- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Улан-Удэнский инженерно-педагогический колледж
- •Занятие 1 лекция 1 Введение
- •1.Основные понятия, относящиеся к разработке технологических процессов
- •1.1. Объекты производства
- •1.2. Производственный и технологический процессы
- •1.3. Типы производства
- •Занятие 2 лекция 2
- •Раздел I. Горячая обработка материалов.
- •Тема 1.1. Литейное производство.
- •Занятие 4 лекция 3
- •Тема 1.2. Обработка материалов давлением (омд)
- •Занятие 5 лекция 4
- •Тема 1.3. Сварочное производство.
- •Занятие 6 лекция 5 Виды сварок и их характеристики.
- •Мещение электрода) талла
- •Занятие 9 лекция 6
- •Раздел II. Инструменты формообразования
- •Тема 2.1. Токарные резцы. Инструменты для сверления и обработки отверстий
- •Занятие 9 лекция 7
- •Тема 2.2. Инструмент для фрезерования. Строгальные резцы.
- •Занятие 11 лекция 8
- •Тема 2.3. Инструмент для шлифования. Режущие инструменты для нарезания зубчатых колес.
- •Режущие инструменты для нарезания зубчатых колес по методу обкатки.
- •Занятие 13 лекция 9
- •Раздел III. Обработка материалов точением и
- •Строганием.
- •Тема 3.1. Геометрия токарного резца
- •Занятие 17 лекция 11
- •Тема 3.2. Элементы режима резания и срезаемого слоя
- •Занятие 19 лекция 12 Процесс образования и виды стружки. Силы действующие на резец.
- •Занятие 22 лекция 13
- •Тема 3.3. Физические явления при токарной обработке
- •Занятие 24 лекция 14
- •Тема 3.4. Сопротивление резанию при токарной обработке.
- •Занятие 27 лекция 15 Силовое взаимодействие инструмента и заготовки.
- •Занятие 29 лекция 16
- •Тема 3.5. Тепловыделение при резании металлов. Износ и стойкость
- •Занятие 32 лекция 17
- •Тема 3.6. Скорость резания, допускаемая режущими свойствами резца.
- •Занятие 33 лекция 18
- •Тема 3.7. Токарные резцы.
- •Занятие 34 лекция 19
- •Тема 3.9. Обработка строганием и долблением
- •Занятие 37 лекция 20
- •Раздел IV. Обработка материалов сверлением,
- •Зенкерованием и развертыванием
- •Тема 4.1. Обработка материалов сверлением
- •Занятие 39 лекция 21
- •Тема 4.2. Обработка материалов зенкерованием и развертыванием
- •Занятие 41 лекция 22
- •Тема 4.4. Конструкции сверл, зенкеров, разверток. Высокопроизводительные инструменты для обработки отверстий
- •Занятие 43 лекция 23
- •Раздел V. Обработка материалов фрезерованием
- •Тема 5.1. Общие сведения о фрезеровании и характеристика метода фрезерования
- •Занятие 44 лекция 24 Физические особенности и режимные параметры фрезерования
- •Занятие 45 лекция 25
- •Тема 5.2 Схемы обработки заготовок на фрезерных станках и технологические требования к конструкциям изготовляемых деталей
- •Занятие 48 лекция 26
- •Тема 5.4. Конструкции фрез. Высокопроизводительные фрезы
- •Занятие 49 лекция 27
- •Раздел VI. . Резьбонарезание
- •Тема 6.1. Нарезание резьбы резцами
- •Занятие 50 лекция 28
- •Тема 6.2. Нарезание резьбы метчиками и плашками
- •Занятие 53 лекция 29
- •Тема 6.3 Нарезание резьбы гребенчатыми и дисковыми фрезами
- •Занятие 54 лекция 30
- •Раздел VII. Зуборезание
- •Тема 7.1. Нарезание зубьев зубчатых колёс методом копирования и обкатки деталей.
- •А) фреза; б) нарезаемое колесо
- •Тема 7.2. Схемы нарезания зубчатых колес и технологические
- •Червячная фреза; 2) заготовка
- •Занятие 57 лекция 32
- •Тема 7.3. Конструкции зуборезных инструментов. Высокопроизводительные конструкции зуборезного инструмента
- •Занятие 58 лекция 33
- •Раздел VIII. Протягивание
- •Тема 8.1. Процесс протягивания
- •Занятие 59 лекция 34 Схемы резания при протягивании. Износ режущих зубьев
- •Занятие 61 лекция 35
- •Тема 9.1. Общие сведения и схемы шлифования
- •Занятие 62 лекция 36 Абразивные инструменты
- •Занятие 64 лекция 37
- •Тема 9.2. Режим резания при шлифовании. Силы резания.
- •Занятие 66 лекция 38 Обработка заготовок на круглошлифовальных станках
- •Занятие 67 лекция 39
- •Тема 9.4. Обработка заготовок на внутришлифовальных, бесцентрово-шлифовальных и плоскошлифовальных станках
- •Занятие 68 лекция 40
- •Раздел X. Обработка материалов методами
- •Пластического деформирования
- •Тема 10.1. Чистовая и упрочняющая обработка поверхностей вращения методами пластического деформирования (ппд)
- •Занятие 69 лекция 41
- •Тема 10.2. Накатывание резьб, шлицевых поверхностей, зубчатых колес, рифлений, плоскостей. Холодное выдавливание
- •Занятие 70 лекция 42
- •Раздел XI. Электрофизические и электрохимические методы обработки
- •Тема 11.1. Электрофизические методы обработки
- •Занятие 71 лекция 43
- •Тема 11.2. Электрохимические методы обработки
- •Занятие 72 лекция 44
- •Тема 12.1. Характеристика и классификация композиционных материалов.
Занятие 19 лекция 12 Процесс образования и виды стружки. Силы действующие на резец.
Процесс образования стружки. Если закрепить заготовку 1 (рис. 3.2.2, а) на станке, а резец 2 установить на некоторую глубину резания и перемещать под действием силы Р по направлению стрелки, то после соприкосновения с заготовкой резец передней поверхностью постепенно будет вдавливаться в металл и сжимать его поверхностный слой. При этом слой металла будет упруго деформироваться. При дальнейшем вдавливании резца в металл наступит момент, когда напряжение в металле превысит сначала предел упругости, а затем и предел прочности. В результате произойдет сдвиг(рис. 3.2.2, 6) по плоскости скалывания N—N и от основной массы металла отделится первый элемент срезаемого слоя.
Следующие элементы срезаемого слоя (рис. 3.2.2, в) отделяются по плоскостям скалывания, параллельным плоскости N—N.
Плоскости скалывания и обработанная
поверхность составляют угол скалывания ∆, который для разных металлов ко
Рис 3.2.2. леблется в пределах 145—155°.
Элементы срезаемого слоя металла, образующие стружку, пластически деформируются — укорачиваются по длине и увеличиваются по сечению. Это явление называют усадкой. В общем случае усадка стружки зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, геометрии резца, режима резания, охлаждения и других условий. С увеличением переднего угла резца, скорости резания и применением смазочно-охлаждающих жидкостей коэффициент усадки снижается. При резании различных металлов получают три вида стружек — сливную, скалывания и надлома.
Сливная стружка имеет вид непрерывной ленты, завивающейся в плоскостную или винтовую спираль; она как бы «стекает» с резца. Такая стружка образуется при обработке вязких металлов (малоуглеродистой стали, меди, алюминия, свинца и т. д.) с малыми подачами и большими скоростями резания и резцом с большим передним углом.
Стружка надлома представляет отдельные частицы металла неправильной формы; образуется при обработке хрупких металлов — чугуна, некоторых сортов бронзы и др.
При обработке резанием металл оказывает сопротивление режущему инструменту. Это сопротивление преодолевается силой резания, приложенной к передней поверхности резца. Работа силы резания затрачивается на деформацию и отрыв элемента стружки от основной массы металла, а также на преодоление трения стружки о переднюю поверхность резца и задней поверхности резца о поверхность резания. Сила резания зависит от свойств обрабатываемого металла, подачи и глубины резания, углов заточки резца, скорости резания, охлаждения и ряда других факторов.
При продольном точении силу резания Р обычно раскладывают на три составляющие Pz, Рх и Ру. Сила Рz действует по касательной к поверхности резания в направлении главного движения; ее называют вертикальной, или тангенциальной, силой резания. Сила Рx действует параллельно оси заготовки; ее называют осевой силой, или силой подачи. Сила Рy направлена по радиусу обрабатываемой заготовки; ее называют радиальной силой.
Равнодействующая трех составляющих сил
По некоторым опытным данным для резцов с углом в плане φ=45° при обработке стали 45 между силами Рх, Ру и Рг установлены следующие соотношения:
Px /Pz = 0,15–0,30; Py!Pz = 0,30 – 0,50.
Наибольшей составляющей является сила Рг. Она создает крутящий момент на обрабатываемой детали, который определяют по формуле
Мкр = pz D/2.
Для определения силы Pz, возникающей, например, при точении, пользуются следующей экспериментальной формулой:
где ср — коэффициент, характеризующий условия обработки (определяется по таблицам); kp — общий поправочный коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал и ряд других факторов (также определяется по таблицам).
При наружном точении и растачивании заготовок из конструкционной стали резцом из быстрорежущей стали ср = 225, а заготовок из серого чугуна ср = 98; для заготовок из стали и чугуна показатель степени для глубины резания txp — I, а для подачи syp — 0,75.
В процессе резания резец и деталь испытывают некоторую упругую деформацию, что приводит к частичному сжатию (перемещению) их в направлении действия сил и является одной из причин неточности обработки. Так, сила Рz отжимает резец книзу, а резец под действием этой силы стремится изогнуть деталь вверх; сила Рх отжимает резец в направлении, противоположном продольной подаче, и стремится ее уменьшить; сила Ру отталкивает резец от обрабатываемой детали и стремится уменьшить глубину резания.
Для получения большей точности размеров деталей, учитывая действие указанных сил, при чистовом проходе обычно уменьшают сечение срезаемого слоя. Правильный выбор углов резца и применение смазочно-охлаждающих жидкостей также способствует улучшению качества и точности изготовления деталей.