Основы процесса резания и режущий инструмент.

Оглавление:

Понятие о процессе формообразования 4

Основные показатели процессов формообразования. 4

Резание Металлов. 6

Краткие сведения об обрабатываемых и конструкционных материалах. 6

Инструментальные материалы. 7

Классификация инструментальных материалов. 9

Характеристики наиболее распространенных инструментальных материалов. 9

Параметры, характеризующие процесс резания. 10

Основные понятия о резании. 11

Поверхности на обрабатываемых заготовках. 12

Режимы резания. 12

Конструктивные элементы резца. 13

Геометрические параметры режущей части резца. 14

Параметры срезаемого слоя. 16

Назначение конструктивных параметров резцов. 16

Зависимость угловых параметров резца от установки на станке. 17

Кинематические углы резца. 18

Физические основы процесса резания. 19

Образование различных типов стружки. 19

Усадка стружки. 20

Силы, работа, мощность при резании. 22

Тепловой баланс при резании. 23

Износ режущего инструмента. 24

Нормы износа. 26

Гипотеза протекания износа. 26

Влияние режимных факторов на стойкость режущего инструмента. 27

Виды токарной обработки. 27

Виды токарной обработки (продолжение). 28

Сверление. 31

Износ осевых инструментов. 31

Зенкерование. 32

Геометрические параметры режущей части зенкера. 32

Фрезерование. 33

Виды фрез и обрабатываемых поверхностей. 34

Геометрические параметры фрез. 36

Протягивание. 36

Режимы протягивания. 38

Износ протяжек. 39

Схемы резания при протягивании. 39

Резьбонарезание. 40

Принципиальные кинематические схемы при резьбонарезании. 42

Нарезание резьбы метчиком. 43

Нарезание резьбы плашкой. 45

Типы резьбовых резцов. 45

Геометрические параметры режущей части резьбового инструмента. 45

Процессы и инструмент абразивной обработки. 46

Основные схемы шлифования. 46

Структура шлифовальных кругов. 47

Зернистость абразивного материала. 47

Форма шлифовальных кругов. 48

Твердость абразивных инструментов. 48

Явление засаливания шлифовальных кругов. 49

Износ абразивных кругов. 49

Обозначения абразивных кругов. 49

Процессы и инструмент абразивной обработки (окончание). 50

Особенности процесса абразивной обработки. 51

Смазочно-охлаждающие технологические среды при обработке резанием. 51

Типовые марки смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). 52

Эффекты воздействия СОЖ. 53

Понятие о процессе формообразования

Формообразование — это совокупность процессов, методов, способов и приемов получения из заготовки готовой детали с заданной формой, размерами и качеством поверхностного слоя.

Резание — это наиболее распространенный способ (вид) формообразования. Остальные виды служат в основном для получения заготовок или полуфабрикатов (литье, прокатка, сварка, ЭХО, ЭФО, штамповка и ряд других).

В основу классификации формообразования положен энергетический принцип.

Энергетический баланс формообразования (смотри рисунок 1-1): . Причем: .

E_ф - энергия формообразования. E_o - энергия заготовки.

E_фп - энергия формообразования потерь.

E_фи - энергия формообразования изделия.

E_фс - энергия формообразования стружки.

E_и - энергия изделия. E_с - энергия стружки.

Коэффициент использования материала: .

Коэффициент приращения энергии: .

Энергетический коэффициент использования формообразования: .

Оценка процессов формообразования происходит по этим трем показателям. Необходимое условие формообразования: энергия формообразования должна быть больше энергии связи электронов детали.

Рисунок 1-1 Рисунок 1-2

Основные показатели процессов формообразования.

1). Энергия, подводимая к заготовке:

• механическая;

• химическая;

• электрическая;

• магнитная или электромагнитная.

2). Энергия формообразования (энергия для придания окончательной формы изделию):

• При электроэрозионной обработке — электрическая энергия;

• При резании — механическая энергия.

3). Распределение энергии во времени:

• Непрерывно;

• В виде импульсов.

4). Распределение энергии в пространстве:

• Точечная;

• Линейная;

• Поверхностная;

• Объемная.

5). Основной процесс формообразования.

• Пластическое деформирование — резание, обработка давлением.

• Хрупкое разрушение — ультразвуковая обработка.

• Плавление — литье и электроэрозионная обработка.

• Химические процессы — ЭХО.

• Выращивание кристаллов;

• Взаимодействие твердых частиц и связующих — порошковая металлургия и абразивная технология.

• Различные виды взаимодействия в электрических и магнитных полях — нанесение покрытий и т.п.

6). Метод формообразования.

• Путем удаления припуска — резание, ЭХО, ЭФО, ЭМО (электромеханическая обработка).

• Перераспределение объема материала заготовки при переходе из твердого состояния в жидкое — литье.

• Взаимодействие по коду или генетическому признаку.

7). Среда формообразования (в которой происходит процесс).

• Вакуум;

• Воздух;

• Инертный газ;

• Эмульсии;

• Жидкость;

• Диэлектрик;

• Суспензии;

• Твердое тело и другие.

8). Давление среды:

• Нормальное;

• Повышенное;

• Высокое.

9). Кинематика процесса формообразования. Один и тот же процесс формообразования может быть организован при разных формах обработки (смотри рисунок 1-2). Схематизировано Грановским.

10). Состояние удаленного припуска:

• Стружка различной формы и размера.

• Раствор — ЭХО.

• Расплав или капли жидкости при электроэрозионной обработке.

• Пар при лучевой или лазерной обработке.