- •Введение
- •1. Краткие теоретические сведения об обработке материалов резанием
- •1.1. Усадка стружки, относительный сдвиг и деформации в зоне стружкообразования с параллельными границами
- •1.2. Силы резания
- •1.3. Предел текучести в зоне стружкообразования и температура деформации при резании
- •Для решения уравнения (1.40) воспользуемся заменой переменной:
- •Интегрируя уравнение (1.40), получаем функцию, описывающую влияние истинного сдвига p на удельную работу деформации aw и на предел текучести
- •1.4. Температуры передней и задних поверхностей инструмента
- •1.5. Определение допускаемых скоростей резания
- •2. Краткие теоретические сведения об обработке металлов давлением
- •2.1. Термомеханические модели сопротивления материалов пластическим деформациям. Горячая и холодная обработка металлов давлением.
- •2.2. Нагрев металла перед обработкой давлением
- •Ковка и горячая объемная штамповка. Определение деформаций, работы и усилия при осадке
- •2.4. Ковочные молоты. Обоснование выбора молота
- •Прессовое оборудование. Определение деформаций, работы и усилия при выдавливании и прошивке
- •3. Проектирование заготовок
- •3.1. Маршрутный технологический процесс механической обработки заготовки
- •3.2. Обоснование допусков на диаметральные размеры обработанных цилиндрических поверхностей
- •3.3. Определение диаметральных размеров заготовки
- •В соответствии с принятой маршрутной технологией первой из цилиндрических поверхностей обрабатывается пов. 5 на операции 10. При этом известны:
- •3.4. Определение линейных размеров заготовки на основе чертежа детали и технологии ее последующей обработки на металлорежущих станках
- •3.5. Проектирование чертежа заготовки
- •4. Разработка технологии получения заготовки «коронная шестерня» обработкой давлением и резанием
- •4.1. Разработка и описание вариантов маршрутной технологии получения заготовки «Коронная шестерня»
- •4.2. Разрезание прутков проката дисковыми пилами
- •4.3. Нагрев заготовок «Коронная шестерня»
- •4.4. Ковка на молоте, прошивка отверстия на прессе
- •4.5. Сверление и зенкерование заготовок на вертикально-сверлильных станках
- •4.6. Растачивание отверстия на токарном вертикальном шестишпиндельном полуавтомате
- •4.7. Обоснование способа получения заготовки путем сравнения технологических себестоимостей различных вариантов получения заготовки
- •Библиографический список
- •Примеры графического оформления результатов
- •Определение смещений и допусков
- •Расчет диаметральных размеров заготовки
- •Расчет линейных размеров заготовки
- •Чертеж заготовки
- •Растачивание отверстия на токарном вертикальном шестишпиндельном полуавтомате
- •Обоснование способа получения заготовки
1.5. Определение допускаемых скоростей резания
Одним из используемых на практике методов является эмпирический метод определения скоростей по эмпирическим формулам или табл. 1.1, 1.2.
Таблица 1.1
Номинальные значения скоростей резания (м/мин) для точения сталей резцами с твердосплавными пластинами S6 (Р40, Т5К10)
Стали |
HB, МПа |
Подача s, мм/об: |
||
0,3
|
0,6
|
1,2
|
||
Углеродистые: С=0,15% |
1250 |
170 |
120 |
85 |
С=0,35% |
1500 |
160 |
110 |
80 |
С=0,6 % |
2000 |
130 |
100 |
70 |
Легированные (закалка, отпуск) |
1800 |
100 |
70 |
50 |
|
2750 |
70 |
50 |
35 |
|
3000 |
65 |
45 |
30 |
Таблица 1.2
Значения поправочного коэффициента КТ
на скорость резания в зависимости от стойкости инструмента
Период стойкости Т, мин |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
45 |
60 |
Поправочный коэффициент КТ |
1,1
|
1,0 |
0,95 |
0,90 |
0,87 |
0,8 |
0,75 |
Возможность и целесообразность использования температуры для обобщения рекомендаций по определению допускаемой скорости резания основывается на существовании тесных связей между интенсивностями изнашивания поверхностей инструмента и температурами
(1.54)
Температура обобщает влияние на интенсивности изнашивания большой группы факторов. К ним относятся теплофизические и прочностные характеристики обрабатываемого материала, в том числе отражающие специфику процесса резания, геометрические параметры и форма режущего лезвия, параметры износа передней и задней поверхностей инструмента и режима резания.
Область изменения температуры легко может быть ограничена из физических соображений. Следовательно, и область допускаемых значений скорости резания наиболее просто может быть охарактеризована интервалами изменения температур поверхностей режущего лезвия 0 1. Здесь 0 – минимальная целесообразная температура, соответствующая минимуму интенсивности изнашивания инструмента или выбирающаяся в зависимости от заданной шероховатости обработанной поверхности, а 1 – наибольшая целесообразная температура, допускаемая теплостойкостью инструментального материала (верхним уровнем интенсивности изнашивания инструмента).
Целесообразность ограничения интервала возможного изменения температур связана с тем, что предельные температуры 0 1 зависят, главным образом, от свойств инструментального материала. Некоторое влияние на предельные температуры могут оказывать свойства обрабатываемого материала и геометрическая форма режущего лезвия. Однако для конкретного инструментального материала и одной группы обрабатываемых материалов возможные изменения предельных температур могут быть легко учтены и скорректированы с помощью поправочных коэффициентов.
Задача заключается в том, чтобы по заданным интервалам изменения температур, используя теоретико-эмпирические формулы или алгоритмы для расчета температур и других физических характеристик процесса стружкообразования, рассчитать зависимости наибольших и минимальных целесообразных скоростей резания от толщины срезаемого слоя (или подачи). Наиболее эффективно, точно и просто эта задача решается с помощью ЭВМ с использованием программ.
Зависимости интенсивностей изнашивания рабочих поверхностей режущего лезвия от соответствующих расчетных температур могут быть представлены эмпирическими функциями:
(1.55)
, (1.56)
где .
Влияние инструментального материала может быть учтено путем изменения поправочного коэффициента Kм (табл. 1.3).
Таблица 1.3
Поправочные коэффициенты Км на инструментальный материал [1]
Материал |
Обработка сталей |
Обработка никелевых сплавов |
|||
Марка твердого сплава |
Т5К10 |
Т15К6 |
Т30К4 |
ВК8 |
ВК10-ОМ |
Поправочный коэффициент Км |
1,0 |
1,4 |
2,0 |
1,0 |
1,5 |