Глубина резания

Глубина резания – это величина проникновения лезвий в металл заготовки во время каждого прохода.

Глубина резания обозначается буквой t и измеряется в миллиметрах.

Глубина резания определяется также как расстояние между обрабатываемой и обработанным поверхностями, измеряемое в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности.

При сплошном сверлении отверстий глубина резания равна радиусу сверла.

При торцовом фрезеровании глубина фрезерования равна ширине обрабатываемой заготовки (если она меньше диаметра фрезы).

При точении, расточке, рассверливании, развертывании отверстий глубина резания равна:

t = (D – d) / 2,

где D и d – при наружной обработке - диаметры обрабатываемой и обработанной поверхности;

D и d – при внутренней обработке - диаметры обработанной и обрабатываемой поверхности.

Движения механизмов металлорежущих станков

Кинематика станков основана на использовании механизмов, сообщающих исполнительным органам только два движения – вращательное и поступательное.

В процессе резания заготовке или инструменту передается главное движение резания D_R , происходящее с наибольшей скоростью.

Поступательные движения остальных органов являются вспомогательными и определяют движения подачи D_S. Движение подачи необходимо для врезания лезвия инструмента в материал заготовки.

В большинстве случаев главное движение резания и движение подачи происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях.

В ряде случаев движение подачи происходит благодаря конструктивному исполнению инструмента (метчики, протяжки).

Скорость резания и подача

Скорость главного движения является скоростью резания. Скорость резания может сообщаться как инструменту, так и заготовке.

Скорость резания обозначается V и измеряется в м/мин.

Если главное движение является вращательным, то скорость резания равна линейной скорости точек заготовки или инструмента.

В этом случае скорость резания определяется формулой:

V = ,

где D – диаметр обрабатываемой поверхности заготовки или рабочей поверхности инструмента, мм;

n – частота вращения заготовки или инструмента, об/мин.

Подача – это отношение расстояний, пройденных точками режущего лезвия в направлении движения подачи, к соответствующему числу циклов главного движения (оборотов).

Подача может выражаться:

1. В мм на оборот, если перемещение соответствует одному обороту инструмента или заготовки во вращательном главном движении (мм/об) - S_O

2. В мм на зуб, если перемещение соответствует повороту инструмента на один шаг зубьев (мм/зуб) – S_Z

3. В мм на двойной ход, если перемещение соответствует одному двойному ходу заготовки или инструмента мм/дв. ход – S_2X

При выполнении некоторых операций удобно задавать подачу в мм в минуту, т.е. подача, совершаемая в течение одной минуты (мм/мин) – S _МИН.

Обрабатываемость металлов резанием

Требования к обработке резанием:

1. Высокое качество и точность обработанных поверхностей

2. Высокая производительность труда

3. Экономичность.

Выполнение этих требований зависит от ряда факторов:

1. Факторы, связанные с физической природой и структурным состоянием материала обрабатываемой заготовки

2. Факторы, определяемые свойствами материала режущей части инструмента, его конструкцией и качеством исполнения

3. Факторы, отражающие условия проведения процесса резания.

Обрабатываемость металлов резанием – это свойство конструкционных материалов подвергаться обработке резанием.

Основные показатели, определяющие обрабатываемость металлов резанием:

1. Сила резания (момент вращения) по сравнению с эталонным металлом (сталь 45), измеренная в равных режимных условиях

2. Эффективная мощность, затрачиваемая на резание, по сравнению с эталонным металлом в равных режимных условиях

3. Усадка стружки (продольная и поперечная) как мера пластической деформации для срезания стружки и образования новых поверхностей.

4. Наличие или отсутствие склонности к наростообразованию в равных условиях резания, а также форма нароста

5. Качество поверхностей, оцениваемое шероховатостью и остаточными напряжениями

6. Интенсивность изнашивания инструментального материала

7. Теплота, выделяющаяся при деформации срезаемого слоя

8. Вид, форма и размеры срезаемой стружки; удобство ее отвода; безопасность рабочих.

9. Энергетические затраты на срезание единицы массы стружки.

Количественные выражения показателей обрабатываемости металла определяются:

1. Твердостью

2. Пределом прочности

3. Относительным удлинением

4. Коэффициентом трения в паре с инструментальным материалом

5. Теплопроводностью.

Лекция №2

Технологические процессы обработки материалов давлением

(основные понятия и определения)

Сущность обработки металлов давлением

Обработка металлов давлением основана на способности металлов в определенных условиях получать пластические (остаточные) деформации в результате действия на деформируемую заготовку внешних сил.

При пластической деформации изменение формы и размеров, вызванное действием внешних сил, сохраняется и после прекращения действия этих сил.

Главное достоинство обработки металлов давлением – это возможность значительного уменьшения отходов металла по сравнению с обработкой резанием.

Кроме того, при обработке металлов давлением можно резко повысить производительность труда. Это связано с тем, что в результате однократного приложения усилия можно значительно изменить форму и размеры заготовки.

Еще одно преимущество – это изменение при пластической деформации физико-механических свойств металла заготовки. Это изменение можно использовать для получения деталей с наилучшими служебными свойствами (прочность, жесткость, сопротивление износу и др.).

Конструктор при выборе металла или сплава для деталей машины должен учитывать следующие свойства: механические, физические, химические и технологические. При разработке технологических процессов обработки материалов давлением (ОМД) в первую очередь принимаются во внимание механические и технологические свойства.