Теплота при резании металлов

Текстолит — Удельная прочность 777 Текучесть порошков металлических 763 Теплопроводность пластмасс 796 Теплота при резании металлов 461 Термическая и химико-термическая обработка металлов — Технология 300 — 362 [c.462]

Источником теплоты при резании металлов является работа, затрачиваемая 1) на пластические и упругие деформации в срезаемом слое и в слоях, прилегающих к обработанной поверхности и поверхности резания 2) на преодоление трения по передней и задней поверхностям резца. [c.65]

Теплота при резании металлов. В процессе пластической деформации зерна металла перемещаются относительно друг друга, так же перемещаются и атомы внутри зерна. Сопровождающее эти перемещения трение вызывает теплот) внутреннего трения, являющегося источником теплообразования при резании. [c.16]

При резании металлов в результате затрачиваемой работы возникает теплота. [c.61]

В процессе резания металлов выделяется тепло. Основным источником образования теплоты при резании является работа, затраченная на деформацию срезаемого слоя, трение стружки о переднюю поверхность инструмента и трение задней поверхности резца о поверхность резания. Исследованиями установлено, что больше всего выделяется теплоты в результате деформации срезаемого слоя (рис. 221). [c.493]

Теплота, возникающая при резании металлов [c.400]

Эти две составляющие общей работы резания и являются основными источниками возникновения теплоты при резании пластичных металлов. [c.126]

Выделяющаяся в процессе резания теплота не сосредоточивается в местах ее образования (которыми являются деформированные слои среза, слои поверхности резания, слои обработанной поверхности, поверхности трения стружки и заготовки, поверхности трения резца), а согласно законам физики распространяется от точек с высшей температурой к точкам с низшей температурой. В связи с этим тепловой баланс при резании металлов может быть выражен следующим общим уравнением [c.127]

Теплота резания. При резании металлов около 95% механической работы деформации и трения переходит в теплоту. Полагают, что до 5% работы резания переходит в скрытую энергию искажения кристаллической решетки обрабатываемого материала. [c.707]

Тепловыделение при резании металлов. Во время резания металла выделяется большое количество теплоты. Основным источником ее возникновения является работа, затрачиваемая на пластическое деформирование ча-с стиц металла в срезаемом слое, а также в поверхност-ных слоях обработанной поверхности и поверхности ре-зания. Эта работа и превращается в так называемую теплоту внутреннего трения. [c.17]

О Кроме того, при резании металлов теплота возникает и вследствие трения стружки о переднюю поверхность резца и трения задней поверхности резца о поверхность резания. Это так называемая теплота внешнего трения. [c.17]

При резании термопластов в большинстве случаев образуется непрерывная сливная стружка, и поэтому передние углы режущих инструментов должны иметь большие значения, чем при резании реактопластов. С увеличением скорости резания как для реактопластов, так и для термопластов значения переднего угла должны уменьшаться. Так как силы резания при обработке пластмасс незначительны, то количество теплоты, образующееся при одинаковых условиях резания, значительно меньше, чем при резании металлов. Несмотря на это, при резании пластмасс возникают сравнительно высокие температуры на трущихся поверхностях инструмента. Это объясняется тем, что теплопроводность г ласт-масс в несколько раз меньше, чем у металлов. [c.7]

Проблема изучения тепловых и температурных явлений. Опыты показывают, что работа деформирующих стружку сил и работа сил трения почти полностью превращаются в теплоту. Поэтому при резании металлов стружка и контактные поверхности нагреваются до 500—1000°, о чем можно судить по дымящемуся маслу и по цветам побежалости на стружке, меняющимся от желтого до синего и далее до светло-серого цвета. [c.15]

Общее количество теплоты, образующееся при одинаковых условиях резания, при обработке пластмасс значительно меньше, чем при резании металлов. Это объясняется более низкими показателями механической прочности и твердости пластических масс и значительно меньшими силами резания при их обработке. Однако температура в зоне резания и, что особенно важно, температура поверхностного слоя при обработке пластмассы, довольно высока. Часто эта температура является причиной брака изделия, особенно, если предъявляются высокие требования к его механической и диэлектрической прочности. [c.23]

Несмотря на то что общее количество теплоты при резании пластмасс значительно меньше, чем при резании металлов, температура в зоне резания и, что особенно важно, температура поверхностного слоя материала довольно высока, порядка 500— 600° С [19], [51], [85], [88]. Согласно же работе [6], предельно допустимыми температурами в контактном слое инструмент—деталь, лимитирующими разложение материала, являются для термореактивных пластмасс 160° С, для термопластичных 60— 130° С. Сосредоточиваясь в поверхностном слое обрабатываемого материала, температура резания одновременно с действием резких динамических нагрузок, возникающих в процессе обработки, вызывает разложение поверхностного слоя материала и служит причиной образования расслоений, задиров и других видов брака [17], [85], [88]. Это отражается как на качестве поверхности, так и на достигаемой точности. [c.5]

При резании металлов в результате затраченной на резание работы выделяется теплота. Количество выделенного при резании тепла определяется по формуле [c.317]

Как уже рассматривалось, источниками теплоты при обработке металлов резанием являются участки передней и главной задней поверхностей лезвийного инструмента, на которых происходит интенсивное трение с обрабатываемой заготовкой и стружкой, а также образуются зоны [c.49]

При резании металлов затрачивается работа на пластические и упругие деформации в срезаемом слое и в слое, прилегающем к обработанной поверхности и поверхности резания, а также на преодоление трения по передней и задней поверхностям резца. Работа, затрачиваемая на пластические деформации, составляет около 80 % всей работы резания, а работа трения — около 20 %. Примерно 85—90 % всей работы резания превращается в тепловую энергию, которая поглощается стружкой — 50—86 %, резцом — 10— 40 %, обрабатываемой деталью — 3— 9 %, около 1 % теплоты излучается в окружающее пространство. [c.127]

Источником тепловыделения при резании являются теплота, образующаяся в результате пластического деформирования металла в зоне стружко-образования (Q ) , теплота, обусловленная трением стружки о заднюю и переднюю поверхности инструмента (б К П кп) [c.570]

В результате интенсивного выделения теплоты в процессе резания металлов нагреваются лезвия инструмента, причем в наибольшей степени — их поверхности. При температуре нагрева ниже критической (для различных материалов она имеет разные значения) структурное состояние и твердость инструментального материала не изменяются. Если температура нагрева превышает критическую, то в материале происходят структурные изменения и связанное с этим снижение твердости. Критическая температура называется также температурой красностойкости. В основе термина красностойкость лежит физическое свойство металлов при нагреве до 600 °С излучать темно-красный свет. Красностойкость — это способность материала сохранять при повышенных температурах высокие твердость и износостойкость. По своей сути красностойкость означает температуростойкость инструментальных материалов. Температуростойкость различных инструментальных материалов изменяется в широких пределах 220... 1800°С. [c.33]

При механической обработке деталей в их поверхностных слоях происходят изменения механических свойств и структуры металла под давлением режущего инструмента и под влиянием выделяющейся при резании теплоты. Кроме того, при резании, как при термической и термохимической обработке металлов и нанесении новых слоев (гальванические покрытия, металлизация напылением, наплавка), в деталях развиваются остаточные напряжения. [c.52]

Жидкости, применяемые при обработке металлов резанием, имеют назначение охлаждать инструмент, т. е. поглощать часть теплоты, образующейся при резании. Кроме того, путем смазывающего действия, уменьшать трение стружки о переднюю грань инструмента и задней грани о поверхность резания. В результате уменьшения трения уменьшается общее количество выделяющейся теплоты. Все это дает снижение температуры режущих кромок и стойкость инструмента резко повышается. Поэтому скорости резания, допускаемые стойкостью инструмента, при работе с охлаждением значительно выше. Так например, при черновом точении вязких сталей с обильным охлаждением резцы из быстрорежущей стали допускают скорость резания на 40% выше, чем при работе без охлаждения. [c.122]

При работе на низких скоростях резания применение отрицательных передних углов дает резкое ухудшение процесса образования стружки. Деформация ее очень сильно увеличивается, а сопротивление резанию столь значительно возрастает, что нормальный процесс образования стружки становится невозможным. Но при работе на высоких ско- ростях, под влиянием резкого возрастания количества выделяющейся теплоты, снимаемый слой металла размягчается, поэтому сопротивление резанию уменьшается и лроцесс образования стружки происходит в нормальных условиях. [c.173]

При обработке металлов резанием в результате затраченной работы на преодоление пластических деформаций в срезаемом слое, в поверхностных слоях обработанной поверхности и поверхности резания, а также работы на преодоление трения по передней и задней поверхностям резца возникает теплота. [c.89]

При шлифовании выделяется больше теплоты, чем при резании металлическими инструментами. Окружные скорости круга при шлифовании значительно превышают скорости резания обычными резцами. Абразивные зерна имеют отрицательные передние углы, что затрудняет врезание их в металл. Низкая теплопроводность шлифовального круга способствует почти полному переходу теплоты в деталь. [c.174]

При шлифовании абразивными кругами с увеличением глубины резания выделяющаяся теплота снижает микротвердость поверхностного слоя тем больше, чем больше глубина резания. Металл претерпевает глубокий отпуск до микротвердости 4760—4800 МПа. При t = 0,04 мм отпущенный слой получает вторичную закалку. На поверхности образцов появляются цвета побежалости. В тонком поверхностном слое толщиной до [c.86]

При обработке металлов резанием надо стремиться, чтобы теплота резания минимально передавалась режущему инстру- [c.444]

В процессе резания металлов в результате затраченной работы возникает теплота. В главе III было показано, что основными составляющими работы при резании пластичных металлов являются [c.126]

Обрабатываемый металл. Выше указывалось, что при одинаковых условиях работы при резании стали теплоты выделяется больше, чем при резании чугуна, что было экспериментально подтверждено еще Я. Г. Усачевым. [c.135]

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]

Сам по себе процесс резания твердых тел из-за его сложности весьма трудно поддается исследованию. Разнообразные явления, рассматриваемые здесь, столь тесно переплелись друг с другом и столь сложно их взаимодействие, что на острие резца сфокусировалось одиннадцать относительно независимых теорий, не пришедших еще к целостному единству. Таковы теория стружкообразования, механика резания металлов (теория распределения сил и напряжений при резании), теория трения при металлообработке, термодинамика резания (т. е. теория распределения теплоты в зоне резания), теория износа и стойкости режущих инструментов, теория обрабатывания поверхностного слоя изделия, теория охлаждения при резании металлов, теория вибрации при резании, теория обрабатываемости металлов, теория построения опти- [c.27]

Теплота, температура резания, смазываюи е-охлаждающие жидкости. При резании металлов почти вся механическая работа деформации и трения переходит в теплоту. Полагают, что 10—15% работы резания переходит в скрытую энергию искажения кристаллической решетки. Выделяющаяся при резании теплота существенно влияет на процесс резания и прежде всего на износ инструмента. [c.517]

По данным А. Н. Резникова и Е. А. Цирулиной [80], при обработке пластмасс количество теплоты, уходящей со стружкой, составляет 55—60%, в изделие— 19%, в инструмент — 24%, а при резании металлов соответственно 75—80%, 20—30%, 1—3%. Поэтому при резании пластмасс вся теплота концентрируется в поверхностном слое, распространяясь ниже линии среза на глубину не более 0,15—0,3 мм. По данным М. Ф. Семко [88], уже на глубине 0,01—0,03 мм температура пластмассы примерно в два раза ниже температуры в зоне резания. [c.5]

Наиболее перспективными инструментами при точении пластмасс четвертой—шестой групп обрабатываемости, обеспечивающими наивысшую производительность, являются резцы с режущей частью из натуральных или искусственных, синтетических алмазов (СТМ). Этому в большой степени способствует серийный выпуск в нашей стране резцов со вставками из СТМ АСБ — балласа, АСПК — карбонадо и др. Они имеют наибольшую из всех инструментальных материалов твердость,высокую теплопроводность, позволяют затачивать режущие кромки резцов с минимальным радиусом округления (1. .. 3 мкм). При обработке алмазными резцами достигается также наименьшая шероховатость обработанной поверхности, высокая точность размеров деталей при высокой стойкости инструментов. Возможность синтезировать АСБ в виде кристаллов до 8 мм в поперечнике позволила создать резцы, которыми можно снимать щ)ипуск до 15 мм на сторону за один рабочий ход. Недостаток алмазов (низкое сопротивление изгибу) при точении пластмасс благодаря малым значениям сил резания не имеет такого отрицательного значения, как при резании металлов. Повышение прочности алмазных резцов, их режущей кромки, достигается уменьшением величины передних и задних углов. Возможность лучшего отвода теплоты от зоны резания создается путем зшели-чения объема режущего клина. Алмазные резцы по всем показателям (кроме прерьшистого резания) предпочтительней резцов из других инструментальных матфиалов. Точение пластмасс алмазными резцами дает большой экономический эффект при условии, если на предприятии решен вопрос с переточкой алмазных резцов в противном случае себестоимость обработки деталей дороже обработки твердосплавными резцами. [c.52]

При резании металлов для смазки и охлаждения инструмента наиболее эффективны жидкости с высокой теплопроводностью, теплоемкостьк> и скрытой теплотой парообразования. Кроме того, важной функцией этой жидкости является предотвращение адгезии, диффузии и уменьшение трения между поверхностью режущего инструмента и обрабатываемого металла. [c.236]

Особенности строения и физико-механические свойства пластмасс существенно влияют на технологию их обработки, конструкцию режущего инструмента и приспособлений. Пластмассы имеют более низкие механ[1ческие свойства по сравнению с металлом. Эту особенность можно было бы использовать для повышения скорости резания. Однако низкая теплопроводность пластмасс приводит к концентрации теплоты, образующейся в зоне резания. В результате этого происходит интенсивный нагрев режущего инструмента, размягчение или оплавление термопластов, обугливание или прижог реактопластов в зоне резания. При обработке деталей из термопластов максимальная температура процесса не должна превышать 60—120 С, а деталей из реактопластов 120—160 С. Образующаяся теплота при обработке пластмасс отводится в основном через инструмент. [c.442]

При ЭМС диффузия кислорода и азота в поверхностный слой почти исключается, поскольку процесс происходит мгновенно, давление во много раз превышает давление трения и фазовые превращения совмещаются с пластическими деформациями. В. Д. Грозин, анализируя случай получения светлой полоски при скоростном резании закаленной стали, указывает, что белая полоска представляет собой слой, полученный при вторичной закалке в условиях мгновенного воздействия пластического деформирования и при отдаче теплоты в глубь металла. [c.22]

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 трения стружки о резец, усадки, деформации поверхностного слоя металла при резании образуется теплота, вызывающая нагрев стружки, обрабатываемого изделия и инструмента. При повышении температуры инструмент теряет свою твердость л перестает резать. Инструментальные материалы допускают различные температуры нагрева углеродистые инструментальные стали 200—250° С, быстрорел<ущие стали 500—600° С, твердые сплавы 800—1000° С. [c.186]

Обрабатываемый металл. На температуру резания при точении влияют обрабатываемый металл, элементы режима резания (скорость, подача, глубина резания), геометрические элеыеты режущей части резца и его размеры, смазочно-охлаждающая жидкость. При резании стали теплоты выделяется больше, чем при резании чугуна, что было экспериментально подтверждено Я. Г. Усачевым. [c.68]

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]

Еще на заре развития учения о резании металлов русскими профессорами Усаче- фиг. 109. Зона деформированного вым и Саввиным установле- металла при резании (заштрихована), но, что при обычных скоростях резания 70—80% теплоты остается в стружке. При скоростном же резании металлов, когда скорость резания значительно выше тех, при которых работали Усачев и Саввин, в стружке теплоты остается значительно больше. [c.173]

Под влиянием этой теплоты снимаемый слой металла, перед тем, как быть срезанным нагревается до высоких температур, механические свойства его снижаются и поэтому сопротивление резанию уменьшается. Так например, если при температуре 20° сопротивление разрыву штамповой стали 5ХГМ составляет около 100 KejMM , то при температуре 600° оно уменьшается до 22 KzjMAf, т. е. почти в 5 раз. [c.173]

Деструкция полимерного связующего при резании. Характерной особенностью пластмасс, и ВКПМ в частности, является наличие в материале полимерного связующего. При воздействии в процессе резания механических нагрузок и выделяющейся в зоне резания теплоты происходит неизбежная деструкция связующего. Деструкция происходит за счет действия больших локальных напряжений и высокой температуры, превышающей теплостойкость полимера, и заключается в том, что происходит массовый разрыв химических связей у молекулярных цепей полимера, образуется большое количество свободных макрорадикалов, обладающих избыточной энергией. В результате этого образуется вязкотекучий в микрообъемах полимер, являющийся поверхностно-активным веществом (ПАВ). Мигрируя по поверхности механически напряженного режущего клина инструмента и по дефектам его поверхности, деструктированный полимер ПАВ снижает поверхностную энергию металла (эффект Ребиндера), что облегчает отрыв от его поверхности отдельных микро- и макрочастиц. В результате этого возникает механо-химический адсорбционный износ инструмента как одна из составляющих его суммарного износа [24]. Такой вид износа характерен только для обработки полимерных материалов. [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...