Действие сил резания на инструмент, заготовку и станок

ДЕЙСТВИЕ СИЛ РЕЗАНИЯ НА ИНСТРУМЕНТ, ЗАГОТОВКУ И СТАНОК [c.57]

Вибрации. В процессе резания возникают вибрации инструмента, заготовки и станка. Причины вибраций колебание действия сил сопротивления металла резанию в процессе скалывания элементов стружки (см. 76) колебание действия сил сопротивления металла при неравномерном припуске на обработку неуравновешенность патрона или заготовки внешние колебания, передаваемые через фундамент от других машин, работающих вблизи станка. Вибрации нарушают нормальную работу, снижают стойкость инструмента, ухудшают качество обработки, ускоряют износ деталей станка, нарушают безопасность работы. [c.151]

Погрешности, возникающие вследствие деформации упругой технологической системы станок — приспособление — инструмент — заготовка. При обработке заготовок на металлорежущих станках технологическая система упруго деформируется под действием сил резания, сил зажима и ряда других факторов. Возникновение деформации объясняется наличием зазоров в стыковых соединениях частей станка, упругой деформацией отдельных его частей, деформацией приспособления, инструмента и детали. Упругие деформации технологической системы вызывают рассеяние размеров деталей в обрабатываемой партии, а также являются основной причиной возникновения волнистости. [c.57]

Геометрическую погрешность станка Aj = 30 мкм погрешность базирования Лг = О (вследствие совпадения измерительной и установочной баз) погрешность закрепления Да = 20 мкм погрешность изготовления приспособления Л4 = 20 мкм погрешность изготовления инструмента = О (предполагаем что настройку на размер ведут по наиболее выступающему зубу фрезы, а следовательно, биение зубьев не влияет на контролируемый параметр) погрешность настройки фрезы на размер Д, = 40 мкм погрешность, связанная с размерным износом инструмента. Л, = О (считаем, что ее можно компенсировать поднастройкой фрезы) погрешность измерений Дв = 90 мкм погрешность, вызванная отжатием фрезы от заготовки под действием сил резания, Ад = 30 мкм. [c.72]

Применение метода линейного программирования вызывает трудности, связанные с линейностью критерия оптимальности и ограничений. Например, при назначении плана черновой обработки поверхности заготовки должны быть учтены ограничения, связанные с техническими данными оборудования, характеристиками режущего инструмента, размерами детали и др. Эти ограничения выражаются через параметры переходов (рабочих ходов) -режимы резания (t - глубина резания, s - подача, V - скорость резания) и соответствующие величины, характеризующие условия обработки (мощность привода оборудования допустимая сила, действующая на механизм подачи станка прочность и стойкость режущего инструмента допустимое перемещение заготовки под действием сил резания), [c.440]

Основными причинами погрешностей обработки на металлорежущих станках являются следующие а) собственная неточность станка, например непрямолинейность направляющих станины и суппортов, непараллельность или неперпендикулярность направляющих станины к оси шпинделя, неточности изготовления шпинделя и его опор и т. п. б) деформация узлов и деталей станка под действием сил резания и нагрева в) неточность изготовления режущих инструментов и приспособлений и их износ г) деформация инструментов и приспособлений под действием сил резания и нагрева в процессе обработки д) погрешности установки заготовки на станке е) деформация обрабатываемой заготовки под действием сил резания и зажима, нагрева в процессе обработки и перераспределения внутренних напряжений ж) погрешности, возникающие при установке инструментов и их настройке на размер з) погрешности в процессе измерения, вызываемые неточностью измерительных инструментов и приборов, их износом и деформациями, а также ошибками рабочих в оценке показаний измерительных устройств. [c.13]

При обработке резанием металл впереди резца переходит в пластическое состояние под действием сил резания и повышенной температуры. Глубина поверхностного слоя с разрушенной кристаллической структурой зависит от режимов резания и вязкости материала. При точении, фрезеровании, протягивании, т. е. при процессах, происходящих с относительно небольшими скоростями, но с большими силами резания, поверхностный слой наклепывается на значительную глубину. При шлифовании вследствие высоких температур в поверхностном слое возникают структурные превращения на глубине нескольких сотых миллиметра например, после шлифования наружный слой стальной детали, закаленной на мартенсит, оказывается закаленным на аустенит следующий слой — на троостит, и только после этого слоя следует слой с первоначальной мартенситной структурой. На качество поверхности влияют смазочно-охлаждающие жидкости. Они уменьшают трение между инструментом и заготовкой и понижают температуру трущихся поверхностей. Наклеп и шероховатость поверхности зависят от вибрации станка, инструмента и заготовки. Колебательные движе- [c.19]

Погрешности, вызванные неточной установкой обрабатываемой заготовки на станке погрешности обработки, возникающие в результате упругих деформаций технологической системы под действием сил резания погрешности, возникающие в результате деформации заготовки и других элементов оснастки при креплении заготовки погрешности обработки, вызываемые размерным износом инструмента, температурными деформациями технологической системы погрешности наладки [c.76]

Процесс срезания стружки с заготовки вызывает значительное сопротивление обрабатываемого материала, в результате которого на режущий инструмент действует сила резания. В зависимости от формы и геометрии лезвия, сечения срезаемого слоя и других факторов она меняет свою величину и направление в пространстве. Практическое значение для расчета и проектирования инструментов, приспособлений и станков имеет не сама сила резания, а ее технологические составляющие (рис.3.1), [c.77]

Система станок — приспособление — инструмент — заготовка образует замкнутую упругую систему тел. В процессе фрезерования возникает сила резания, которая действует через один элемент этой системы — инструмент на все остальные элементы системы. При обработке резанием интерес представляют деформации, вызывающие погрешности формы и размеров заготовок. Значение жесткости J дает отклонения составляющей силы резания Py, направленной по нормали к обрабатываемой поверхности, к смещению заготовки в том же направлении или инструмента в обратном направлении J = Ру у- [c.63]

Сила подачи Р действует через резец на механизм подачи станка, а сила Р через заготовку — на шпиндель и его опоры в осевом направлении. Сила Рх преодолевается механизмом подачи станка, а потому в основном по ней и рассчитываются детали коробки передач фартука и упорные подшипники шпинделя, а также мощность, необходимая для осуществления движения подачи. Таким образом, силы, действующие в процессе резания, нужно знать для правильного расчета и конструирования режущего инструмента, станков и приспособлений, для расчета жесткости системы СПИД и мощности, затрачиваемой на резание, а также для правильной эксплуатации станка, инструмента и приспособлений. [c.88]

Составляющая сила Р , действующая в плоскости резания, называется силой резания. По этой силе определяют крутящий момент на шпинделе станка, мощность резания и производят расчет механизма коробки скоростей и прочности резца. Составляющая сила Ру, действующая в горизонтальной плоскости и совпадающая с направлением поперечной подачи, называется радиальной силой. Сила Р действует на обрабатываемую заготовку, изгибая ее, что влияет на точность обработки и одновременно отжимает инструмент от заготовки. [c.396]

Таким образом, знание сил, действующих в процессе резания, необходимо для правильного расчета и конструирования режущего инструмента, станков и приспособлений, для расчета жесткости системы станок — инструмент — заготовка — приспособление, а также для расчета мощности, затрачиваемой на резание. Знание этих сил нужно и для правильной эксплуатации станка, инструмента и приспособлений. [c.103]

Главный угол в плане ср — угол, заключенный между проекцией главной режущей кромки торцовой фрезы на осевую плоскость и направлением подачи. Этот угол оказывает влияние на толщину срезаемого слоя (при одной и той же подаче), на соотношение составляющих сил, действующих на фрезу, на стойкость фрезы и качество обработанной поверхности. Чем меньше этот угол, тем меньше толщина среза и нагрузка на единицу длины лезвия (при одной и той же подаче), тем выше стойкость фрезы, тем чище обработанная поверхность, но тем больше осевая составляющая сил резания. Поэтому малое значение угла ср = 10 ч- 30° (так называемые торцово-конические фрезы) можно применять лишь при достаточно жестких условиях системы станок — инструмент — приспособление — заготовка. Кроме того, малое значение главного угла [c.335]

Изложенное схематически показано на фиг. 180 на примере обработки деталей на фрезерном станке. На приборе 1 производится измерение припуска и твердости детали а, поступающей на обработку. Импульсы для изменения продольной подачи поступают по проводу 2 к механизму 3 бесступенчатого изменения продольной подачи. Датчик 4, измеряющий относительное перемещение фрезы и заготовки, порождаемое силой, действующей между инструментом и заготовкой, подает импульсы на прибор 5, градуированный в кг и в величинах относительных перемещений инструмента и обрабатываемой заготовки. На приборе 5 с помощью двух контактов 6 устанавливаются пределы допустимых колебаний части Аз, порождаемых колебаниями сил резания. [c.267]

Общая (суммарная) погрешность обработки является следствием влияния технологических факторов, вызывающих первичные погрешности. К их числу относят погрешности, вызываемые неточной установкой обрабатываемой заготовки на станке погрешности обработки, возникающие в результате упругих деформаций технологической системы станок — приспособление — заготовка — инструмент под влиянием сил резания погрешности, возникающие под влиянием сил закрепления заготовки погрешности, вызываемые размерным износом режущего инструмента погрешности настройки станка погрешности, обусловливаемые геометрическими неточностями станка (и в некоторых случаях приспособления) погрешности, вызываемые неточностью изготовления инструмента погрешности обработки, возникающие в результате тепловых деформаций технологической системы. Возникают также погрешности от действия остаточных напряжений в материале заготовок и готовых деталей они достигают больших значений при малой жесткости обрабатываемых заготовок. [c.14]

Тело под действием приложенных сил изменяет свои размеры и форму, т. е. деформируется. При обработке на металлорежущих станках под действием сил и моментов, возникающих при резании, детали динамической системы станка деформируются. Деформации подвергаются режущий инструмент, крепящие его оправки, обрабатываемая заготовка, исполнительные органы, несущие инструмент и заготовку, и т, д. Различают деформации упругие и пластические. Упругими называют деформации, полностью исчезающие после снятия внешней нагрузки, пластическими (или остаточными) — деформации, остающиеся после снятия внешней нагрузки. Деформации подразделяются на линейные и угловые. Сечения бруса вследствие деформации совершают пере- [c.175]

В процессе фрезерования возникает сила резания, действующая на инструмент и вызывающая отжатия инструмента, заготовки, приспособления и частей станка. Станок, инструмент, станочное приспособление и деталь образуют замкнутую систему, которую принято называть технологической системой. [c.43]

Колебания при обработке металлов резанием определяются возмущающими силами и свойствами упругой системы соотнощение между этими параметрами определ-яет возможность возникновения вибраций при резании и их интенсивность — амплитуду и частоту. Возмущающие силы в зависимости от физического существа механизма возбуждения вибраций, действующего на упругую систему станок —деталь — инструмент, могут создавать автоколебания и вынужден-ные колебания. Кроме этого, при отдельных видах механической обработки существенное значение иногда приобретают другие виды колебаний, обусловленные, например, мгновенным приложением и снятием силы, что имеет место при врезании и выходе инструмента в начале и конце механической обработки заготовки. [c.12]

На микрогеометрию обработанной поверхности влияет также износ резца по задней поверхности. При износе резца до 0,5—1 мм это влияние незначительно однако большая величина износа, приводящая к значительному возрастанию шероховатости режущей кромки, величины р и сил, действующих в процессе резания, может вызвать увеличение высоты микронеровностей поверхности, а при недостаточной жесткости системы станок — заготовка — инструмент — приспособление может привести и к вибрациям, значительно ухудшающим чистоту обработанной поверхности (см. фиг. 70). [c.78]

В зависимостях (17) — (28) были приняты следующие обозначения 5, V, 1 — соответственно подача, скорость и глубина резания на рассматриваемом переходе дгг, Хх, Ху, Ху, уг, Ух, Уу, и,, Пх, Пу —показатели степени при глубине резания, подаче и скорости резания в формулах сил и скорости резания постоянные для определенных условий обработки — показатель степени при принятом значении стойкости инструмента в формуле скорости резания Сг, Сх, Су, с , Кх, Ку, Кг, — коэффициенты, характеризующие условия обработки п, Зх — наименьшие числа в рядах чисел оборотов и подач ф , фз — знаменатели геометрических рядов чисел оборотов и подач N эл.> — МОЩНОСТЬ электродвига-теля и к. п. д. главного привода станка Рэопсг—Допустимая сила подачи станка В, Н — размеры державки инструмента Ои, 1р — допускаемое напряжение изгиба и вылет державки инструмента С, ф — толщина пластины инструментального материала и главный угол в плане Ь, 1 — длина обрабатываемой заготовки и расстояние от переднего центра или места закрепления до рассматриваемого сечения оп — допускаемая деформация заготовки под действием сил резания [c.55]

Динамическая система станка включает в себя упругую систему (УС) (станок, приспособление, инструмент, заготовку) и рабочие процессы в подвижных соединениях ее элементов (резание, трение, электро-, гидро- и аэродинамические процессы и т.п.). Динамическая система станка (рис. 1.4.9) является многокошурной замкнутой системой [13], в которой действуют как прямые, так и обратные связи. Первые определяются воздействием сил, порождаемых рабочими процессами (сил Р резания и Р трения, момента М двигателя, на УС вторые обусловлены деформациями УС, которые в свою очередь влияют на протекание рабочих процессов и формирование соответствующих сил. [c.72]

Считают, что точка приложения силы резания Р находится на главной режущей кромке инструмента (рис. 6.9, б). Абсолютное значение, точка приложения и направление равнодействующей силы резания Р в процессе обработки переменны. Это можно объяснить неоднородностью структуры материала заготовки, переменной поверхностной твердостью материала заготовки, непостоянством срезаемого слоя металла, наличием штамповочных и литейных уклонов, изменением углов у и а в процеесе резания. Для расчетов используют не равнодействующую силу резания, а ее составляющие, действующие по трем взаимно перпендикулярным направлениям - координатным осям металлорежущего станка. [c.305]

Разрезание листов пластмасс в связи с их высокой упругостью и низкой теплопроводностью связано с определенными особенностями работы инструмента в стесненных условиях. Под действием сжимающих сил, приложенных со стороны режущих кромок инструмента, обрабатываемый материал в зоне резания упруго деформируется. Упругая деформация сжатия распространяется на значительную часть объема материала вокруг зоны резания. После прохождения режущей кромки инструмента силы, вызвавшие эту деформацию, исчезают, сжатый материал благодаря упругости стремится вернуться в исходное состояние. При этом ширина реза уменьшается, и зубья инструмента как бы заклиниваются. В результате происходит их интенсивное трение об обработанные поверхности заготовки, что вызьшает появление дополнительных (паразитных) сил трения, выделение большого количества теплоты и интенсивный нагрев инструмента. Интенсивному нагреву инструмента способствует также низкая теплопроводность пластмасс, вследствие чего основная часть теплоты, выделившейся при резании, переходит в инструмент. Поэтому на боковых поверхностях инструмента и обработанных поверхностях материала при использовании металлорежущего инструмента после 1. .. 2 мин его работы появляются прижоги, трещины. Разработка специальных конструкций инструментов является поэтому одной из главных задач и проводить ее следует с учетом особенностей поведения материала при резании. Конструкция зубьев и их геомерические параметры должны быть такими, при которых силы трения на боковых поверхностях инструментов сведены к минимуму. При заточке зубьев нельзя допускать наличия фасок на их задних и боковых поверхностях. Поверхности зубьев следует доводить алмазным кругом, нельзя допускать сколов на режущих кромках, а также прижогов и трещин. Биение инструмента на шпинделе станка не должно превышать 0,1. .. 0,15 мм. [c.24]

СПИД). Жесткость системы является одним из решающих факторов в балансе точности обработки деталей. При обработд е партии заготовок изменяются силы резания в зависимости от колебаний припуска на обработку, механических свойств материала заготовки и степени притупления инструмента, вызывая переменные упругие отжатия технологической системы. Жесткостью системы станок — приспособление — инструмент — деталь называют способность ее сопротивляться действующим усилиям, возникающим при обработке и стремящимся деформировать эту систему. Особое внимание следует уделять наименее жесткому звену. Деформации под действием нагрузки могут вызвать вибрации в процессе обработки, что приводит к снижению качества обработанной поверхности. Одним из мероприятий по повышению жесткости станка является затягивание клиньев всех направляющих, выборка люфтов и стопорение элементов стола, не участвующих в рабочей подаче. [c.215]

Жесткость и податливость динамической системы оказывает влияние на точность размеров и формы обрабатываемых заготовок. Например, при настройке токарного станка резец 1 (рис. 11.6, а) устанавливают в положение, при котором должно осуществляться точение заготовки 2 на некоторый радиус г с глубиной резания 1. Однако под действием сил и их моментов, возникающих при резании, происходят упругие отжатия ус узлов станка, у заготовки и у инструмента. В результате отжатий ус и Уз ось вращения заготовки смещается из первоначального положения О (через положение О1), в положение О2, а из-за прогиба и отжатия резца расстояние между его вершиной и осью вращения заготовки возрастает на величину (рис. 11.7,6). Вследст- [c.180]

Подача. Для уменьшения машинного времени, т. е. повышения производительности труда, целесообразно работать с максимально возможной подачей с учетом факторов, влияющих на ее величину. При грубой обработке, когда шероховатость, упрочнение и точность обработанной поверхности не являются определяющими, но силы, действующие в процессе резания, могут быть значительными, максимальную величину подачи могут ограничивать прочность и жесткость режущего инструмента (державки, пластинки), жесткость заготовки, прочность деталей механизма подачи и деталей механизма главного движения станка. Подача обычно назначается из таблиц справочников по режимам резания, составленных на основе специально проведенных исследований и опыта работы машиностроительных заводов. Так, при черновом наружном точении чугуна обычным (ф1 > 0) резцом с пластинкой из твердого сплава (сечение державки 20x32 мм, диаметр заготовки 100 мм, глубина резания до 5 мм) рекомендуемая подача Smax = 1,2 мм/об. [c.128]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...