Кинематические особенности технологических процессов обработки материалов резанием

Для проведения процесса резания необходимо наличие относительных движений между заготовкой и режущим инструментом.

Каждый станок имеет рабочие органы (шпиндели, суппорты, столы и др.), которым сообщаются движения, определяемые назначением станка и характером выполняемых видов обработки.

Движения рабочих органов станка делят следующим образом:

1. Движения резания.

2. Установочные движения.

3. Вспомогательные движения.

Движения резания – это движения, при которых с обрабатываемой заготовки срезается слой металла и изменяется состояние обработанной поверхности.

К движениям резания относят главное движение и движение подачи.

Движение, определяющее скорость отделения стружки, принимают за главное движение – скорость резания.

Движение, обеспечивающее непрерывность врезания режущего лезвия инструмента в новые слои материала, принимаю за движение подачи.

Главное движение, скорость которого обозначают буквой V, может быть непрерывным или прерывистым, а по своему характеру – вращательным, поступа­тельным, возвратно-поступательным и т.д.

Движение подачи, скорость которого обозначают буквой S, может быть непрерывным или прерывистым, а по своему характеру вращательным, поступательным и т.д.

При обработке резанием главное движение имеет заготовка (точение) или инструмент (фрезерование); движение подачи имеет инструмент (точение) или заготовка (фрезерование).

Движения рабочих органов станка, обеспечивающие такое положение инструмента относительно заготовки, при котором с нее срезается определенный слой материала, называют установочными движениями.

Движения рабочих органов станка, которые не имеют непосредственного отношения к процессу резания и служат для транспортировки и закрепления заготовки или инструмента, быстрых перемещений рабочих органов, переключения скоростей резания и подачи и т.п., называют вспомогательными движениями.

Лекция №5

Физические и кинематические особенности технологических процессов

обработки материалов давлением

Физические особенности

технологических процессов обработки материалов давлением

При обработке металлов давлением используется свойство металлов пластически деформироваться под действием внешних сил. На пластичность металлов оказывает влияние: температура, химический состав, структура, скорость деформации и другие факторы.

При обработке металлов давлением необходимо учитывать некоторые физические особенности процессов:

1. Учет влияния температуры заключается в том, что деформация металла при температурах ниже 0,3 абсолютной температуры плавления называется холодной, а при температурах 0,65 – 0,75 абсолютной температуры плавления – горячей.

2. Необходимо учитывать появление наклепа. При деформировании в холодном состоянии механические и физико-химические свойства металла непрерывно изменяются: твердость, прочность и хрупкость его непрерывно увеличиваются, а пластичность, вязкость, коррозионная стойкость и электропроводность уменьшаются. Это изменение свойств, связанное с деформацией в холодном состоянии, называют наклепом, а металл с деформированной в процессе обработки давлением микроструктурой называют наклепанным.

3. При нагревании металл постепенно переходит из неустойчивого состояния наклепа в устойчивое равновесное состояние, причем этот процесс сопровождается изменением в структуре и свойствах металла. В начале нагревания в наклепанном слое уменьшаются твердость и прочность, возрастает пластичность. Этот процесс называют возвратом металла. При дальнейшем нагреве из обломков деформированных зерен возникают новые зерна, имеющие неискаженную кристаллическую решетку. Процесс образования новых зерен называют рекристаллизацией.

4. Особенности изменения химического состава заключаются в том, что с увеличением в стали содержания углерода, фосфора и серы, марганца и кремния пластичность уменьшается, а при увеличении в ней никеля и ванадия – увеличивается. Различную пластичность имеют и различные металлы.

5. С увеличением скорости деформации сопротивление металла деформированию увеличивается. При скоростях деформации больше предельно допустимых происходит разрушение деформируемого металла.

6. При обработке металлов давлением необходимо учитывать температурные интервалы горячей обработки металлов. Для каждого металла и сплава температура горячей обработки имеет свой верхний и нижний пределы, образующие область нагрева, называемую температурным интервалом обработки. При температуре выше верхнего предела происходит пережог металла, он становится годен только на переплавку; при температурах ниже нижнего предела имеет место наклеп.