

Изнашивание по задним поверхностям наблюдается при обработке твердых, хрупких и пластичных материалов с малой толщиной срезаемого слоя d <0,1 мм) на невысоких скоростях резания. Изнашивание резца по главной задней поверхности изменяет глубину резания, так как уменьшается вылет резца на величину (рис. 22.16, б), в результате чего обработанная поверхность получается конусообразной (рис. 22,16, в). [c.462]

При резании твердых материалов возникает хрупкое разрушение и трещина, распространяясь с большой скоростью (близкой к скорости звука), полностью отделяет элемент стружки от основного материала. Распространение трещин ниже линии среза приводит (даже при образовании сливных стружек) к появлению на обработанной поверхности деталей вырывов, выступов и зазубрин. [c.31]

При резании хрупких материалов и при абразивной обработке важным является вымывающая способность СОЖ, т. е. удаление жидкостью мелких частиц стружки и продуктов износа. Для этого СОЖ должна обладать высокой поверхностной активностью, хорошо смачивать твердые частицы и образовывать вокруг них поверхностные пленки. [c.55]

Разновидности ультразвуковой обработки (рис. 11.11) а — обработка незакрепленным абразивом для снятия мелких заусенцев (менее 0,1 мм) и шлифования мелких деталей (массой менее 10...20 г) б—размерная обработка деталей из твердых хрупких материалов абразивной суспензией в — очистка и смазка рабочей поверхности круга в процессе чистового шлифования вязких материалов г — сообщение вынужденных ультразвуковых колебаний малой амплитуды режущим инструментом (лезвийным и абразивным) для интенсификации обычных процессов резания труднообрабатываемых материалов. [c.219]

Угол при вершине ф выбирается в зависимости от обрабатываемого материала. Для универсального назначения ф = 594-60°. Угол поперечной кромки ф зависит от выбранных величин углов ф и а. Обычно он равен 55°. Для уменьшения трения калибрующая часть сверла снабжена боковым углом Ф1 = 54-8° и утонением по диаметру в пределах 0,05—0,10 мм на всю длину сверла. Для облегчения работы рекомендуется на режущих кромках делать стружколоматели (фиг. 183). Они должны быть расположены несимметрично относительно оси сверла и иметь заднюю заточку. Ширина их 2—3 мм, расстояние между ними 8—12 мм. Канавки должны расширяться по мере удаления от режущей части. Передняя поверхность сверла выступает вперед за нормаль NN, и передний угол получается отрицательным. Поэтому перовое сверло работает в более тяжелых условиях, чем спиральное. Для улучшения процесса резания передняя поверхность снабжается лункой, — тогда угол Y получается больше или равным нулю. При глубокой лунке из-за ослабления лезвия прочность сверла понижается. Задний угол а выбирается в пределах 10—20° для вязких и мягких материалов он больше, чем для хрупких и твердых. [c.381]

Зенкер, подобно спиральному сверлу, чаще всего снабжается винтовой канавкой. Она способствует выходу стружки по направлению к хвостовику после ее образования в зоне резания. Для образования положительного переднего угла направление канавок должно совпадать с направлением резания. Угол наклона канавок о) зависит от свойств обрабатываемого материала. Для вязких и мягких материалов, дающих более завитую и большего объема стружку, необходимо выбирать повышенную величину угла ш по сравнению с хрупкими и твердыми материалами. Для усиления режущих кромок угол ш желательно принимать дифференцированно в зависимости от диаметра зенкера. Для зенкеров универсального назначения угол наклона винтовых канавок принимается в пределах 10—25°. [c.440]

Уменьшение передних углов целесообразно и при переменных нагрузках (обработка прерывистых поверхностей, ударная нагрузка, например, при строгании), при обработке хрупких материалов (нагрузка на переднюю поверхность расположена в непосредственной близости от режущей кромки, так как уменьшение передних углов способствует упрочнению режущей кромки). С этой же целью уменьшаются передние углы и у резцов, рабочая часть которых выполнена из инструментальных материалов с высокой твердостью, но малой прочностью и ударной вязкостью (твердые сплавы, минералокерамика, сверхтвердые материалы). Одним из средств упрочнения режущего клина является ленточка (фаска), расположенная вдоль главной режущей кромки ширина ее / зависит от подачи. Для резцов из быстрорежущих сталей передний угол по ленточке изменяется от О до +8°, для резцов из твердых сплавов — до —10°, у минералокерамики и сверхтвердых материалов — до —20°. Упрочнение режущего клина прн уменьшенных и в особенности отрицательных значениях переднего угла объясняется изменением соотношения сил, действующих на режущий клин за счет увеличения радиальной составляющей силы резания. При этом в клине перераспределяются нагрузки, возникают преобладающие сжимающие напряжения, допускаемые значения которых у хрупких инструментальных материалов значительно превышают допускаемые напряжения на изгиб и растяжение. Вместе с тем увеличение радиальной составляющей приводит к повышению деформации системы СПИД, что необходимо учитывать при назначении режимов обработки. Значения перед- [c.126]

На рис. 11 схематически показаны стрелками напряжения в режущей части инструмента, имеющей форму бесконечного клина при воздействии силы резания Р. При обработке образуются напряжения не только сжатия, но и растяжения. Вероятное направление трещины, возникающей в зоне растяжения, показано па рисунке штриховой линией (трещина идет примерно параллельно задней поверхности инструмента). Если переднюю поверхность образовать на инструменте с отрицательным углом - у, то напряжений растяжения практически не будет останутся только напряжения сжатия от силы Р, и зуб инсгрумента будет более прочным (это частично используют в инструментах из более хрупких материалов — твердых сплавов, минералокерамики, алмазов, эльбора и т. д.). [c.26]

Пылью принято называть измельченное твердое вещество с размерами частиц от 100 до 1 мк. Совокупность более мелких частиц определяется понятием дым . При обработке различных материалов резанием от обрабатываемой детали, а иногда и от инструмента отделяется большое количество пылевых частиц. Это наблюдается, например, при точении и фрезеровании хрупких металлов и неметаллических материалов, особенно различных пластиков при обработке различных материалов абразивными инструментами без охлаждения при заточке режущих инструментов при правке абразивных кругов и в других случаях обработки резанием. [c.215]

Этот вид износа преобладает при относительно небольших скоростях резания и при обработке хрупких материалов и происходит, как правило, по задней поверхности инструмента. Высоким сопротивлением абразивному износу обладают ванадиевые быстрорежущие стали, твердые сплавы с малым содержанием кобальта, минерало-керамические твердые сплавы. Истирающая способность углеродистых сталей растет с увеличением содержания углерода, а легированных сталей — с увеличением содержания карбидов хрома, вольфрама, марганца и т. д. чугунов — при увеличении содержания в структуре цементита, фосфидов и т. д. [c.713]

Приведенную схему вязкого разрушения будем считать достоверной для многих инструментальных материалов, в том числе и таких хрупких материалов, как твердые сплавы. Этому способствуют те условия, в которых работает режущая кромка при обработке металлов резанием. [c.124]

В книге рассмотрены основные процессы ультразвуковой обработки очистка, резание металлов и твердых хрупких материалов, сварка, пайка. [c.223]

Увеличение угла у уменьшает прочность инструмента. Чем прочнее обрабатываемый материал, тем меньше должен быть угол у. Его увеличение не снижает давления резания, зато ослабляет кромку и ухудшает отвод тепла. При обработке хрупких материалов давление резания передается ближе к режущей кромке и поэтому необходима большая величина угла р. По этой причине для слесарных зубил рекомендуются следующие углы Р для мягких материалов 45°, средних 60° и твердых 70°. [c.167]

Выбор СОЖ зависит от вида обработки (черновая или чистовая), обрабатываемого материала (сталь, чугун, цветные металлы), технологической операции (строгание, фрезерование, шлифование), требований к качеству обрабатываемой поверхности. Наименьший эффект дает применение СОЖ при обработке чугуна и других хрупких материалов. При обработке твердосплавными инструментами на высоких скоростях резания рекомендуется обильная и непрерывная подача СОЖ, так как при прерывистом охлаждении в пластинах твердого сплава могут образовываться трещины. [c.76]

Главный задний угол а. С увеличением заднего угла уменьшается трение задней поверхности резца о поверхность заготовки и вследствие этого уменьшаются силы резания. При этом угол заострения Р уменьшается, что улучшает условия резания (чем острее клин, тем он легче внедряется в материал), однако уменьшение угла р ослабляет рабочую часть резца, делает ее менее жесткой, ухудшает отвод тепла при резании, а при обработке твердых материалов может вызвать вибрацию и привести к разрушению режущих кромок. При обработке мягких и вязких материалов и при чистовой обработке величины задних углов назначают большими, чем при обработке хрупких, твердых материалов и обдирочных работах. [c.19]

Для обработки мягких и вязких материалов и при чистовых работах назначают большие передние углы резания, а для хрупких твердых материалов и тяжелых работ меньшие углы. [c.19]

J400 °С. При этом происходит спекание н образование твердых растворов ферритов. Обжиг должен производиться обязательно в окислительной среде (обычно в воздухе). Присутствие даже в небольшом количестве водорода в рабочем пространстве печи может вызвать частичное восстановление оксидов, что приведет к резкому увеличению магнитных потерь. Усадка ферритов прн обжиге может достигать 20 %. Ферриты — твердые и хрупкие материалы, не позволяющие производить обработку резанием и допускающие только шлифовку и полировку, [c.285]

Главный задний угол а — угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания. Задний угол а делается для 5шеньшения трекия между задней поверхностью резца и поверхностью резания и, следовательно, для уменьшения износа резца по задней поверхности. Однако, если задний угол окажется излишне увеличенным, снижается прочность режущего лезвия и резец быстрее разрушается. Задний угол назначают с учетом свойств обрабатываемого материала и условий обработки. Для обработки мягких и вязких материалов задний угол назначается больше, чем при обработке твердых и хрупких материалов, так как при обработке мягкого и вязкого материала его деформация будет больше, чем при обработке твердых и хрупких материалов. Главным фактором, от которого зависит величина заднего угла а, является [c.389]

Ферриты являются твердыми и хрупкими материалами, не позволяющими производить обработку резанием и допускаюш.ими только шлифовку и полировку. [c.338]

Примечание. Станки моделей 4770 и 4772 предназначены для обработки твердых и хрупких материалов. Они применяются при резании полупроводниковых материалов (германия и кремния), прорезании круглых и фасонных отверстий в кварце, стекле, керамике, ферритах и им под бныу материалах, при изготовлении и ремонте матриц, пресс-форм и волок малых размеров, а тякже для гравирования. [c.75]

Часть I посвящена исследованиям в области ультразвукового резания— процесса, получившего относительно широкое распространение для размерной обработки твердых и хрупких материалов. Учитывая то обстоятельство, что не так давно вышла из печати специальная монография, посвященная ультразвуковому резанию в его классической форме основной уцор в настоящем издании сделан на исследование модернизированного процесса, разработанного Акустическим институтом АН СССР совместно с Экспериментальным научно-исследовательским институтом станкостроения. Этот процесс, в котором исноль,зована ускоренная смена суспензии абразива методом прокачки ее под давлением, не только обладает существенно большей производительностью, но позволяет вести обработку с боль-ше1 1 точностью. [c.6]

А4агнитно-мягкие ферриты обладают всеми механическими свойствами керамики. Они тверды и хрупки, при спекании дают усадку от 10 до 20 % и совершенно не допускают обработку резанием. Ферриты хорошо шлифуются и полируются абразивными материалами. Для точной доводки размеров и для разрезания ферритовых изделий следует применять алмазные инструменты. Склейку следует производить клеем БФ-4 по общепринятой технологии. Поверхности можно спаивать оловянньпйи припоями при условии предварительного ультразвукового лужения их оловом (паяльник одновременно должен являться излучателем ультразвука). При расчете изделий из ферритов можно принимать следующие усредненные значения их механических и тепловых параметров модуль упругости на сжатие 150 ГПа коэффициент линейного расширения 10" 1/1 °С коэффициент теплопроводности [c.190]

При обработке как вязких, так и хрупких материалов износ резцов, оснащенных твердым сплавом, протекает по передней и задней поверхностям. Однако характер и интенсивность пзноса различаются в зависимости от пластичности обрабатываемого материала. Для малопластичных материалов приходится усиливать головку резца, несмотря на меньшую суммарную силу резания (например, для чугуна она меньше, чем для стали, примерно в 2—3 раза). Лунка на передней поверхности здесь имеет значительно меньшие размеры. В силу этого удельная сила резания на поверхности контакта стружки с резцом оказывается больше для хрупких материалов. Это заставляет применять для них большой угол заострения резца. [c.154]

Сливные стружки образуются при резании вязких и мягких материалов (например, мягкой стали, латуни) и являются наиболее распространенными. Стружки надлома образуются при резании хрупких металлов (например, серых чугунов). Такая стружка состоит из отдельных, как бы вырванных элементов, почти не связанных между собой при этом обработанная поверхность получается грубо шероховатой, неровной. Стружки скалывания занимают промежуточное положение между сливными стружками и стружками надлома и образуются при обработке некоторых сортов латуни и твердых сталей с большими подачами и относительно мальшш скоростями резания. С изменением условий обработки стружка скалывания может перейти в сливную и наоборот. Образованию сливной стружки способствует увеличение переднего угла у, уменьшение [c.36]

Перечисленные задачи требуют создания ряда новых технологий, обусловливающих применение материалов с широким диапазоном механических свойств от твердых и хрупких до вязких и пластичных, чго, в свою очередь, выдвигает новые проблемы при создании и использовании инструментов различного типа от абразивного до лезвийного алмазного с высоким качеством режущих кромок. Кроме того, использование различных материалов требует различных методов их обработки, сочетающих физические и химические с обработкой резанием ионно-лучевой обработки, химико-механической доводки, отделки порошковой струей и упругоэмиссионной обработки. [c.663]

Геометрия вершины перового сверла невыгодна, так как угол резания больше 90°. Для получения хороших условий работы необходимо переднюю грань сверла подтачивать. Однако при большом переднем угле у получается выемка, ослабляющая сверло, поэтому угол должен быть не более 10°. Задний угол сх на перовом сверле получают путем заточки на универсально-заточных станках или вручную и принимают в пределах 10-20°, большие значения угла а принимают для вязких и мягких материалов и меньшие — для хрупких и твердых. Угол / гюперечной кромки также делают 55°. Калибрующую часть сверла для уменьшения трения затачивают с задним конусом в пределах 0,05-0,1 мм на длину рабочей части сверла I или с задним конусом, имеющим угол в пределах 2 — 4°. [c.107]

Эффективность пневматического пылестружкоприемника ВЦНИИОТ (см. рис. 76) определялась неоднократно в лабораторных и производственных условиях при различных скоростях воздушного (всасывающего) потока в зоне резания. Кроме этого, Всесоюзным научно-исследовательским инструментальным институтом (ВНИИ) и Всесоюзным Центральным научно-исследовательским институтом охраны труда (ВЦНИИОТ) были проведены комплексные экспериментальные исследования этого пневматического пылестружкоприемника. Определялись эффективность улавливания стружки и пыли Э , степень обеспыливания в зоне дыхания Эо и виброустойчивость по сравнению с нормализованными резцами (с напаянной пластинкой из твердого сплава). Эти экспериментальные исследования проводились на станке 1А62 при обработке различных хрупких материалов с режимами резания, принятыми в соответствии с нормативами. [c.119]

Сравнивая между собой кривые, приведенные на фиг. 8, можно заметить, что углубление пуансона, отвечающее максимальному усилию резания (г т), и момент отделения одной части металла от другой ( к) для более пластичных металлов (сталь 15, медь, цинк) наступают позже, чем для твердых и более хрупких материалов (сталь 18ХНВА — Э16, пружинная сталь С = 0,75%, канатная сталь С = 0,47%). Так, для первых материалов величина г т составляет 30—35%, для вторых 12—18% от толщины. Соответственно величина к будет 40—50% и 16—24%. [c.32]

Выбирая скорости движения хонинговальной головки, необходимо учитывать и их отношение, определяемое величиной Я,. Оно оказывает существенное влияние на процесс стружкообразования, износ я самозатачиваемость брусков, образование шероховатости и производительность хонингования. С увеличением % условия образования и отвода стружки ухудшаются, в результате чего могут засаливаться бруски. Наилучшие условия для дробления и отвода стружки из зоны резааия создаются при Л=1. Однако, учитывая, что скорость возвратно-поступательного движения ограничивается условиями плавной работы станка, часто принимают Я>1. При обработке чугуна и других хрупких материалов в этом случае образуется мелкая рассыпчатая стружка, которая легко удаляется из зоны резания. На операциях чистового хонингования при съеме малых припусков и высоких требованиях к шероховатости поверхности, путем снижения скорости возвратно-поступательного движения и сохранения неизменной окружной скорости, также следует величину X увеличивать. Изменяя величину Я,, можно в определенных пределах корректировать ход процесса хонингования. Например, при излишнем износе брусков, увеличивая %, можно его снизить. При обработке более твердых металлов, уменьшая эту величину, можно усилить процесс самозатачивания брусков, снизить затупление и поддержать их режущую способность. [c.100]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...