- •С.Н. Григорьев, а.Г. Схиртладзе, в.А. Скрябин, в.З. Зверовщиков, и.И. Воячек, а.Н.Машков резание материалов Учебник
- •Пенза 2012
- •Оглавление
- •Глава 1. Современные инструментальные материалы 12
- •Введение
- •Глава 1. Современные инструментальные материалы
- •1.1 Эксплуатационные свойства инструментальных материалов
- •1.2 Характеристика и область применения инструментальных материалов
- •1.3. Зарубежные марки быстрорежущих сталей и твердых сплавов
- •1.4. Минералокерамические и сверхтвёрдые инструментальные материалы
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 2. Элементы процесса резания и режущей части инструмента
- •2.1. Кинематические элементы и характеристики резания
- •2.2. Элементы лезвия инструмента и системы координатных плоскостей
- •2.3. Геометрические параметры инструмента
- •2.4. Элементы режима резания
- •2.5. Элементы срезаемого слоя и стружки
- •2.6. Свободное и несвободное резание
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 3. Процесс образования стружки при резании
- •3.1. Пластические деформации материалов при резании
- •3.2. Классификация стружек. Методы исследования процесса стружкообразования
- •3.3. Механизм образования сливной стружки
- •3.4. Наростобразование при резании металлов
- •3.5. Усадка стружки
- •Относительный сдвиг и коэффициент усадки стружки
- •Зависимость усадки стружки от различных факторов
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 4. Напряжённо-деформированное состояние материала и силы при резании
- •4.1. Напряжённо-деформированное состояние материала в зоне резания. Система сил
- •4.2. Факторы, влияющие на касательные напряжения, углы трения и сдвига
- •4.3. Силы на задней поверхности инструмента
- •4.4. Система сил, действующих на резец и заготовку
- •4.5. Факторы, влияющие на силы резания при точении
- •4.6. Расчёт сил резания при точении
- •4.7. Измерение сил резания
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 5. Теплообразование и температура в зоне резания
- •5.1. Образование и распределение тепла при резании. Температура в зоне резания
- •5.2. Факторы, влияющие на температуру в зоне резания. Оптимальная температура резания
- •5.3. Экспериментальное исследование тепловых процессов при резании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 6. Износ и стойкость режущих инструментов
- •6.1. Виды и причины износа режущих инструментов
- •6.2. Износ лезвийных инструментов
- •6.3. Критерии износа и затупления режущих инструментов
- •6.4. Стойкость инструментов. Допускаемая скорость резания
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 7. Влияние свойств материалов на обрабатываемость резанием
- •7.1. Характеристики и оценка обрабатываемости материалов
- •7.2. Обрабатываемость конструкционных материалов
- •7.3. Методы повышения обрабатываемости материалов
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 8. Формирование геометрических и физико-механических параметров поверхности при резании
- •8.1. Понятие качества поверхностей деталей
- •8.2. Механизм образования шероховатости
- •8.3. Физико-механические свойства поверхностного слоя материала
- •8.4. Обеспечение эксплуатационных свойств поверхностей деталей при резании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 9. Процессы сверления, зенкерования и развертывания
- •9.1. Особенности процесса резания при сверлении, зенкеровании и развертывании
- •9.2. Геометрические параметры спирального сверла
- •9.3. Элементы режима и силы резания при сверлении
- •9.4. Силы резания при сверлении
- •9.4. Методика расчета режима резания при сверлении
- •9.5. Процессы зенкерования и развертывания отверстий
- •9.6. Элементы режима и силы резания при зенкеровании и развертывании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 10. Процесс фрезерования
- •10.1. Кинематические особенности процесса фрезерования
- •10.2. Геометрические элементы режущей части фрезы
- •10.3. Элементы режима резания и срезаемого слоя при фрезеровании
- •10.4. Сила резания и мощность фрезерования
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 11. Процесс шлифования
- •11.1. Особенности процесса резания при шлифовании
- •11.2. Шлифовальные материалы
- •11.3. Элементы режима резания при шлифовании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 12. Процесс резания несвязанным шлифовальным материалом
- •12.1. Классификация и характеристики методов обработки несвязанным шлифовальным материалом
- •Вибрационный метод обработки деталей
- •Турбоабразивная обработка поверхностей деталей
- •Магнитно-абразивная обработка поверхностей деталей
- •Финишная обработка деталей уплотненным шлифовальным материалом
- •Полирование деталей в среде шлифовального материала
- •12. 2. Особенности процесса резания несвяэанным абразивным материалом
- •12.3. Силы и мощность резания при шпиндельной абразивной обработке
- •Интенсивность съема металла
- •Силы и мощность резания
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 13. Особенности обработки пластмасс резанием
- •13.1. Физические основы процесса резания пластмасс
- •13.2. Обрабатываемость пластмасс некоторыми способами лезвийной обработки
- •13.3. Особенности обработки пластмасс на отделочных операциях
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 14. Оптимизация режима резания при обработке деталей
- •14.1. Графоаналитический метод оптимизации режима резания
- •2. Выбрать материал и геометрические параметры режущего клина резца.
- •3. Оптимизировать подачу – s.
- •4. Рассчитать скорость резания Vр.
- •5. Рассчитать частоту вращения шпинделя станка и уточнить скорость резания.
- •7. Скорректировать подачу в зависимости от допустимых режущих свойств инструмента – Sр.
- •8. Проверить выбранный режим резания по мощности станка.
- •14.2. Оптимизация режима резания при одноинструментальной обработке на токарном станке с чпу модели 16к20ф3с32
- •14.3 Оптимизация режима резания при торцовом фрезеровании
- •14.4. Оптимизация обработки отверстий развертками
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Заключение
- •Список литературы
9.6. Элементы режима и силы резания при зенкеровании и развертывании
Глубина резания, мм, равна полуразности диаметров отверстия до и после обработки (рис. 9.14):
.
Подачапри зенкеровании или развертывании выражается в миллиметрах за один оборот инструмента (мм/об).Если обозначить подачу зенкера или развертки черезs, а число зубьев черезz, то подача на один зуб, мм/зуб (режущую кромку)
.
Толщина среза, мм, снимаемая каждым зубом зенкера (развертки),
.
Ширина среза, мм,
.

а)б)
Рис. 9.14. Схема работы зенкера (а) и развертки (б)
Площадь поперечного сечения среза,мм2, приходящаяся на одну режущую кромку зенкера (развертки),
.
Общая площадь поперечного сечения среза, мм2,
.
Скорость резания, м/мин, при зенкеровании (развертывании) определяется по той же формуле, что и при сверлении, т.е.
![]()
где D – диаметр зенкера (развертки), мм; п – частота вращения, мин-1. Скорость резания при зенкеровании и развертывании зависит от обрабатываемого материала и материала инструмента, диаметра инструментаD, периода стойкостиТ, глубины резанияt, подачиsи других факторов. Значения коэффициентов, показателей степеней и рекомендуемой стойкости приводятся в справочниках по режимам резания
Силы резания. Равнодействующую сил сопротивления резанию при зенкеровании (развертывании) можно разложить так же, как и при сверлении, на составляющие силыPz,PyиРх,действующие в трех направлениях.
Касательные силы, действующие в плоскости вращения зенкера (развертки), создают момент сопротивления резанию М, преодолеваемый механизмом главного движения станка. Силы, действующие вдоль оси, преодолеваются приложением в механизме подачи соответствующей осевой силыР0. СилыPy, противоположные по направлению, взаимно уравновешиваются.
Момент, Нм, и силу подачи, Н, при зенкеровании (развертывании) можно определить по формулам
;
,
где СмиСр– коэффициенты, характеризующие обрабатываемый материал и условия резания;D– диаметр зенкера (развертки), мм;s– подача, мм/об;t– глубина резания (припуск на обработку), мм;xм,yм,uм,xp,yp иup– показатели степеней.
Значения коэффициентов и показателей степеней приведены в соответствующих справочниках.
Эффективную мощность, кВт, затрачиваемую на зенкерова-ние (развертывание), определяют по формуле
.
Основное (машинное) время,мин. при зенкеровании (развертывании) определяется по формуле
,
где L– расчетная длина резания подачи, мм;l – глубина зенкерования (развертывания), мм;у – путь врезания, мм, определяемый по формуле
,
здесь φ – главный угол в плане;l1– перебег инструмента, равный 1…3 мм.
Основные понятия и термины
Сверление, сверло, режущая часть, направляющая часть, хвостик, лапка, передняя поверхность, главная задняя поверхность, ленточка, главная режущая кромка, поперечная кромка (перемычка), кинематика сверления, статическая координатная система, кинематическая координатная система, основная плоскость, плоскость резания, главная секущая плоскость, передний угол, задний угол, скорость резания при сверлении, подача, толщина срезаемого слоя, ширина срезаемого слоя, осевая сила, крутящий момент, мощность резания, зенкерование, развертывание.
