Резание материалов

1.Влияние элементов режима резания на себестоимость и производительность обработки. - при точении глубина резания : , где D – диаметр заготовки;d-диаметр отверстия обраб.поверхности; - Подача S, мм/об; - Скорость резания : , м/мин;

- себестоимость изделия определяется зависимостью: , где М- стоимость заготовки, З – зарплата исполнителя, Н - накладные расходы - Заработная плата исполнителя определяется: З =Т_шт К, где Т_шт – штучное время, К- тарифный коэффициент; - Тшт = Тосн + Твспом. + Т орг.обслуж. где Твсп-вспомогательное время; Торг.обсл. – время на оргобслуж. - То = ,где L- длина прохода, i-число проходов (i=h/t), где h-припуск на обработку; t-глубина резания;

- число оборотов n = 1000*V/Pi*D - Тогда То = - Производительность по машинному времени или основному: По =

Таким образом, основные резервы повышения производительности: повышение режимов резания t,S,V. При этом глубина резания t связана с точностью, жесткостью, мощностью станка, а подача S с такими факторами как: профиль инструмента, шероховатость, точность обработки и качество поверхностного слоя.

2. Высокоскоростная и сверхскоростная обработка.

3. Зона стружкообразования при резании металлов. Виды стружек.

Между стружкой и обрабатываемом материалом существует зона стружкообразования. Она ограничивается линией АС, вдоль которой происходят первые сдвиговые пластические деформации; линией ВС, вдоль которой происходят последние сдвиговые деформации и линией АВ, соединяющей зону недеформированного материала со стружкой, т.е. зона АВС – зона стружкообразования( пластическая зона-1). В процессе резания зона стружкообразования АВС перемещается вместе с резцом.

1. Скалывания – образуется при обработке пластичных металлов с небольшой скоростью резания. Эта стружка состоит из отдельных, сильно деформированных элементов правильной геометрической формы; 2. Сливная – образуется при обработке пластичных металлов, при обработке с большими скоростями резания и малой толщиной среза. 3. Надлома – при обработке хрупких металлов, резец внедряется в металл, не сдвигает элемент стружки, а вырывает его.

4. Силы резания при шлифовании. Износ и стойкость шлифовальных кругов. Самозатачивание и засаливание шлифовальных кругов. Сила Р , действующую поступательно, разложим на две составляющие: силу Pz, действующую в направлении скорости резания и силу P_N. На переднюю поверхность действуют нормальные силы N1, N2 и силы трения F. Элементарные силы заменим суммарными N и F, приложенными к точке х, тогда из условий равновесия сил имеем:

, где у_х – передний угол режущего элемента в точке х.

f – площадь среза

Анализ показывает что, сила P_N > P_z Отношение возрастаем с уменьшением толщины среза, а значит и увеличением угла резания. Произведение силы Р , действующей на одно абразивное зерно, на кол-во зерен, одновременно участвующих в работе ,равно суммарной силе резания R, действующей на шлифовальный круг. Эту силу, так же как и при продольном точении разлагают на три составляющие силы: тангенциальную Pz, радиальную Ру, осевую Рх.

В зависимости от условий шлифования круг может работать как в режиме затупления, так и в режиме самозатачивания. Под самозатачиванием понимается работоспособность круга обновлять свою рабочую поверхность под влиянием сил резания. Если поры круга в процессе шлифования забиваются стружкой и частицами износа, то круг теряет свои режущие свойства еще до того, как зерна затупятся и пределом стойкости круга является процесс « засаливания» круга, т.е. забивание пор стружкой. Когда же круг не « засаливается», то его стойкость лимитируется затуплением зерен. Самозатачивание круга наступает тогда, когда нагрузка и другие условия работы становятся такими, что зерна раскалываются, образуя новые острые выступы. В различных условия работы абразивный инструмент подвергается следующим видам износа: хрупкому, адгезионному, диффузионному, абразивному. При работе изношенным кругом возрастают усилие и температура резания, появляются вибрации, что ухудшает качество обработанной поверхности.

5. Усадка стружки. Методы определения характеристик пластической деформации срезаемого слоя. Методы исследования деформации в срезаемом слое: - визуальное наблюдение отполированной боковой поверхности обрабатываемого образца; по границам потускнения части металла можно судить о характере пластической деформации; - метод координатной сетки; - изучение микрошлифов зоны резания - киносъемка процесса резания - поляризационно- оптическое изучение напряжений зоны резания - электронно- микроскопическое исследование стружки в зоне резания - измерение твердости и расчет напряжений в зоне резания - рентгено - структурный анализ

Изменение размеров срезаемого слоя в результате пластической деформации определяется коэффициентом усадки стружки К. При отсутствии уширения стружки, т.е. b=b1, К1=Ка