Техпроцессы получения деталей из заготовок

Обработка резанием Электрофизические и Обработка пластическим

электрохимические деформированием

методы

Существуют также комбинированные способы, включающие, например, обработку резанием и электрофизические процессы.

Схемы обработки резанием

Любой процесс резания можно изобразить схематично: показать заготовку, её установку и закрепление на станке, закрепление и положение инструмента, а также движения резания (рис. 67). Обработанную поверхность выделяют цветом или толщиной линии. Обозначение подач: S_пр – продольная подача, S_п – поперечная, S_в – вертикальная, S_кр – круговая и т. д.

Рис. 67. Схемы обработки резанием: 1 – обрабатываемая поверхность,

2 – поверхность резания, 3 – обработанная поверхность

Режим резания и геометрия инструмента описаны в методических указаниях к лабораторной работе «Обработка металлов резанием». Изучить самостоятельно!

Физические явления в процессе резания

Резание металлов – сложный процесс взаимодействия режущего инструмента и заготовки; оно сопровождается рядом физических явлений.

1) Деформирование срезаемого слоя и виды стружки

В

Рис. 68. Образование стружки

срезаемом слое металла возникают вначале упругие, а затем пластические деформации. В прирезцовой зоне возникают сдвиги, кристаллы деформируются и разрушаются, измельчаются, вытягиваются. Срезанный слой металла дополнительно деформируется из-за трения стружки о переднюю поверхность инструмента. Сдвиговые деформации приводят к скалыванию элементарного объёма металла, затем процесс повторяется и образуется следующий элемент стружки. До 90 % работы резания расходуется на пластическое деформирование металла.

Виды стружки:

сливная суставчатая элементная

сплошная лента с гладкой (стружка скалывания) (стружка надлома)

прирезцовой стороной и с ярко выраженными отдельные, не связанные

слабыми зазубринами с зазубринами между собой элементы

внешней стороны

Пластичные металлы Металлы средней твердости Хрупкие металлы

Работа резания максимальна при образовании суставчатой стружки, минимальна – для стружки надлома. Удалять из зоны резания наиболее сложно сливную стружку: она навивается на резец и деталь, летит с большой скоростью во все стороны. Чтобы сделать стружку мелкой, применяют резцы специальной конструкции – со стружколомными выступами, используют вибрационное резание (колебания ломают стружку). Созданы специальные стали для деталей массового производства, обрабатываемых на станках-автоматах. Эти стали содержат неметаллические включения, поэтому при их обработке образуется элементная стружка.

2) Тепловые явления в процессе резания

В процессе резания образуется теплота, общее количество которой складывается из теплоты, выделяемой за счет: 1) трения стружки о переднюю поверхность инструмента, 2) трения задних поверхностей инструмента о заготовку, 3) деформации металла (рис. 69). Из зоны резания тепло отводится стружкой (25-85 %), поглощается заготовкой (10-50 %) и инструментом (2-8 %), а также излучается в окружающую среду (рис. 69).

Уравнение теплового баланса процесса резания:

Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q_стр + Q_инстр + Q_заг + Q_изл.

Теплообразование вредно, так как инструмент теряет режущие свойства, изменяется его геометрия, из-за чего возникают отклонения размеров и формы обработанной поверхности от заданных. Нагрев заготовки также приводит к изменению ее размеров и формы.

Д

Рис. 69. Источники образования и распределение теплоты при резании

ля уменьшения вредного влияния теплоты на качество обработки применяютсмазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Это водные растворы солей, эмульсии, минеральные масла, сульфофрезолы (масла с добавками фосфора, серы, хлора), керосин и др.

Жидкости снижают трение стружки об инструмент и инструмента о заготовку, уменьшают количество выделяемой теплоты и отводят ее во внешнюю среду. Смазывающее действие жидкостей препятствует налипанию металла на инструмент, в результате качество обработки повышается.

При черновой обработке необходимо сильное охлаждение, поэтому применяют эмульсии. При чистовой обработке, когда требуется получить высокое качество обработанной поверхности, используют различные масла.

Жидкость обычно подают под напором через узкое сопло на переднюю поверхность инструмента, иногда распыляют в виде тумана.