- •§ 6.5. Резание абразивным инструментом………………………..217
- •Предисловие
- •Глава 1. Общие принципы создания технологии.
- •§ 1.1 Понятие технологического процесса.
- •§ 1.2 Стандарты iso 9000 (исо 9000).
- •Стандарты семейства исо 9000
- •Цели и задачи сертификации
- •§ 1.3 Программы обеспечения качества атомных станций, как
- •§ 1.4 Жизненный цикл изделия.
- •Глава 2. Металлы. Металлические сплавы.
- •§ 2.1 Строение атомов.
- •§2.2 Основные металлические свойства металлов.
- •§2.3. Упругость.
- •§2.4. Общие свойства металлов и сплавов, как веществ,
- •§2.5 Полиморфные превращения (ПфП)
- •§2.6. Сплавы [2].
- •§2.7. Сплавы с особыми физическими свойствами
- •§2.8. Сталь. [2]
- •§2.9. Термическая обработка стали.
- •§2.10. Чугун
- •§2.11. Цветные сплавы.
- •§2.12. Химико- термическая обработка (хто) поверхности
- •§2.13. Композиционные материалы с металлической
- •§2.14 Разрушение металлов и сплавов.
- •§2.15. Механизм процесса разрушения.
- •§2.16. Изнашивание и износостойкость металлов [3].
- •§2.17. Пути повышения прочности деталей.
- •§2.18. Выбор сталей для деталей машин и механизмов [2].
- •§ 2.19. Коррозия и электрохимическая коррозия металлов.
- •§ 2.20 Окисные пленки
- •§ 2.21. Электрохимическая коррозия (эхк).
- •Глава 3. Неметаллические материалы
- •§ 3.1 Полимеры.
- •§ 3.2 Пластические массы.
- •§ 3.3 Резиновые материалы.
- •§ 3.4 Клеящие материалы и герметики.
- •§ 3.5 Рабочие и смазочно-охлаждающие жидкости
- •§ 3.6 Основы технологии производства резино-технических
- •§ 3.7 Основные положения технологии окрашивания
- •Глава 4. Литье.
- •§ 4.1. Некоторые свойства жидких расплавов.
- •§ 4.2 Требования к моделям и литым деталям.
- •§ 4.3 Формовочные смеси.
- •§ 4.4 Основные способы получения литых деталей.
- •§ 4.5 Характерные особенности способов литья.
- •§ 4.6 Брак литья.
- •§4.7 Изготовление деталей методами порошковой
- •Глава 5. Обработка заготовок методами
- •§ 5.1. Сущность процесса пластического деформирования
- •§ 5.2. Основные математические соотношения при
- •§ 5.3. Гибка
- •§ 5.4. Штамповка
- •§ 5.5. Изготовление и закрепление труб.
- •Глава 6. Резание металлов
- •§ 6.1. Сущность процесса резания.
- •§ 6.2. Шероховатость.
- •В таблице 6.2 приведены значения коэффициентов. Шлифование (круглое, предварительное и получистовое)
- •§ 6.3.Энергозатраты процесса резания.
- •§ 6.4. Современные способы сверления отверстий.
- •§ 6.5.Резание абразивным инструментом.
- •§ 6.5. Механическое полирование
- •§ 6.6. Механическая (лезвийная) обработка алмазом,
- •Глава 7
- •§7.1. Основные положения сварки.
- •§7.2. Электрическая сварочная дуга.
- •§7.3. Особенности процесса плавления металла в дуге.
- •§7.3. Основные реакции в зоне сварного шва.
- •§7.4. Формы сварных соединений
- •§7.5 Динамическая прочность сварных соединений.
- •§7.6. Основные требования к подготовке деталей к сборке под
- •§7.7 Электросварка в cреде защитных газов (см. Рис.7.1,д).
- •§7.8. Наплавочные работы.
- •§7.9. Контактная электросварка.
- •§7.10. Газовая сварка и кислородная резка (рис. 7.14).
- •§7.11. Сварка цветных металлов и их сплавов.
- •§7.12.Сварка чугуна.
- •§7.13. Сварка полимеров и пластмасс.
- •§7.14. Пайка металлов.
- •§7.15. Контроль качества изготовления заготовок и сварных
- •§7.16 Резьбовые соединения
- •§7.17 Сборка соединений с гарантированным натягом.
- •§7.18. Соединения деталей с помощью заклепок и точечного
- •§7.19 Точность обработки и сборки.
- •Глава 8.
- •§8.1. Электроимпульсная обработка металлов (эим)
- •§ 8.2. Электроконтактная обработка. (эко)
- •§ 8.3. Плазменная обработка (по)
- •§ 8.4. Электронно-лучевая обработка (эло)
- •§ 8.5. Лазерная обработка (ло)
- •§ 8.6. Электрохимическая обработка (эхо)
- •§8.7. Электрохимическое полирование.
- •§8.8. Гидроструйная обработка заготовок
- •§8.9. Ультразвуковая обработка (узо)
§ 6.3.Энергозатраты процесса резания.
Если направление силы Pzc совпадает со скоростью резания р, то мощность резания будет Ne= Pzc р [Вт]. Эта мощность составляет 98- 99% всех энергозатрат, превращающихся в тепло. При этом большая часть (около 68%) уносится стружкой, 24% - СОЖ, в инструмент уходит около 5%, в деталь примерно 2%.
Очагами возникновения теплоты в процессе резания являются плоскости сдвигов в срезаемом слое металла, зоны трения передней поверхности инструмента со сходящей стружкой и задних поверхностей инструмента с обработанной поверхностью детали. На рис. 6.16 пунктиром обзначены изотермы.
Распределение мощности можно описать выражением
Ne= Ti / Ri, (6-16)
где Ti , Ri - перепад температур и термосопротивление в направлении теплопередачи; k= 3.
Рис. 6.16
Схема температурного поля в зоне резания .
В принципе температура каждого источника разная, однако, если принять, что из-за малых размеров источником тепла является одна зона, то
Ne= T 1 /Ri. (6- 17)
Это означает, что в любой канал поступает столько тепла, сколько позволяет его термосопротивление Ri .
Термосопротивление канала стружки при точении можно описать выражением
R1= Ks /(mccc) 1,3/ [mc (0,48…0,52)], С/Вт , (6- 18 )
где mc - масса стружки, снимаемая в секунду (г/сек); cc = 0,52Нм/(гС) - - удельная теплоемкость стружки (Нм/(гС); Ks = 1,3- коэффициент сохранения тепла в стружке.
Так, если нет охлаждения, и вся энергия переходит в стружку, то повышение ее температуры составит, учитывая, что объемы стружки и снимаемого металла одинаковы
T= Pzp1,3/(mccc)= Pzp1,3t/(tmccc)= pу 1,3/(ссс), где t - отрезок времени; с = 7,8*106 г/м3 - плотность стружки; pу= 2360 H/ мм2- удельное давление для стали средней твердости.
Так как объем стружки и объем снимаемого металла одинаковы, то
T= pу 1,3/(ссс)= 2360*106*1,3/(0,52*7,8*106)=756С.
В таблице 6.3 приведены значения удельного давления, полученные Клушиным М.И.
Таблица 6.3
pу, МПа |
1764 |
2360 |
2880 |
Сталь |
Мягкая |
средней тверд. |
Твердая |
Термосопротивление канала источник тепла- деталь.
Рассматривается случай отсутствия защитных окисных пленок.
R2= 2/(f22), (6-19) где 2 - путь, проходимый тепловой волной; f2 - площадь контакта; 2 - коэффициент теплопроводности канала.
Клушиным приводятся ниже указанные данные.
2= 0,0021/2, м ; - время контакта в сек. Тогда
R2= 0,002(h/p)1/2/(hbk2) , секС/Нм (6-20)
Здесь 2= 45,4 вт/(мС)- для инструмента из углеродистой стали;
= 26 -”- Р-18.
Термосопротивление канала источник тепла- инструмент
R3= 3/(f33), (6-21) где 3= 0,00231/2= 0,002*(/р)1/2 , - коэффициент усадки стружки по толщине; - длина линии контакта стружки с передней поверхностью инструмента; f3= bк- площадь контакта.
Таким образом
R3=0,002*(/р)1/2/( bк3) , С/вт. (6-22)
Канал СОЖ
R4= (жс4Qсож)-1, С/вт. (6-23)
Здесь с4 = 2,1 втНм/(гС)- для воды;
= 1,97 - для минерального масла.
В процессе резания происходит износ режущих инструментов. Введено понятие стойкости Ти или период стойкости инструмента. На рис. 6.17 показана экспериментальная зависимость скорости резания от стойкости инструмента. Видно, что при скорости резания р рmax стойкость инструмента хуже, чем при р= рmax.
Нужно, однако, заметить, что в зависимости от особенностей производства работать можно в любой зоне.
Рис.6.17
Связь скорости резания и
износостойкости.
Вообще выбор режима резания является достаточно тонкой задачей. Правильный выбор возможен при учете экономических, физических и других факторов.
Существуют разнообразные справочники, книги, но на практике все расчеты требуют корректировки по условиям работы в цехе. Целесообразней всего выбирать режим резания после выполнения специального исследования. При этом расчет стойкости инструмента ведется по уравнению, выведенному из статистических исследований
Тс= {Cv/[рtxsyo(HB/200)z]}1/m, (6-24)
где р, t, so - скорость резания, глубина, подача на оборот; HB - твердость детали. Коэффициенты Сv, x, y, z, m- определяются из таблиц.
Экономические показатели вычисляются с учетом себестоимости, штучного времени операции и т.п. В результате исследования получается семейство кривых, показанное ни рис.6.18.
Рис. 6.18. Выбор
режимов резания:
1- стойкость от скорости резания; 2- стоимость процесса; 3- ресурс инструмента; 4- норма сменной выработки.