Влияние скорости резания на силу резания. Многочисленные опыты, проведенные с помощью очень точных динамометров (прибор для измерения сил), показывают, что сила резания зависит и от скорости резания. Например, при обработке стали средней твердости с увеличением скорости резания от 1 до 20 м/мин сила резания непрерывно уменьшается; начиная с 20 м/мин до 40—50 м/мин сила резания возрастает, а затем при дальнейшем увеличении скорости резания до 250— 300 м/мин сила резания заметно уменьшается. Таким образом, при скоростном резании сопротивляемость стали срезанию значительно меньше, чем при резании на малых скоростях. Влияние смазочно-охлаждающих жидкостей на силу резания. Применение смазочно-охлаждающих жидкостей уменьшает силу резания по сравнению с работой всухую. Работы академика П. А. Ребиндера и проф. Б. В. Дерягина показали, что смазывающие жидкости образуют на поверхности металла тонкую пленку, которая уменьшает трение между передней поверхностью резца и сходящей стружкой, а также между задней поверхностью резца и поверхностью резания. Кроме того, смазка, проникая в микроскопические трещины срезаемого слоя, способствует расклиниванию отдельных частиц металла. Благодаря этому уменьшается сила сцепления между отдельными частицами металла, уменьшается сопротивление металла резанию. Чем выше смазывающие свойства жидкости, тем меньше сила резания. Наилучшими смазывающими жидкостями являются минеральные и растительные масла и сульфофрезолы.
Подробнее...
|
Удельное давление резания для одного и того же материала не является постоянной величиной: оно изменяется с изменением всех факторов, влияющих на силу резания. С увеличением прочности обрабатываемого материала и угла резания удельное давление резания увеличивается, а с увеличением площади поперечного сечения среза — уменьшается. Для более точной характеристики сопротивляемости различных материалов резанию установлено понятие коэффициента резания. Коэффициентом резания К называется удельное давление резания в килограммах на квадратный миллиметр, измеренное при следующих постоянных условиях резания. На величину силы резания влияют углы заточки резца, особенно передний угол у и главный угол в плане ср. С увеличением переднего угла сила резания уменьшается и процесс отделения стружки протекает легче. Однако это не значит, что передний угол можно делать сколь угодно большим. При слишком большом переднем угле прочность резца понижается: режущая кромка такого резца быстро изнашивается и нередко даже выкрашивается. Поэтому, когда выбирают передний угол, имеют в виду не только уменьшение силы, но и получение необходимой прочности режущей кромки и стойкости резца. Следовательно, чем тверже и крепче обрабатываемый материал, тем меньше должен быть передний угол резца.
Подробнее...
Наклеп металлов. При обработке металлов резанием пластической деформации подвергается не только срезаемый слой, но и поверхностный слой, образовавшийся на детали. При проходе резца под его давлением поверхностный слой упрочняется. Под влиянием пластической деформации механические свойства поверхностного слоя изменяются: твердость его увеличивается, пластичность уменьшается. Такое изменение механических свойств металла в результате пластической деформации называется наклепом. Не все металлы подвергаются наклепу в одинаковой степени. Мягкая сталь, алюминий, медь подвергаются наклепу сильнее, твердые стали — значительно меньше, а чугун почти не принимает наклепа. Величина и глубина наклепанного слоя зависят от скорости резания и подачи: глубина наклепа уменьшается с повышением скорости резания и увеличивается с увеличением подачи. Увеличение шероховатости режущей кромки и значительное затупление резца приводят к увеличению наклепа. Глубина наклепа при работе тупым резцом в 2—3 раза больше, чем при работе острым резцом; обработанная поверхность получается низкого качества. Наклеп зависит также от величины переднего угла: чем больше передний угол, тем меньше наклеп. Например, при -у = 5° глубина наклепанного слоя примерно в 2—2,5 раза больше, чем при угле у = 30°.
Подробнее...
При обработке хрупких металлов (чугун, твердая бронза), когда образуется стружка надлома, усадка стружки весьма мала и коэффициент усадки близок к единице. При обработке пластичных металлов (сталь, алюминий и др.) усадка стружки может достигать значения. Увеличение переднего угла, подачи, скорости резания, применение смазочно-охлаждающей жидкости приводит к снижению пластической деформации стружки и, как следствие,— к уменьшению коэффициента усадки. Если осмотреть головку резца при обработке пластичных металлов, то на его передней поверхности у режущей кромки можно обнаружить в некоторых случаях небольшой комочек металла, приварившийся к резцу под действием высокой температуры и давления, так называемый нарост. Явление образования нароста впервые было изучено Я. Г. Усачевым. Он объяснил образование нароста застоем нижних слоев стружки на передней поверхности резца. Эти наиболее сдеформиро-ванные частицы вследствие трения отделяются от непрерывно движущихся слоев стружки, задерживаются и привариваются к передней поверхности резца около режущей кромки, образуя как бы новую кромку. Твердость нароста в 2,5—3 раза выше твердости обрабатываемого металла, благодаря чему нарост сам обладает способностью резать тот металл, из которого он образовался.
Подробнее...
Под действием силы Р передняя поверхность резца сжимает находящийся перед ней слой металла, вызывая в нем вначале упругую, а затем пластическую деформацию; не отделяясь от срезаемого слоя, металл увеличивается в ширину и отгибается вверх. В момент наибольшей деформации, возможной для данного металла, когда напряжения в срезаемом слое достигнут величины. После скалывания первого элемента стружки резец продолжает деформировать и скалывать следующий элемент по плоскости, параллельной первой и т. д. Так, по мере перемещения резца один за другим образуются отдельные элементы, из которых образуется стружка. Виды стружек. В зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого металла, элементов режима резания и геометрии режущего инструмента образуется стружка различных видов. При повышении скорости резания (для стали 45 до 5— 15 м/мин) стружка имеет вид ленты различной длины с отчетливо видимыми отдельными элементами, которые в отличие от элементной стружки слабо связаны друг с другом. Такая стружка называется ступенчатой. При дальнейшем увеличении скорости резания, уменьшении толщины срезаемого слоя или увеличении переднего угла стружка имеет вид непрерывно сходящей ленты, на которой отдельные элементы трудно различимы. Такая стружка называется сливной.
Подробнее...
|
|
Резание на станках