Вопрос 9. Процесс срезания стружки.

Рассмотрим подробно процесс стружкообразования. По мере внедрения инструмента в обрабатываемый материал возрастают напряжения, материал деформируется, причем впереди резца всегда распространяется фронт деформаций под углом скалывания θ=20…35˚ (смотри рисунок 6-2).

Тонкими и точными исследованиями можно установить границы пластической деформации. Угол θ практически не зависит от геометрии (параметров) режущего инструмента и зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала.

Механизм образования стружки зависит от различных факторов, главный из которых скорость резания.

Образование различных типов стружки.

В 1870 году профессором Санкт-Петербургского Университета И.А.Тимом была разработана классификация типов стружки, которая образовывалась при обработке различных материалов. Эта классификация оказалась на столько удачной, что практически не претерпела изменений до настоящего времени.

Сливная стружка. Образуется при резании пластичных материалов (например, стали) при малой толщине среза, больших скоростях резания и при больших передних углах (смотри рисунок 6-3). Она представляет для производства ряд неудобств (в основном для транспортировки). Поэтому в ряде случаев в конструкции режущего инструмента специально предусматривают устройства для разделения стружки (стружкоделительные канавки и т.п.).

Рисунок 6-3 Рисунок 6-4 Рисунок 6-5

Стружка скалывания. Образуется при обработке сталей пониженной пластичности, при большой толщине срезаемого слоя, при небольших передних углах и при низких скоростях резания (смотри рисунок 6-4).

Стружка надлома(смотри рисунок 6-5) состоит из отдельных кусков не связанных друг с другом, и образуется при обработке хрупких материалов (чугуны и другие).

На рисунке 6-6 изображены зависимости силы резания от времени для разных видов образующейся стружки:

• Стружки скалывания — 1;

• Сливной стружки — 2;

• Стружки надлома — 3.

Рисунок 6-6

Вопрос 28. Оптимизация процесса резания.Критерии оптимальности ,технологические и технические ограничения.

При расчете режимов резания на металлорежущ. станках ,необходимо принимать во внимание ряд факоров ,действующих в процессе обработки детали и накладывающих ограничения на режимы резания –технические ограничения.

Техническими ограничениями могут быт различные элементы технологического процесса ,относящихся к заготовке-величина припуска на обработку,жесткость заготовки,заданная частота обработанных поверхностей и др.;к станку –мощность электромотора ,наибольшее допустимое усилие подачи ,жесткость и прочность узлов и деталей станка; к инструменту-прочность и жесткость инструмента ,геометрия и др.

Наряду с техническими ограничениями могут быть ограничения и организационно-производственного характера –заданная производительность станка,такт поточной линии ,а такжке экономические показатели.-норма расхода инструмента,расход электроэнергии.

Т.о ,при расчете оптимальных режимов резания необходимо учитывать минимум ограничений, которые оказалось невозможно или нецелесообразно устраивать.

При обработке на металлорежущих станках ,наиболее важными ограничениями ,которые необходимо было учитывать ,явл следующие :

1)режущие возможности инструмента ,определяемые его материалом ,геометрией,расчетной стойкостью и условием обработки

2) мощность электромотора привода главного движения станка или силовой головки

3)заданная производительность станка

4)наименьшая возможная скорость резания ,зависящая от наименьшего числа оборотов или от режущих свойств приобработке того или иного Ме

5)наибольшая возможная скорость резания ,допускаемая кинематикой станка или режущими свойствами инструмента

6)наибольшая подача ,допускаемая прочностью и жесткостью станка ,инструмента и обдрабатываемой детали,а также требованиями к чистоте обработке.

7)наименьшая подача ,допускаемая кинематикой

8) наибольшая подача,допускаемая кинематикой станка

9)наименьшая технологическая приемлемая глубина резания для данного инструмента

10)наибольшая возможная глубина резания ,равная припуску на обработку.

Кроме перечисленных,на выбор режимов резания влияют и другие ограничения :жесткость узлов станка ,приспособления и обрабатываемой детали,вибрации при резании, нагрев детали, усилие закрепления детали и др. Многие из этих ограничений могут быть устроены при проектировании станка или технологического процесса,часть же ограничений в настоящее время недостаточно хорошо изучена ,не поддается расчету и устраняется при эксперементальной прверке режимов резания .

Важнейшим и решающим ограничением является заданная производительность станка.