Тема 12. Особенности технологического процесса обработки материалов шлифованием.

Обработка материалов шлифованием. Назначение процесса. Особенности процесса резания абразивным инструментом. Силы резания и потребляемая мощность. Геометрические параметры инструмента. Геометрические параметры срезаемого слоя. Влияние свойств, параметров инструмента и режима резания на качество обработанной поверхности, износ инструмента, производительность процесса обработки. Оптимизация условий резания. Основное технологическое время. Особенности технологических процессов обработки материалов резанием.

Необходимо усвоить информацию о технических и технологических особенностях оборудования и инструмента, применяемого для обработки резанием поверхностей различной геометрии, особенностях процесса резания, характерных параметрах режима резания, технико-экономических показателях процессов (л.1, стр.49 - 85).

2. Вопросы для самопроверки

Требования к инструментальным материалам. Технологичность инструментальных материалов. Свойства углеродистых, низколегированных сталей, быстрорежущих сталей, твердых сплавов, минералокерамики и сверхтвердых инструментальных материалов. Конструкции инструмента с рабочей частью из различных инструментальных материалов. Способы повышения износостойкости инструментальных материалов.

Основные движения при точении. Геометрические параметры срезаемого слоя. Режимы резания (определения и размерность). Порядок выбора и расчета параметров режимов резания. Скорость резания. Подача. Глубина резания.

Геометрические параметры токарного резца. Передний угол, задний угол, угол наклона главного лезвия, вспомогательный задний угол токарного резца. Главный и вспомогательный углы в плане. Поверхность резания. Передняя, задняя, вспомогательная задняя поверхности инструмента. Главное и вспомогательное лезвия инструмента. Форма передней поверхности резца для различных видов обработки. Изменение геометрических параметров при установке инструмента выше или ниже оси центров заготовки.

Деформация срезаемого слоя при резании. Условия образования стружки сливной, суставчатой, скалывания, надлома. Наклеп в процессе резания. Влияние режима резания, геометрических параметров и степени износа инструмента на глубину. Факторы, влияющие на радиус витка стружки. Физические процессы в зоне контакта инструмента и заготовки при резании. Адгезионные и диффузионные явления при резании. Влияние скорости деформации на процесс образования стружки. Физические особенности процесса резания при чистовой лезвийной обработке. Свободное и несвободное резание.

Влияние нароста на процесс резания. Форма нароста. Причины наростообразования. Условия образования устойчивого нароста. Способы управления процессом наростообразования.

Усадка стружки. Коэффициент усадки стружки. Зависимость коэффициента усадки стружки от условий процесса резания.

Источники тепловыделения при резании. Способы управления температурным режимом резания. Баланс тепла в зоне резания. Методика определения температуры в зоне резания. Косвенные и непосредственные методики определения температуры резания. Определение температуры способами естественной термопары, искусственной термопары, бегущей термопары. Влияние физико- механических свойств обрабатываемого материала, режима резания, геометрических параметров режущей части инструмента и степени его износа на температуру в зоне стружкообразования.

Смазочно-охлаждающие технологические среды. Действия СОЖ на процесс резания. Типы СОЖ. Способы подачи СОЖ: падающей струей, напорно-струйный, распыления, "внутреннего охлаждения". Ограничения применения СОЖ.

Физическая природа сил,, действующих в процессе резания. Составляющие силы резания, их соотношения. Теоретические и экспериментальные (прямые и косвенные) методики определения сил резания. Оборудование, применяемое для определения сил. Факторы, влияющие на силы резания при точении.. Влияние физико- механических свойств обрабатываемого материала, режима резания, геометрических параметров режущей части инструмента и степени его износа на величину и направление действия составляющих силы резания Px, Py, Pz. Причины возникновения вибраций в процессе резания, методы борьбы с ними. Влияние вибраций на процесс резания.

Причины и внешние проявления износа инструмента. Механизмы абразивно-механического, диффузионного, адгезионного и химического износа инструмента. Критерии оптимального и технологического износа инструмента. Влияние физико- механических свойств обрабатываемого материала, режима резания, геометрических параметров режущей части инструмента и степени его износа на стойкость инструмента.

Критерии качества обработанной поверхности. Шероховатость обработанной поверхности. Причины образования микронеровностей при резании. Остаточные напряжения в поверхностном слое обработанной поверхности. Влияние физико- механических свойств обрабатываемого материала, режима резания, геометрических параметров режущей части инструмента и степени его износа на качество поверхности.

Расчет и выбор режима резания. Понятие оптимального режима резания. Оптимальная геометрия режущей части инструмента. Оптимизация износа инструмента. Связь оптимизации условий резания с экономическими результатами производства.

Критерии обрабатываемости материалов и сплавов. Способы определения обрабатываемости материалов. Определение обрабатываемости методом торцового точения. Модифицирование металлов и сплавов. Особенности обработки железа и сплавов. Особенности обработки меди и сплавов. Особенности обработки магния, алюминия и их сплавов. Особенности обработки титана, никеля и сплавов.

Особенности процесса резания при токарных, фрезерных, сверлильных, строгальных, протяжных, шлифовальных видах обработки. Конструкции и геометрические параметры инструментов.