45. Силы резания

В результате сопротивления металла деформированию возникают реактивные силы, действующие на резец: нормального давления и трения. Силы трения. Т1=f1(Py1+Pn1) и T2=f2(Py2+Pn2). Равнодействующая сил резания R=Py1+Pn1+Py2+Pn2+T1+T2. Вертикальная составляющая Pz, радиальная составляющая Py, осевая составляющая Px.

Эмпирическая формула определения Pz: Pz=CPztxPzsyPzvnPzkMPz Cpz коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала, t глубина резания(мм), s подача(мм/об), v скорость резания(м/мин), kMPz – коэффициент. Учитывающий прочие факторы.

46)Схема, поясняющая образование нароста на резце и обработанной поверхности при точении металла. Причины образования нароста, положительные и отрицательные его свойства. Способы устранения нароста на резце при точении металла.

Нарост –наслоение металла при деформировании срезаемого слоя.

Образование нароста объясняют тем, что геометрическая форма инструмента не является идеальной с точки зрения обтекания ее металлом. При некоторых условиях обработки силы трения между передней поверхностью инструмента и частицами срезанного слоя становятся больше сил внутреннего сцепления, и при наличии опред-х температурных условий металл прочно оседает на передней поверхности инструмента в виде нароста.

Положительные свойства: полезны при черновой обработке 1)возникают большие силы резания 2)снимается большой слой металла 3) выделяется большое количество теплоты.

Отрицательные: вреден при чистовой обработке. При его наличие изменяются: 1) форма передней поверхности 2)состояние трущейся поверхности 3)условия теплопередачи

Для устранения нароста необходимо

1)работать в зоне очень низких скоростей резания (потеря производительности).

2)уменьшить шероховатость передней поверхности режущего инструмента.

3)по возможности увеличить передний угол.

4)применять смазачно-охлажд. жидкость.

47)Наклеп обработанных поверхностей заготовок из металла при обработке резанием. Схема поясняющая образование наклепа. Отрицательные и положительные свойства наклепа. Способы борьбы с отрицательными свойствами наклепа.

Наклеп – результат пластической деформации обрабатываемого металла. Чем больше деформация тем больше наклеп металла.

Вследствие наклепа, стружка от металла становится тверже самого металла.

Деформации подвергается не только срезаемый слов, но и тонкий поверхностный слой на изделии.

При высоких скоростях возникает явление разупрочнения,глубина наклепа падает. В некоторых случаях (штамповка) – явление наклепа нежелательно и его пытаются избегать

48)Тепловые явления при резании металлов. Причина образования тепла.Уравнение теплового баланса. Отрицательное влияние образующегося тепла на заготовку и инструмент. Смазачно охлаждающие технологические средства. Экспериментальная формула для определения температуры в зоне резания.

Теплота является одним из основных факторов влияющих на резание.

Теплообразование оказывает двойное воздействие на резание:

Интенсивное тепловыделение 1)облегчает деформирование материала срезаемого слоя 2)способствует образованию пограничного слоя на контактных поверхностях стружки и заготовки, уменьшая износ инструмента

1)тепловое воздействие на режущее лезвие инструмента приводит к изменению структуры и снижает прочность материала инструмента. 2)с повышением температуры инструмента увеличивается его размеры, вследствие чего снижается точность обработки

Источником теплоты при резании являются пластическое деформирование в зоне стружкообразования, трение стружки о переднюю поверхность инструмента и трение поверхности резания и обработанной поверхности о задние поверхности лезвия инструмента.

Уравнение теплового баланса:

-кол-во теплоты выделяемое при пластическом деформировании обрабатываемого материала.

-при трении стружки о переднюю поверхность резания.

- при трении задних поверхн. лезвия о заготовку.

–теплота, уходящая в стружку.

–теплота, уходящая в заготовку.

–теплота, уходящая в инструмент.

–теплота, передаваемая окружающей среде.

Теплообразование отрицательно влияет на процесс резания. Нагрев инструмента до высоких температур (800-1000 С) вызывает структурные превращения в металле, из которого он изготовлен, снижение твердости инструмента и потерю режущих свойств. Нагрев инструмента вызывает изменение его геометрических размеров, что влияет на точность размеров и геометрическую форму обработанных поверхностей.

Нагрев заготовки вызывает изменение ее геометрических размеров. Вследствие жесткого закрепления на станке заготовка деформируется. Температурные деформации инструмента, приспособления, заготовки и станка снижают качество обработки.

Для уменьшения отрицательного влияния теплоты на процесс резания обработку ведут в условиях применения смазочно-охлаждающих сред. В зависимости от технологического метода обработки, физико-механических жидкости. Обладая смазывающими свойствами, жидкости снижают трение стружки о переднюю поверхность инструмента и задних поверхностей инструмента о заготовку. Одновременно снижается работа деформирования. Общее количество теплоты, выделяющейся при резании, уменьшается. Смазочно-охл среды отводят теплоту во внешнюю среду от мест ее образования, охлаждая режущий инструмент, деформируемый слой и обработанную поверхность заготовки. Смазывающее действие сред препятствует образованию налипов металла на поверхностях инструмента, в результате чего снижается шероховатость обработанных поверхностей заготовки. Применение смазочно-охл сред приводит к тому, что эффективная мощность резания уменьшается на 10-15%; стойкость режущего инструмента возрастаетсвойств материалов обрабатываемой заготовки и режущего инструмента, а также режима резания применяют различные смазочно-охлаждающие среды.

Чаще всего при обработке резанием применяют смазочно-охлаждающие, обработанные поверхности заготовок имеют меньшую шероховатость и большую точность, чем при обработке без применения смазочно-охл сред.

Экспериментальная формула:

С-общ.коэфф. характеризующий условия обработки.

Z,y,x – показатели степени.