- •Введение
- •1 Основные понятия и определения
- •1.3.2 Геометрические параметры инструмента (в статике)
- •Вспомогательные углы резца
- •1.3.6 Формы передней поверхности резца
- •1.3.7 Классификация резцов
- •1.4 Элементы режима резания
- •1.6.4 Твёрдые сплавы
- •1.6.5 Минералокерамика
- •1.6.6 Алмазы
- •1.6.7 Синтетические сверхтвёрдые материалы
- •2 Физические основы процесса резания
- •2.1 Методы изучения зоны образования стружки
- •2.2 Типы стружек
- •2.2.1 Образование сливной стружки
- •I – зона первичной пластической деформации;
- •2.2.2 Образование текстуры стружки и нароста
- •2.2.3 Влияние различных факторов на образование нароста
- •2.3 Усадка стружки
- •2.4 Влияние различных факторов на коэффициент усадки стружки
- •3 Тепловые явления при резании металлов
- •3.1 Работа резания и её составляющие
- •3.2 Тепловой баланс в зоне резания
- •3.3 Температура резания
- •3.3.1 Методы определение температуры в зоне резания
- •3.3.2 Получение эмпирических зависимостей для расчёта температуры резания
- •3.3.3 Влияние различных факторов на температуру резания
- •3.3.4 Смазочно-охлаждающие жидкости (сож)
- •4 Изнашивание и стойкость режущего инструмента
- •4.1 Физическая природа изнашивания инструмента
- •4.2 Виды износа инструмента
- •4.3 Критерии износа инструмента
- •4.3.1 Критерий оптимального износа
- •4.3.2 Критерий технологического износа
- •4.4 Влияние различных факторов на период стойкости инструмента
- •4.5 Вывод формулы для расчёта скорости резания
- •4.6 Упрочнение (наклёп) в зоне резания
- •5 Основные операции механической обработки
- •5.1 Точение
- •5.1.1 Силы резания
- •5.1.3 Измерение составляющих силы резания
- •5.1.4 Способы завивания и дробления стружки при токарной обработке
- •5.1.5 Назначение параметров режима резания при токарной обработке
- •5.2 Строгание
- •5.2.1 Элементы режима резания
- •5.4.4 Изменение геометрии сверла в кинематике
- •5.4.5 Особенности процесса сверления
- •5.5 Зенкерование
- •5.6 Развёртывание отверстий
- •5.6.1 Особенности процесса зенкерования и развёртывания
- •5.7.2 Встречное и попутное фрезерование
- •5.8 Протягивание
- •5.8.6 Силы резания при протягивании
- •5.9 Нарезание резьбы
- •5.9.1 Нарезание резьб резцами
- •5.9.2 Изменение геометрии резьбового резца в кинематике
- •5.11.2 Характеристики шлифовальных кругов
- •5.11.3 Маркировка шлифовальных кругов
- •44А40с25к5
- •5.11.4 Шлифование
3.3.2 Получение эмпирических зависимостей для расчёта температуры резания
Графоаналитический метод обработки экспериментальных данных основан на однофакторном эксперименте. Исследуют влияние одного параметра на температуру при прочих постоянных условиях.
Впервой серии опытов изменяют только скорость резания при постоянныхS и t.
Рисунок 48
В логарифмической системе координат криволинейные поверхности превращаются в прямолинейные (рис. 51).
Рисунок 49
,
где z – показатель степени, показывает степень влияния скорости резания на температуру резания;
CΘ – зависит от постоянных условий обработки (материалы, геометрические параметры инструмента, глубина резания, СОЖ и т.д.).
Во второй серии опытов изменяют только подачу при постоянных значениях V и t.
,
где
В третьей серии опытов изменяют глубину резания при постоянных значениях V и S.
,
где
Постоянный коэффициент CΘ определяется по формуле
,
в которую подставляются значения температуры и параметров режима резания из конкретных опытов. Чем больше значений СӨ будет рассчитано, тем точнее средний результат.
Формула - справедлива для условий, при которых проводились опыты.
По ней нужно рассчитывать температуру резания для любой комбинации V, s, t в исследуемом интервале этих величин.
Общая формула с учётом поправочного коэффициента на изменённые условия обработки:
,
Где КΣ – равен произведению всех поправочных коэффициентов тех условий, которые были изменены.
-
Сталь
45
30ХГСА
КМ
1
1,3
z>y>x
3.3.3 Влияние различных факторов на температуру резания
а) Обрабатываемый материал.
Чем больше твёрдость и прочность обрабатываемого материала, тем выше Ө при его обработке.
б) Чем выше теплопроводность обрабатываемого и инструментального материала, тем ниже Ө в зоне обработки.
в) Скорость резания (Vр) .
С увеличением Vр Ө растёт, так как увеличивается работа резания. Кроме того, при увеличении Vр уменьшается длина контакта стружки с передней поверхностью. Это несколько ухудшает условия отвода тепла в инструмент и способствует росту Ө.
г) Подача (S).
С увеличением S Ө растёт, так как объём снимаемого слоя в единицу времени увеличивается. Но рост Ө непропорционален S, так как:
- с увеличением S увеличивается толщина срезаемого слоя, значит уменьшается усадка стружки, рост работы и Ө замедляется;
- с увеличением S увеличивается длина контакта стружки с передней поверхностью резца. Увеличивается теплоотвод. Это также замедляет рост Ө.
д) Глубина резания (t).
С увеличением t Ө возрастает, так как объём срезаемого слоя растёт. Но степень роста наименьшая, так как с увеличением t пропорционально увеличивается ширина срезаемого слоя b, т.е. длина активной части режущей кромки. Это резко увеличивает теплоотвод в тело резца и замедляет рост Ө.
е) Влияние геометрических параметров.
С увеличением переднего угла γ Ө сначала уменьшается, а затем увеличивается.
Рисунок 50
Сначала Ө уменьшается за счёт снижения деформации, а затем увеличивается за счёт снижения теплоотвода, так как уменьшается объём тела резца.
ж) Влияние α – с увеличением α Ө начинает уменьшаться за счёт снижения сил трения о поверхность резания. Но начинает ухудшаться теплоотвод в тело резца, так как уменьшается объём режущего клина.
з) Влияние ϕ – при увеличении угла ϕ увеличивается толщина срезаемого слоя, она влияет на усадку, которая снижается.
ϕ a KL Q Θ, 0С
ϕ b Θ, 0С
ϕмасса головки резца Θ, 0С
Несмотря на это с увеличением угла ϕ Ө растёт, так как ухудшаются условия теплоотвода.
и) Влияние СОЖ.
С применением СОЖ Ө уменьшается из-за охлаждения и уменьшения коэффициента трения.