- •Введение
- •1. Кинематика резания
- •1.1. Основные методы формообразования
- •1.2. Основные поверхности токарного резца и его геометрические параметры
- •1.3. Предпосылки выбора оптимальной геометрии инструмента
- •1.3.1 Назначение и выбор переднего угла
- •1.3.2. Назначение и выбор заднего угла
- •1.3.3. Выбор угла наклона главной режущей кромки
- •1.3.4 Выбор главного и вспомогательного углов в плане
- •1.3.5. Выбор радиуса при вершине резца
- •1.4. Основные движения при резании
- •Вопросы для самопроверки:
- •Основные движения при резании?
- •2. Схемы резания. Режимы резания. Геометрия срезаемого слоя
- •2.1. Классификация способов обработки резанием
- •2.2 Классификация схем резания
- •2.3. Параметры режима резания.
- •2.4 Параметры сечения срезаемого слоя
- •2.5. Порядок выбора и расчета параметров режима резания (на примере точения)
- •Вопросы для самопроверки:
- •3. Инструментальные материалы
- •3.1. Основные свойства инструментальных материалов
- •3.2. Виды инструментальных материалов и их классификация и область применения
- •3.2.1. Углеродистые и легированные инструментальные стали
- •3.2.2. Легированные инструментальные стали
- •3.2.3. Быстрорежущие инструментальные стали
- •3.2.4. Твердые сплавы
- •3.2.5. Минералокерамика
- •3.2.6. Сверхтвердые инструментальные материалы (стм)
- •3.2.7. Монокристаллические материалы
- •Вопросы для самопроверки:
- •4. Динамика резания
- •4.1. Схематизация процесса стружкообразования
- •3.2. Кинематические соотношения
- •4.3. Степень деформации при простом сдвиге
- •4.4. Определение степени деформации при резании
- •4.5. Нарост при резании
- •4.6 Силы резания. Технологические составляющие силы резания
- •4.7. Эмпирические формулы для расчета технологических составляющих силы резания.
- •4.8 Влияние глубины резания и подачи на составляющие силы резания
- •4.9 Физические составляющие силы резания
- •4.9. Работа резания
- •4.10 Вибрации при резании
- •Вопросы для самопроверки:
- •5. Термодинамика резания
- •5.1. Источники и распределение теплоты в зоне резания
- •5.2 Методы измерения температуры в зоне резания
- •Бесконтактный метод. Для измерения температуры применяются специальные приборы – пирометры, которые регистрируют тепловое излучение, исходящее от нагретого тела (рис.4.9).
- •5.4 Влияние различных факторов на температуру в зоне резания
- •Р ис.5.11 Влияние геометрии инструмента
- •Вопросы для самопроверки:
- •6. Износ и стойкость режущего инструмента
- •6.1 Виды износа режущего инструмента
- •От скорости резания:
- •6.2 Развитие очагов износа на контактных площадках режущего инструмента
- •Твёрдосплавного(а, в) и быстрорежущего(б, г) инструментов
- •6.3 Критерии износа режущего инструмента
- •Величины износа по задней поверхности
- •Поверхности от времени работы инструмента
- •6.4 Влияние различных факторов на износ и стойкость режущего инструмента
- •6.5 Скорость резания, допускаемая режущими свойствами режущего инструмента
- •6.7 Стойкость режущего инструмента
- •6.18. Зависимость стойкости инструмента от параметров режима резания
- •Вопросы для самопроверки:
- •7. Качество изделия
- •Вопросы для самопроверки:
- •8. Надежность резания
- •8.1 Диагностика как средство повышения надежности2
- •8.2 Проблема надежности режущего инструмента в условиях автоматизированного производства
- •8.3 Классификация методов контроля состояния режущего инструмента
- •С низкой отражательной способностью:
- •Pис. 8.5. Устройство для измерения радиального износа режущего инструмента:
- •Вопросы для самопроверки:
- •9. Управление резанием
- •9.1 Задачи и особенности управления процессом резания
- •9.2 Физические предпосылки управления процессом резания. Структурная модель процесса резания
- •9.3 Управление процессом стружкообразования3
- •Вопросы для самопроверки:
- •10. Роль внешней среды при резании металлов
- •10.1. Действия внешних сред в зоне резания
- •10.2. Проникновение внешней среды на поверхности контакта режущего инструмента с обрабатываемым материалом
- •10.3. Способы и техника применения технологических сред при резании металлов
- •10.4. Способы активации сож.
- •10.5. Нетрадиционные способы подачи сож в зону резания и новые технологические среды
- •11. Виды обработки резанием
- •11.1. Точение
- •11.2 Сверление, зенкерование, развертывание
- •11.3 Фрезерование
- •При фрезеровании.
- •11.4. Протягивание
- •11.5. Нарезание резьбы
- •11.6. Шлифование
- •11.6.1 Особенности процесса резания при шлифовании
- •11.6.2. Работа единичного зерна
- •11.6.3. Абразивные инструменты и их маркировка
- •11.6.4. Плоское и круглое шлифование
- •Литература
Величины износа по задней поверхности
Критерий технологического износа. Данный критерий используется для режущего инструмента, предназначенного для чистовой (окончательной) обработки. Режущий инструмент считается затупленным, когда обработанная поверхность заготовки перестает отвечать технологическим требованиям, заданным на ее изготовление. К ним относятся требования по шероховатости и точности. Для определения величины износа по задней поверхности, соответствующего критерию технологического износа, строится зависимость параметра шероховатости обработанной поверхности Rа от времени работы инструмента (рис.6.8). При этом задаются величиной Rа, при превышении значения которой, инструмент отдают на переточку (например, по рис.6.8 при величине Rа, равной 3,2 мкм). Величина фаски износа по задней поверхности, соответствующая времени работы инструмента до заданного параметра шероховатости, и будет соответствовать критерию технологического износа.
Рис.6.8 Зависимость высоты микронеровностей обработанной
Поверхности от времени работы инструмента
6.4 Влияние различных факторов на износ и стойкость режущего инструмента
Все факторы, действующие в сторону увеличения температуры резания, увеличивают износ инструмента и снижают период стойкости режущего инструмента.
Для инструмента из быстрорежущей стали повышение скорости резания вызывает монотонное снижение периода стойкости (рис.6.9а, кривая 2). Это объясняется тем, что увеличение скорости резания ведет к росту интенсивности износа (рис.6.9б, кривая 2).
Рис. 6.9 Влияние скорости резания на период стойкости инструмента
Для инструмента из твердого сплава зависимость между скоростью резания и периодом стойкости имеет более сложный характер (рис.6.9а, кривая 1). Период стойкости с увеличением скорости резания сначала уменьшается, затем увеличивается и вновь снижается. Наличие перегибов на данной зависимости связано с изменением интенсивности адгезионного износа (минимум периода стойкости на кривой Т = f (V)) и переходом адгезионного износа в диффузионный (максимум периода стойкости на кривой Т = f (V)).
Увеличение подачи и глубины резания (рис.6.10а) повышает силы резания и количество образующейся теплоты, что ведет к росту температуры резания, увеличению износа инструмента и уменьшению его периода стойкости.
Из геометрических параметров на износ и стойкость режущего инструмента влияют передний угол, главный задний угол и главный угол в плане. Увеличение переднего угла снижает силы резания, количество теплоты и температуру резания. В результате износ инструмента снижается, а период стойкости возрастает. При дальнейшем росте угла γ массивность режущего клина снижается, что ведет к росту температуры резания, увеличению износа и снижению периода стойкости инструмента (рис.6.10б). Влияние главного заднего угла α на величину износа и период стойкости инструмента аналогично влиянию переднего угла.
У
величение
главного угла в плане φ вызывает рост
температуры резания. Это в свою очередь
увеличивает износ инструмента и снижает
его период стойкости (рис.5.11а).
Рис.6.10 Влияние различных факторов на износ и период стойкости инструмента
Влияние инструментального материала на период стойкости инструмента проявляется через его фрикционные и теплофизические свойства. Так, например, нанесение износостойких покрытий приводит к снижению коэффициента трения на передней поверхности, что вызывает уменьшение источника теплоты трения на передней поверхности и в конечном итоге увеличивает период стойкости инструмента (рис.6.11б: кривая 1 – инструмент с покрытием, кривая 2 – инструмент без покрытия).
Рис.6.11 Влияние главного угла в плане φ (а) и инструментального материала (б) на период стойкости инструмента
