Реферати

Реферат: Обробка резанием

Бальмонт Костянтин Дмитрович. Народився в маєток біля села Гумнищи Владимирськ губернії. Вважав себе нащадком (по лінії матері) татарського князя, чиє ім'я переводилося як "Білий Лебедю Золотої Орди", і в той же час. Виріс у небагатій дворянській родині.

Оцінка стану і використання основних фондів підприємства. Економічне середовище і конкуренти ТОВ "Лідер", що випускається продукція і послуги, що робляться. Аналіз керування основними виробничими фондами підприємства. Ефект від впровадження автоматизованої системи виконання розрахунків за товари, продані в кредит.

Вплив олімпійської символіки, використовуваної як торгову марку, на поводження споживача. Динамічний розвиток сфери фізичної культури і спорту в 20-м сторіччі зв'язано в першу чергу зі зростаючим впливом економічних, соціальних і психологічних факторів на формування суспільних відносин.

Особливості радянської системи соціального забезпечення. Теоретичні основи поняття і сутності соціального забезпечення, виявлення ролі держави. Особливості радянського соціального захисту: аналіз законодавства і проведених реформ, пенсійне забезпечення, соціальні страхові суспільства, виплата посібників.

Цитологія, ембріологія, загальна гістологія. Клітка - елементарна одиниця живого. Гаметогенез, стадії раннього ембриогенеза. Особливості ембриогенеза ссавців і птахів. Епітеліальні, опорно-трофічні тканини. Кров і лімфа. Імунна система і клітинні взаємодії. М'язові тканини.

Обробка резанием є універсальним методом розмірної обробки. Метод дозволяє обробляти поверхні деталей різної форми і розмірів з високою точністю з конструкційних матеріалів, що найбільш використовуються. Він володіє малою енергоємністю і високою продуктивністю. Внаслідок цього обробка резанием є основним, процесом розмірної обробки деталей, що найбільш використовується в промисловості.

Суть і схеми способів обробки

Обробка резанием - це процес отримання деталі необхідної геометричної форми, точності розмірів, взаиморасположения і шорсткості поверхонь за рахунок механічного зрізання з поверхонь заготівлі ріжучим інструментом матеріалу технологічного припуска у вигляді стружки (мал. 1.1).

Основним ріжучим елементом будь-якого інструмента є ріжучий клин (мал. 1.1, а). Його твердість і міцність повинні істотно перевершувати твердість і міцність матеріалу, що обробляється, забезпечуючи його ріжучі властивості. До інструмента прикладається зусилля резания, рівне силі опору матеріалу резанию, і повідомляється переміщення відносно заготівлі з швидкістю ν. Під дією прикладеного зусилля ріжучий клин врізається в заготівлю і, руйнуючи матеріал, що обробляється, зрізає з поверхні заготівлі стружку. Стружка утвориться внаслідок інтенсивної упругопластической деформації стиснення матеріалу, що приводить до його руйнування у ріжучої кромки, і зсуву в зоні дії максимальних дотичних напружень під кутом φ. Величина φ залежить від параметрів резания і властивостей матеріалу, що обробляється. Вона становить ~30° до напряму руху різця.

Зовнішній вигляд стружки характеризує процеси деформування і руйнування матеріалу, що відбуваються при резанії. Розрізнюють чотири можливих типи стружок, що утворюються: зливна, суглобиста, елементна і стружка надлому (мал. 1.1, би).

Рис. 1.1. Умовна схема процесу резания:

а - 1 - матеріал, що обробляється; 2 - стружка; 3 - подача мастильно-охолоджуючих коштів; 4 - ріжучий клин; 5 - ріжуча кромка; φ - кут зсуву, що характеризує положення умовної площини зсуву (П) відносно площини резания; γ - головний передній кут ріжучого клина; Рz- сила резания; Ру- сила нормального тиску інструмента на матеріал; Зγu, Зγl- довжини пластичного і пружного контактів; Зγ, Са- довжина зон контактної взаємодії по передній і задній поверхнях інструмента; LOM - область головного упругопластичного деформування при стружкообразованії; FKPT - область повторної контактної упруго-пластичнеской деформації металу; h - глибина резания; Н - товщина зони пластичного деформування (наклепа) металу.

У процесі резания ріжучий клин, випробовуючи інтенсивне тертя, контактує з матеріалом стружки і обробленою поверхнею в контактних зонах. Для зниження сил тертя і нагріву інструмента застосовують примусове охолоджування зони резания мастильно-охолоджуючими середами (СОС), подаючи їх в зону резания спеціальними пристроями.

Деталі і інструменти закріпляються в спеціальних органах станка або пристосуваннях. Станок, пристосування, інструмент і деталь утворять силову систему (СНІД), що передає зусилля і рух резания від приводу станка ріжучому інструменту і деталі.

Реальні схеми різних способів обробки резанием, що використовується інструмент, а також види руху інструмента і заготівлі в процесі обробки приведені на мал. 1.2. У залежності від типу інструмента, що використовується способи механічної обробки поділяються на лезвийную і абразивну.

Рис. 1.2. Схеми способів обробки резанием:

а - точіння; би - свердлування; в - фрезерування; г - стругання; д - простягання; е - шліфування; же - хонингование; з - суперфиниширование; Dr- головний рух резания; Ds- рух подачі; Ro- поверхня, що обробляється; R - поверхня резания; Rоп- оброблена поверхня; 1 - токарний різець; 2 - свердло; 3 - фреза; 4 - стругальний різець; 5 - протяжка; 6 - абразивне коло; 7 - хон; 8 - бруски; 9 - головка.

Відмітною особливістю лезвийной обробки є наявність у інструмента остройрежущей кромки певної геометричної форми, що обробляється, а для абразивної обробки - наявність різним образом орієнтованих ріжучих зерен абразивного інструмента, кожне з яких являє собою микроклин.

Рис. 1.3. Конструкція і елементи лезвийних ріжучих інструментів:

а - токарного різця; би - фрези; в - свердла;

1 - головна ріжуча кромка; 2 - головна задня поверхня; 3 - вершина леза; 4 - допоміжна задня поверхня леза; 5 - допоміжна ріжуча кромка; 6 - передня поверхня; 7 - кріпильна частина інструмента.

Розглянемо конструкцію лезвийних інструментів, що використовуються при резанії (мал. 1.3). Інструмент складається з робочої частини, що включає ріжучі леза, створюючі їх поверхні, ріжучі кромки і кріпильної частини, призначеної для установки і закріплення в робочих органах станка.

Основними способами лезвийной обробки є точіння, свердлування, фрезерування, стругання і простягання. До абразивної обробки відносяться процеси шліфування, хонингования і суперфиниша. У основу класифікації способів механічної обробки закладений вигляд інструмента, що використовується і кінематика рухів. Так, як інструмент при точінні використовуються токарні різці, при свердлуванні - свердла, при фрезеруванні - фрези, при струганні - строгальние різці, при простяганні - протяжки, при шліфуванні - шліфувальні кола, при хонингованії - хони, а при суперфинише - абразивні бруски. Будь-який спосіб обробки включає два рухи (мал. 1.2.): головне - движене резания Dr- і допоміжне - рух подачі Ds. Головний рух забезпечує знімання металу, а допоміжне - подачу в зону обробки наступної необробленої дільниці заготівлі. Ці рухи здійснюються за рахунок переміщення заготівлі або інструмента. Тому при оцінках рух інструмента у всіх процесах резания зручно розглядати при нерухомій заготівлі як сумарне (мал. 1.4).

Рис. 1.4. Схеми визначення максимальної швидкості ріжучої кромки інструмента υ е, форми поверхні резания R і глибини резания h при обробці:

а - точінням; би - свердлуванням; в - фрезеруванням; г - струганням; д- простяганням; е - хонингованием; же - суперфинишированием.

Тоді повна швидкість переміщення (ve) довільної точки Мрежущей кромки складається з швидкості головного руху (v) і швидкості подачі (vs):

ve= v + vs(1.1)

Поверхня резания R являє собою поверхню, яку описує ріжуча кромка або зерно при здійсненні сумарного руху, що включає головний рух і рух подачі. При точінні, свердлуванні, фрезеруванні, шліфуванні поверхні резания - просторові лінійчаті, при струганні і простяганні - плоскі, співпадаючі з поверхнями головного руху; при хонин-гованії і суперфинишированії вони співпадають з поверхнями головного руху.

Поверхні Roи Roпназиваются, відповідно, що обробляється поверхнею заготівлі і обробленою поверхнею деталі (див. мал. 1.2).

У процесах точіння, свердлування, фрезерування і шліфування головний рух і рух подачі виконуються одночасно, а в процесах стругання, хонингования рух подачі виконується після головного руху.

2. Параметри технологическогопроцесса резания

До основних параметрів режиму резания відносяться швидкість головного руху резания, швидкість подачі і глибина резания.

Швидкість головного руху резания (або швидкість резания) визначається максимальною лінійною швидкістю головного руху ріжучої кромки інструмента. Ця швидкість виражається в м/з.

Якщо головний рух резания обертальний, як при точінні, свердлуванні, фрезеруванні і шліфуванні, то швидкість резания буде визначатися лінійною швидкістю головного руху найбільш видаленою від осі обертання точки ріжучої кромки - максимальною лінійною швидкістю головного руху (див. мал. 1.4):

v= ωD/2 (2.1)

де D - максимальний діаметр поверхні заготівлі, що обробляється, що визначає положення найбільш видаленої від осі обертання точки ріжучої кромки, м; ω - кутова швидкість, радий/з.

Виразивши кутову швидкість ω через частоту обертання шпинделя станка, отримаємо:

v = πnD (2.2)

При струганні і простяганні швидкість резания v визначається швидкістю переміщення строгального різця і протяжки в процесі резания відносно заготівлі.

При хонингованії і суперфинишированії швидкість резания визначається з урахуванням осьового переміщення (див. мал. 1.4, е, ж) інструмента.

Швидкість резания впливає найбільший чином на продуктивність процесу, стійкість інструмента і якість обробленої поверхні.

Подача інструмента визначається її швидкістю vs. У технологічних розрахунках параметрів режиму при точінні, свердлуванні, фрезеруванні і шліфуванні використовується поняття подачі на один оборот заготівлі Soи виражається в мм/про. Подача на оборот чисельно відповідає переміщенню інструмента за час одного обороту:

So= vs/ n (2.3)

При струганні подача визначається на хід різця. При шліфуванні подача може вказуватися на хід або двійчастий хід інструмента. Подача на зуб при фрезеруванні визначається числом зубьев Z інструмента і подачею на оборот:

Sz= So/ Z (2.4)

Глибина резания А визначається відстанню по нормали від обробленої поверхні заготівлі до тієї, що обробляється, мм. Глибину резания задають на кожний робочий хід інструмента. При точінні циліндричної поверхні глибину резания визначають як полуразность діаметрів до г: після обробки:

h = (Dur- d) / 2 (2.5)

де d - діаметр обробленої поверхні заготівлі, мм. Величина подачі і глибина резания визначають продуктивність процесу і впливають великий чином на якість поверхні, що обробляється.

До технологічних параметрів процесу відносяться геометрія ріжучого інструмента, сили резания, продуктивність обробки і стійкість інструмента.

Геометричні параметри ріжучого інструмента визначаються кутами, що утворюються перетином поверхонь леза, а також положенням поверхонь ріжучих лез відносно поверхні, що обробляється і напрямом головного руху. Вказані параметри ідентичні для різних видів інструмента, що дозволяє розглянути їх на прикладі різця, що використовується при точінні.

Кути різця по передніх і задніх поверхнях вимірюють в певних координатних площинах. На мал. 2.1, а зображені координатні площини при точінні, а на мал. 2.1, би кути різця в статиці.

Головний передній кут γ - кут між передньою поверхнею леза і площиною, перпендикулярною до площини резания; головний задній кут α - кут між задньою поверхнею леза і площиною резания; кут загострення β - кут між передньою і задньою поверхнями. З принципу побудови кутів слідує, що

α + β + γ = π/2.

Кут нахилу ріжучої кромки X - кут в площині резания між ріжучою кромкою і основною площиною.

Кути в плані: головний кут в плані φ - кут в основній площині між слідом площини резания і напрямом подовжньої подачі; допоміжний кут в плані φ' - кут в основній площині між допоміжною ріжучою кромкою і обробленою поверхнею.

Рис. 2.1. Геометричні парамери токарного різця:

а - координатні площини; би - кути різця в статиці;

1 - площина резания Рп; 2 - робоча площина Рs; 3 - головна несуча площина Рt; 4 - основна площина Pv

Геометричні параметри ріжучого інструмента впливають істотний чином на зусилля резания, якість поверхні і знос інструмента. Так, із збільшенням кута у інструмент легше врізається в матеріал, знижуються сили резания, поліпшується якість поверхні, але підвищується знос інструмента. Наявність кута а знижує тертя інструмента об поверхню резания, зменшуючи його знос, але надмірне його збільшення ослабляє ріжучу кромку, сприяючи її руйнуванню при ударних навантаженнях.

Сили резания Р являють собою сили, діючі на ріжучий інструмент в процесі упругопластической деформації і руйнування стружки, що зрізається.

Сили резания приводять до вершини леза або до точки ріжучої кромки і розкладають по координатних осях прямокутної системи координат xyz(мал. 2.2). У цій системі координат вісь z направлена по швидкості головного руху і її позитивний напрям відповідає напряму дії матеріалу, що обробляється на інструмент. Вісь у направлена по радіусу кола головного руху вершини. Її позитивний напрям також відповідає напряму дії металу на інструмент. Напрям осі х вибирається з умови утворення правої системи координат. Значення зусилля резания визначається декількома чинниками. Воно зростає із збільшенням глибини h резания і швидкості подачі s (перетину стружки, що зрізається ), швидкості резания ν, зниженням переднього кута γ ріжучого інструмента. Тому розрахунок зусилля резания проводиться по емпіричних формулах, встановлених для кожного способу обробки (див. довідники по обробці резанием). Наприклад, для стругання ця формула має вигляд Р = СphXpsYpXnгде коефіцієнти Ср, Хр, Yp, nхарактеризуют матеріал заготівлі, різця і вигляд обробки.

Потужність процесу резания визначається скалярним твором:

N = Pve(2.6)

Виразивши цей твір через проекції по координатних осях, отримаємо:

N = Pzvz+ Pyvy+ Pxvx(2.7)

де vx, vy, vz- проекції на осі координат швидкості руху точки додатку рівнодіючою сил резания. У практичних розрахунках використовується наближена залежність N = Pzv. Це спрощення зумовлене тим, що становлячі Руї Рхполной сили резания малі в порівнянні з Р2, а швидкість подачі відносно швидкості резания становить всього 1 - 0,1%.

Рис. 2.2. Схема дії сил резания на ріжучу кромку інструмента в точці, маючу максимальну швидкість переміщення ν е, при обробці: а - точінням; би - свердлуванням; в - фрезеруванням; г - струганням; д- простяганням; е - хонингованием; же - суперфинишированием.

Продуктивність обробки при резанії визначається числом деталей, що виготовляються в одиницю часу: Q = \/Тт. Час виготовлення однієї деталі рівний Тт= Тд+ Тт+ Ткп, де Той- машинний час обробки, що затрачується на процес резания, визначається для кожного технологічного способу; Тт- час підведення і відведення інструмента при обробці однієї деталі; Гвсп- допоміжний час установки і настройки інструмента.

Таким чином, продуктивність обробки резанием насамперед визначається машинним часом Те. При токарній обробці, мін: Те= La/(nsoh), де L - розрахункова довжина ходу різця, мм; а - величина припуска на обробку, мм.

Відношення а/h характеризує необхідне число проходів інструмента при обробці з глибиною резания И. Поетому найбільша продуктивність буде при обробці з глибиною резания h = а, найбільшою подачею s0и максимальною швидкістю резания. Однак при увеличениипроизводительности знижується качесто поверхні і підвищується знос інструмента. Тому при обробці резанием вирішується задача по встановленню максимально допустимої продуктивності при збереженні необхідної якості поверхні і стійкості інструмента.

Список літератури

[1] - Матеріалознавство і технологія металів. Під ред. Г. П. Фетісова М.: Вища школа, 2001