МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Новосибирский государственный технический университет

РГЗ

по дисциплине «РЕЗАНИЕ МАТЕРИАЛОВ»

Вариант № 15

Выполнил: Олейников Р.В.

Группа: КМ-001

Преподаватель: Яковлев Н.Д.

Задача №1.

1. Охарактеризовать виды износа резцов при резании. Указать причины, вызывающие износ, описать зависимость износа резца от элементов режимов резания (V, S, t), геометрических параметров режущей части инструмента (γ, α, φ, r), обрабатываемого материала (σ_b,HB), и смазывающе-охлаждающих жидкостей. Определить, к какому виду относится износ при заданных условиях обработки. Начертить схему износа этого вида.

2. Охарактеризовать силы, возникающие при резании. Подсчитать величину составляющей P_у силы резания при заданных условиях. Построить графики изменения составляющей P_у с изменением геометрических параметров режущей части инструмента (γ, φ, r) и в связи с износом его при обработке заданного материала с режимом, соответствующим заданию.

3. Охарактеризовать вибрации, возникающие при резании металлов, и шероховатость обработанной поверхности. Указать влияние элементов режима резания (V, S, t), и геометрических параметров режущей части инструмента (γ, φ, φ₁, r), на шероховатость обработанной поверхности. Привести определение и начертить схему образования номинального, действительного и остаточного сечений срезаемого слоя. Подсчитать высоту неровностей и определить шероховатость поверхности, обработанной при заданных условиях.

Исходные данные:

Послед- ние циф- ры учеб- ного шифра

Вари- анты вопросов

Обрабатываемая деталь

Режущая часть инструмента

Режим резания

Марка материала

НВ

σв, кгс/мм2

Мате-риал

Форма перед- ней грани

Геометрические параметры

V, м/мин

S, мм/об

Т, мм

γ0

α0

φ0

φ01

λ0

r, мм

15

V

65Г

229

70

Т15К6

Плоская с фаской

15

12

30

15

5

2

120

0,3

2,5

Решение:

1. Охарактеризовать виды износа резцов при резании. Указать причины, вызывающие износ, описать зависимость износа резца от элементов режимов резания (V, S, t), геометрических параметров режущей части инструмента (γ, α, φ, r), обрабатываемого материала (σ_b,HB), и смазывающе-охлаждающих жидкостей. Определить, к какому виду относится износ при заданных условиях обработки. Начертить схему износа этого вида.

Износ режущего инструмента значительно отличается от износа деталей машин, поскольку зона резания, в которой работает инструмент, характеризуется высокой химической чистотой трущихся поверхностей, высокими температурой и давлением в зоне контакта. Механизм износа инструмента при резании металлов сложен и включает в себя абразивный, адгезионный и диффузионный износ. Удельное влияние каждого из них зависит от свойств материала, инструмента и детали и условий обработки (прежде всего скорости резания).

Абразивный износ инструмента заключается в следующем: стружка внедряется в рабочую поверхность инструмента и путем микроцарапаний удаляет металл с этой поверхности. Интенсивность абразивного износа повышается при снижении скорости резания.

Адгезионный износ инструмента происходит в результате схватывания или прилипания трущихся поверхностей и последующего отрыва мельчайших частиц материала инструмента. Результатом этого износа, происходящего при температуре ниже 900 градусов С, являются кратеры на рабочих поверхностях инструмента, образующие при слиянии лунки. Адгезионный износ уменьшается при повышении твердости инструмента.

Диффузионный износ инструмента, происходящий при температуре 900-1200 градусов С, является результатом взаимного растворения металла детали и материала инструмента. Активность процесса растворения повышается при повышении температуры контактного слоя, т. е. при возрастании скорости резания. Поэтому диффузионный износ можно рассматривать как один из видов химического износа, приводящего к изменению химического состава и физико-химических свойств поверхностных слоев инструмента и снижающего его износостойкость.