Особенности процесса резания и изнашивания инструмента

Природа трения и изнашивания двух находящихся во фрикционном контакте тел (в данном случае пара инструмент—заготовка) объясняется закономерностями молекулярно-механической теории трения. Трение в процессе резания имеет ряд специфических особенностей, характерных только для механической обработки металлов резанием наличие довольно высоких температур на контактных площадках инструмента и заготовки, значительные давления, сопровождающие процесс резания. При работе инструментов весьма затруднен подвод смазочно-охлаждающих средств в зону резания. Кроме того, в отличие от трения обычной фрикционной пары контактные площадки на рабочих поверхностях инструмента находятся в соприкосновении с ювенильными металлическими поверхностями. [c.197]

Как известно, обрабатываемость резанием заготовок из коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и титановых сплавов хуже, чем углеродистых и низколегированных. Процесс резания труднообрабатываемых материалов лезвийными инструментами сопровождается повышенным изнашиванием инструмента, большими энергозатратами и характеризуется низкой производительностью. При этом, ввиду специфических особенностей процесса резания заготовок из таких материалов, ряды ранжирования СОЖ по технологической эффективности могут значительно отличаться от рядов ранжирования этих же жидкостей при обработке резанием заготовок из конструкционных углеродистых и низколегированных сталей. Об этом свидетельствуют и результаты выполненных испытаний. [c.253]

В процессах обработки резанием и давлением (особенно предварительно нагретых заготовок) вполне возможно эвтектическое изнашивание инструмента вследствие плавления при контактировании обрабатываемого материала с отдельными фазами инструментальных материалов (чаще всего простыми и сложными карбидами). [c.78]

Что касается зависимостей на рис. 5.5, б для боропластика, то на первый взгляд кажется странным, что при увеличении подачи шероховатость поверхности уменьшается, хотя это уменьшение незначительно. Так, увеличение подачи в четыре раза уменьшает величину Яг всего на 5 мкм. Обычно при увеличении подачи увеличивается и высота микронеровностей, что можно легко объяснить исходя из кинематики процесса резания. Уменьшение высоты микронеровностей при увеличении подачи при сверлении боропластика можно объяснить в первую очередь структурой материала. Борные волокна имеют достаточно большой диаметр 90—120 мкм, поэтому их величина (особенно при малых подачах) сказывается на шероховатости поверхности. При больших подачах это влияние уменьшается. Кроме того, при больших подачах время контакта инструмента с деталью уменьшается, что очень важно при обработке боропластика, когда наблюдается интенсивное абразивное изнашивание. Именно эти причины и приводят к несколько необычному виду зависимости Яг = ( (5). [c.108]

Влияние плазменного нагрева обрабатываемого материала на прочность и изнашивание режущего инструмента. Высокие удельные нагрузки и температуры на контактных поверхностях режущего лезвия и его высокие скорости перемещения относительно ювенильных поверхностей обрабатываемого материала, непрерывно образующихся в процессе резания, создают неблагоприятные условия для работы режущего инструмента, особенно при резании сталей и сплавов с низкой теплопроводностью, склонностью к адгезионному схватыванию с материалом инструмента, высокой прочностью и значительным наклепом при пластическом деформировании. Как правило, при обработке этих материалов отказы режущего инструмента в процессе производства в значительном числе случаев являются [c.107]

Изнашивание рабочих поверхностей металлорежущего инструмента в процессе резания любых металлов, и особенно труднообрабатываемых, представляет собой сложный физи- [c.147]

Повышенные давления и температуры, возникающие в процессе резания труднообрабатываемых материалов, облегчают процессы пластической деформации и, следовательно, интенсифицируют процессы схватывания. Это объясняется сближением поверхностей до пределов молекулярного взаимодействия и образованием металлических связей. Поэтому явления схватывания (налипания) особенно сильно проявляются при обработке жаропрочных и нержавеющих сплавов аустенитного класса. Само изнашивание инструмента обусловлено вырыванием мельчайших частиц инструментального материала схватившимися и постоянно перемещающимися частицами обрабатываемого материала. При исследовании путей повыщения стойкости инструмента важно знать температурные интервалы, в которых возникают такие взаимодействия. I [c.150]

Обработка резанием полимерных композиционных материалов обладает рядом особенностей, отличающих ее от аналогичной обработки металлов. Это объясняется характерными свойствами и структурой обрабатываемы х материалов. На первый взгляд порой кажется парадоксальным, что при обработке некоторых видов мягких и непрочных пластмасс происходит интенсивное изнашивание режущего инструмента, даже оснащенного твердым сплавом. Это объясняется особыми процессами, протекающими в зоне резания. [c.17]

Обработка резанием ВКПМ сопровождается интенсивным изнашиванием режущего инструмента, причем его характер отличается от изнашивания инструмента при резании металлов. Это объясняется в первую очередь особенностями свойств и структуры самих обрабатываемых материалов. Для управления процессом резания и обеспечения производительной обработки необходимо выяснить природу и закономерности изнашивания инструмента. [c.40]

Обрабатываемый материал в процессе резания испытывает деформации, которые оказывают влияние на точность размеров и формы обрабатываемой детали. Исследования зоны резания поляризационнооптическим методом и фиксированием искажений нанесенной на боковой поверхности образца материала сетки [24, 40] показывают, что обрабатываемый материал испытывает вблизи вершины резца деформации растяжения, перпендикулярные к направлению резания, и деформации сжатия, направленные вдоль резания. Максимальные напряжения сжатия наблюдаются вблизи вершины резца. Особенность обработки резанием ВКПМ — наличие существенного слоя сжатия обрабатываемого материала, находящегося ниже линии среза, что приводит к интенсивному его упругому восстановлению. Это, в свою очередь, вызывает интенсивное изнашивание инструмента по задней поверхности и является причиной появления погрешностей размеров. Так, из-за упругого восстановления материала диаметр просверленного отверстия может оказаться меньше диаметра сверла. [c.25]

Особенности свойств ВКПМ и их обработки резанием определяют и особенности изнашивания инструмента. Так, диффузионный износ при обработке резанием ВКПМ отсутствует, так как для его протекания требуются температуры 0>9ОО°С, в то время как в зоне резания при обработке ВКПМ температуры резания составляют 500—600 °С. Наличие полимерного связующего и его неизбежная деструкция при резании приводят к появлению в зоне резания поверхностно-активных веществ (ПАВ), интенсифицирующих процесс изнашивания. [c.40]

Характер и особенности изнашивания инструментов при ПМО. При резании с плазменным нагревом обрабатываемого материала изнашивание режущего инструмента происходит, как и при обычном резании, по передней и задней поверхностям режущего лезвия. Изнашивание по передней поверхности превалирует в тех случаях, когда режущая пластина изготовлена из сравнительно прочного, но относительно малоизносостойкого материала. В этом случае на передней поверхности лезвия образуется и интенсивно увеличивается лунка, которая может служить источником выкрашивания и разрушения режущей пластины. Предпочтительнее вариант эксплуатации режущего инструмента, когда превалирует износ по задней поверхности лезвия, а лунка развивается значительно менее интенсивно, чем в первом случае. Как правило, изнашивание рабочих поверхностей здесь происходит существенно медленнее, чем в первом варианте процесса, причем фаска износа по задней поверхности инструмента может достигать значительных величин. [c.110]

Характер процесса изнашивания и работоспособность инструмента зависит от условий обработки, режимов резания и нагрева, свойств инструментального и обрабатываемого материалов. Исследования по прерывистой обработке точением с плазменным нагревом заготовок из стали 30Х2Н2М на карусельном станке, выполненные в ЛПИ, показали, что в процессе работы на поверхности твердосплавной пластины образуются микротрещины, развивающиеся перпендикулярно главной режущей кромке резца на ее активном участке. Когда глубина рспространения трещин достигает критической для конкретных силовой и тепловой нагрузок величины, происходит разрушение режущего элемента, сопровождаемое скалыванием значительного объема твердого сплава. Число циклов Мц термомеханического нагружения режущего лезвия до появления первой трещины зависит от элементов режима резания и в первую очередь от скорости (рис. 52). При резании без нагрева число Л ц в 1,5... 2 раза ниже, чем при плазменном нагреве заготовки. Это обусловлено более низкими градиентами температур в режущем лезвии, а также более низкими удельными нагрузками при ПМО, чем при работе без нагрева (см. работу [40]). Для уменьшения термических напряжений, возникающих в твердом сплаве, особенно при прерывистом резании (например, при строгании), целесообразно подогревать инструмент при вспомогательном ходе. Обдув передней поверхности резца нагретым сжатым воздухом позволяет в [c.112]

Результаты опытов представлены на фиг. 36, б. Увеличение угла наклона зуба от со = 0° до со = 30° характеризуется небольшим ростом износа. Характер кривых изнсх а с ю = 5° (кривая 2), со = 15° (кривая 5) и со = 30° (кривая 4) мало чем отличается от кривой износа со = 0° (кривая 1). Кривые 2, 3 VI 4 имеют несколько более плавные участки приработки, чем кри-вая 1. Это можно объяснить меньшей динамичностью процесса фрезерования, хотя крупные выкрашивания режущей части иожа фрезы все же случаются. Рост износа режущей кромки при увеличении угла наклона зуба происходит, вероятно, вследствие соответственного уменьшения заднего угла в нормальном сечении [36], а также возрастания проскальзывания режущей кромки относительно поверхности резания. Деструкция обработанной поверхности при увеличении угла наклона наступает на 20—30 мин раньше, чем у прямозубых фрез, что объясняется большой интенсивностью изнашивания. Качество обработанной поверхности несколько повышается с увеличением угла наклона. Это особенно заметно в период приработки инструмента. [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...