- •Машиностроительное производство, основные понятия и определения
- •Производственная программа судоремонтного завода (срз)
- •Номенклатура срз
- •Структурная схема технологического процесса механической обработки
- •Правила оформления мк, ок, ктп, кэ
- •Влияние различных факторов на величину силы резания Зависимость силы резания от ширины и толщины срезаемого слоя
- •Зависимость сил резания от свойств обрабатываемого металла
- •Влияние свойств инструментального материала на силу резания
- •Влияние скорости резания на силу резания
- •Основы теории резания металлов
- •Элементы режима резания
- •Выбор режущего инструмента
- •Выбор и назначение глубины резания
- •Выбор величины подачи
- •Выбор значения периода стойкости
- •Инструментальные материалы
- •Основные требования к инструментальным материалам следующие:
- •Точность в машиностроении и методы её достижения Точность в машиностроении
- •Отклонения формы и расположения поверхностей
- •Факторы, определяющие точность обработки
- •Точность настройки станка и режущего инструмента
- •Жёсткость технологической системы
- •Влияние на точность обработки температуры и других факторов
- •Шероховатость поверхности
- •Параметры шероховатости
- •Механизм возникновения шероховатости
- •Методы и средства оценки шероховатости поверхности
- •Профилографы
- •Базирование и базы в машиностроении Установление конструкторских и технологических баз
- •Погрешности базирования и закрепления заготовок
- •Выводы и рекомендации:
- •Последовательность проектирования технологических процессов Исходные данные для проектирования технологического процесса механической обработки. Их анализ
- •Анализ рабочего чертежа детали и технических условий на её изготовление.
- •Проектирование технологического маршрута. Общие требования.
- •Нормирование технологических процессов
- •Станочные приспособления Общие сведения о приспособлениях. Виды приспособлений.
- •Частные случаи расчёта сил зажима
- •1. Заготовка установлена в трёхкулачковом патроне
- •2. Заготовка установлена и закреплена на цанговой оправке.
Влияние различных факторов на величину силы резания Зависимость силы резания от ширины и толщины срезаемого слоя
Толщина среза а и ширина b не в одинаковой степени влияют на силу резания. Сила резания возрастает пропорционально b, но отстает от увеличения а. Отставание роста силы резания от увеличения толщины среза можно объяснить следующим:
С увеличением толщины среза нагрузка на единицу длины режущего лезвия возрастает. В связи с этим увеличивается температура резания, что приводит к уменьшению сил трения, усадки стружки и снижению сопротивления обрабатываемого материала пластическому деформированию. Пластические деформации и напряжения распределяются по толщине стружки неравномерно. Они значительно больше в слоях, прилегающих к передней поверхности лезвия инструмента. Поэтому увеличение толщины среза приводит к относительному уменьшению слоя с максимальными деформациями. Кроме того, сила трения по задней поверхности лезвия, как одна из слагаемых при расчете сил резания, с изменением толщины среза остается неизменной или изменяется очень мало.
Таким образом, при сохранении площади поперечного сечения среза постоянной, силы резания уменьшаются по мере уменьшения ширины и одновременно увеличения толщины среза.
Зависимость сил резания от свойств обрабатываемого металла
При снятии стружки металл не только срезается, но и претерпевает сильную пластическую деформацию. Большое влияние на силы резания оказывают силы трения стружки и обрабатываемого материала соответственно о переднюю и заднюю поверхности лезвия инструмента. Однако необходимо учитывать, что в процессе обработки металл в зоне резания сильно разогревается. Значит, его свойства могут отличаться от свойств, которые характерны для него при статических испытаниях. Поэтому нет точной и однозначной зависимости между силой Pz и прочностью обрабатываемого материала, а также его твердостью и другими механическими характеристиками.
Установлено, что силы резания растут при увеличении sв, твердости, пластичности и вязкости обрабатываемого материала.
Влияние свойств инструментального материала на силу резания
Это влияние может быть вызвано только различием в силах трения (коэффициентах трения) между обрабатываемым и инструментальным материалами.
Влияние скорости резания на силу резания
Ранее считалось, что скорость резания практически не влияет на его силу. Объясняется это проведением работ в сравнительно узком диапазоне скоростей, а также недостаточной чувствительностью используемых при этом динамометров. В настоящее время известно, как изменяется сила резания в широком диапазоне скоростей. Выясним эту зависимость на примере опытов для условий свободного резания стали 40Х.
Рис. 1. Зависимость сил резания от скорости резания и переднего угла при обработке стали 40Х с а = 0,2 мм; b = 4 мм
Сложный характер кривых Рz = f(V) объясняется появлением нароста на передней поверхности лезвия инструмента. Минимальные значения силы резания на кривых Рz = f(V) соответствуют максимально возможному наросту. При малой скорости резания, когда нарост не образуется, сила резания велика. В диапазоне скоростей, где имеется максимальное наростообразование, сила резания и укорочение стружки уменьшаются, так как с увеличением размеров нароста возрастает действительный передний угол инструмента. По мере дальнейшего повышения скорости резания высота нароста, а следовательно, и действительный передний угол уменьшаются. Одновременно с этим возрастают коэффициент укорочения стружки и силы резания.
Как уже отмечалось, работа на очень высоких скоростях резания приводит к значительному повышению температуры резания, в результате чего уменьшается коэффициент трения, а следовательно, и Рz.
Минимумы и максимумы кривых Рz = f(V) тем рельефнее, чем меньше передний угол. Объясняется это тем, что больший нарост может образоваться (и образование его интенсивнее) при меньших передних углах инструмента. При обработке чугуна образуется меньший нарост, поэтому зависимость Рz = f(V) имеет вид плавной кривой (рис. 2). Аналогично выглядят зависимости Рz = f(V) для материалов, не склонных к наростообразованию — меди, жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов, титановых сплавов.
Рис. 2. Кривая зависимости Рz = f(V) при обработке чугуна