Тема: Сопротивление резанию при токарной обработке
ФИЗИКО - МЕХАНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН РЕЗАНИЕМ
ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛА В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ
ВИДЫ СТРУЖЕК
УСАДКА СТРУЖКИ
СИЛЫ РЕЗАНИЯ
СОСТАВЛЯЮЩИЕ СИЛЫ РЕЗАНИЯ
НАРОСТООБРАЗОВАНИЕ
УПРОЧНЕНИЕ (НАКЛЕП) МЕТАЛЛОВ
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ
ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ
934.00K
Категория: ПромышленностьПромышленность

Soprotivlenie_rezaniyu (1)-1

1. Тема: Сопротивление резанию при токарной обработке

2. ФИЗИКО - МЕХАНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН РЕЗАНИЕМ

Резание металлов - сложный процесс взаимодействия режущего
инструмента и заготовки сопровождающийся определенными физическими
явлениями, такими как:
- отделение стружки;
- наклеп обрабатываемой поверхности;
- нарост на резце;
- тепловые явления;
- трение;
- износ инструмента;
- термоэлектрические явления.
Все эти явления напрямую зависят от
деформации металла в зоне резания

3. ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛА В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ

P
ДЕФОРМАЦИИ МЕТАЛЛА В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ
- резец под действием силы резания Р вдавливается
в металл, в срезаемом слое возникают упругие
деформации;
t
P
P
P
1
2
3
- при движении резца они, накапливаясь, по
абсолютной величине, переходят в пластические
;
- в прирезцовом срезаемом слое материала
заготовки возникает сложное упругонапряженное
состояние;
- сложное упругонапряженное состояние
P
металла приводит к пластической деформации,
а ее рост - к сдвиговым деформациям, т. е. к
1
смещению частей кристаллитов относительно
друг друга;
- скалывается элементарный объем металла образуется стружка;
- далее процесс повторяется и образуется
следующий элемент стружки.

4. ВИДЫ СТРУЖЕК

Вид стружки зависит от физико - механических свойств
материала обрабатываемой заготовки, геометрии инструмента,
режима резания, условий обработки.
В процессе резания заготовок из пластичных металлов и сталей
средней твердости превалирует пластическая деформация и
образуются стружки сливная (а) и суставчатая (б).
P
P
а
б
В процессе резания заготовок из сталей твердостью выше средней
образуется стружка суставчатая (в). А при обработке хрупких
металлов – стружка надлома (г).
P
P
в
г

5. УСАДКА СТРУЖКИ

Стружка, образующаяся в процессе резания, подвергается
значительному пластическому деформированию, в результате этого
длина стружки оказывается меньше длины обработанной
поверхности, а толщина - больше толщины среза.
Коэффициенты усадки
a
а – толщина стружки K a c 1
b – ширина стружки
L – длина стружки
K
Для цветных металлов
V
K
a
b
Kb c 1
b
L
KL
1
Lc
Стали средней твердости
V

6. СИЛЫ РЕЗАНИЯ

Деформирование и срезание с заготовки слоя металла происходит
под действием внешней силы резания, приложенной со стороны
инструмента к обрабатываемой заготовке.
Pупр и Pпл – силы упругого и пластического
п л сопротивления срезаемого слоя
Pупр
P`упр и P`пл – силы упругого и
n
пластического сопротивления
P`
обрабатываемой поверхности
упр
упр
P`
P`
пл
P`
пл
T`
T`
T
T
T и T` – силы трения стружки о
переднюю поверхность и
обработанной заготовки о
заднюю поверхность резца
Pc =Pупр+P`упр+Pпл+P`пл + T + T`
Точка приложения силы резания Pc – середина рабочей части лезвия

7. СОСТАВЛЯЮЩИЕ СИЛЫ РЕЗАНИЯ

В практике силу резания P раскладывают на составляющие
P
X
PY
P
PZ
PZ – главная (тангенциальная)
составляющая силы резания. По
ней рассчитывают механизм
главного движения и крутящий
момент (Мкр)
PY –радиальная составляющая
силы резания. По ней
рассчитывают механизм подачи и
прогиб заготовки
PX – осевая составляющая силы
резания. По ней рассчитывают
механизм поперечной подачи
P =PZ + PY + PX

8. НАРОСТООБРАЗОВАНИЕ

Нарост – характерный слой металла,
образующийся при резании
пластичных металлов на передней
поверхности режущего
инструмента
Качества нароста
Положительные
Отрицательные
- увеличение ;
-предохранение
от износа
инструмента;
-улучшение
теплообмена.
- увеличение Ra;
-повреждение
обрабатываемой
поверхности;
-геометрические
изменения резца.
Dr
P2
P1
Q
T
l
l1

9. УПРОЧНЕНИЕ (НАКЛЕП) МЕТАЛЛОВ

Упрочнение (наклеп) поверхностного слоя – результат
упругого и пластического деформирования материала
обрабатываемой заготовки
rB –радиус закругления резца;
N
Dr
P
rB
H
N – сила нормального давления;
F – сила трения;
F
hy
H – ширина контактной
площадки;
hy –упругое последствие.

10. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ

Количество тепла выделяемого в единицу времени
Q = PZ × V [Дж/мин]
Причины образования тепла – пластические, упругие
деформации и трение
Уравнение теплового баланса:
Источники образования и
распространения тепла

Q = QД + QТП + QТЗ =
= QЗ + QИ + Q С
Q
Д
Q ТП

Q
Т
З

11. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ

Распределение количества теплоты в основном зависит от
скорости резания V
QС 0,25 … 0,85Q
QЗ 0,1 … 0,5Q
Qи 0,02 … 0,08Q
Q, %
100
80 Q
З
60
40
20
0


V, м/мин
100 200 300 400 500

12. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ

Теплообразование отрицательно влияет на процесс резания
- снижается стойкость инструмента;
-от нагрева инструмента изменяются
его геометрические параметры;
-изменяются размеры и форма
обрабатываемой поверхности.
Dr
+
Ds
Уменьшают нагрев с помощью смазочно - охлаждающих
технологических сред (СОТС)
+
English     Русский Правила