Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
59.особенности процессов зенкерования,протягивания и развертывания.
4. Протягивание (рис. 1.7 ). Обработка, осуществляется производящей поверхностью, состоящей из режущих кромок, удаленных от оси У на различную величину. Формообразование осуществляется участком режущей кромки. Поверхностью движения является плоскость, перпендикулярная к обработанной поверхности. Направление подачи характеризует постепеннее вхождение зубьев протяжки в заготовку. При протягивании V — W , поэтому значения S к S. совпадают.
57.особенности процесса сверления
Сверление
Под сверлением понимают процесс образования отверстия в сплошном материале с помощью сверла. Сверлом можно также рассверливать (расширять) имеющееся отверстие, полученное при литье, ковке, штамповке или сверлении. Обработкой сверлами в обычных условиях нельзя достичь точности размера выше 12-го квалитета и шероховатости поверхности менее Rz = 40 мкм. Большую часть всех отверстий малых и средних диаметров (до 100 мм) в деталях машин получают на сверлильных станках, в которых инструмент, как правило, осуществляет оба движения резания: главное вращательное и осевое подачи. Режущий инструмент. Для сверления и рассверливания отверстий чаще других применяют спиральные сверла (рис. 15.10). Сверло состоит из рабочей части I, включающей режущую II и направляющую III части, шейку IV и хвостовик V с лапкой VI. Сверла малых диаметров имеют цилиндрический хвостовик. На режущей части (рис.1) различают две главные 1, одну поперечную 2 и две вспомогательные 3 режущие кромки. Передняя поверхность 4 сливается с винтообразной канавкой, по которой отводится стружка. Как и передняя, задняя поверхность имеется у каждого из двух зубьев, узкие ленточки 6 которых обеспечивают направление сверла при резании.
Геометрия режущей части сверла имеет определенные особенности. Передний угол измеряют в секущей плоскости ББ, перпендикулярной к главной режущей кромке. Задний угол измеряют в плоскости АА, параллельной оси сверла. Угол наклона винтовой канавки измеряют между касательной к винтовой поверхности и образующей цилиндра. Углы , и непостоянны в разных точках сверла, причем угол к уменьшается, а углы и увеличиваются от центра сверла к периферии. Главные режущие кромки образуют угол при вершине сверла . Угол наклона поперечной кромки измеряют между проекциями главной и поперечной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную к оси сверла. У поперечной режущей кромки угол отрицательный. Поэтому она работает в трудных условиях, скользя по поверхности, пластически деформируя обрабатываемый материал. В ряде случаев возникает необходимость в применении специальных видов сверл.
Рис. 15.10. Части, элементы и геометрия спирального сверла
58.особенности процесса шлифования.
Шлифование
Под шлифованием понимают процесс обработки заготовок резанием при помощи шлифовального круга — инструмента, имеющего форму тела вращения и состоящего из абразивных зерен и связующего их материала. При вращении круга наиболее выступающие из связки зерна, контактируя с заготовкой, снимают с ее поверхности тонкие стружки. Большинство из них, сгорая, образуют пучок искр.
Геометрия каждого отдельного зерна отличается случайным характером и отрицательными передними углами. Часть сильно округленных зерен не режет, а упруго-пластически деформирует материал поверхностного слоя заготовки. При огромном количестве зерен на поверхности круга и высокой скорости шлифования (до 100 м/с) температура в зоне резания достигает 1000—1500 °С. Для сведения к минимуму нежелательных последствий влияния высокой температуры (образование прижогов и трещин на шлифуемой поверхности, структурные превращения в поверхностном слое и др.) в зону резания обильно подается смазывающе-охлаждающая жидкость. Абразивные зерна круга имеют высокую твердость, что позволяет обрабатывать шлифованием заготовки из самых разнообразных материалов. Во многих случаях (твердые материалы, закаленные стали и др.) шлифование является предпочтительным и даже единственно возможным технологическим методом. Совместная работа многих хаотически расположенных зерен на каждом участке обрабатываемой поверхности позволяет обеспечить шлифованием точность размера до 7—6 квалитетов и шероховатость поверхности до RZ = 6,3—0,4 мкм. С увеличением размера зерен точность обработки снижается, но растет производительность шлифования, которое часто используют и для обдирки заготовок.
В процессе шлифования абразивные зерна затупляются, нагрузка на них увеличивается и они выкрашиваются, что приводит к самозатачиванию круга. Однако неравномерный износ и забивание шлифовальными отходами пор круга приводит к потере им первоначальных режущих свойств. Восстанавливают режущие свойства круга правкой. При правке оголяют свежие зерна и придают кругу правильную геометрическую форму.
Способность шлифовального круга к производительной и точной обработке определяется свойствами абразивного и связующего материалов, зернистостью, твердостью и структурой крупа.
Абразивные материалы могут быть синтетическими или природными (естественными). К синтетическим относятся электрокорунд (Аl2О3), карбид кремния (SiC), карбид бора (В4С) и другие материалы. Различают: электрокорунд нормальный (Э), белый (ЭБ) и монокорунд (М); карбид кремния черный (КЧ) и зеленый (КЗ). Карбид бора, обладающий особо высокой твердостью, применяется в виде паст для отделочной обработки. Из природных материалов используют главным образом алмаз.
Абразивные материалы в зависимости от размеров отдельных частиц делят на зерна и порошки. Наиболее мелкие частицы, размер которых измеряют в микрометрах, образуют микропорошки.
Материал, скрепляющий между собой зерна абразива, называют связкой. Наиболее широко применяемыми являются связки керамическая, бакелитовая и вулканитовая. Керамическая связка отличается высокой стойкостью к теплу, воде и агрессивным средам, но является хрупкой. Бакелитовая (на основе феноло-формальдегидной смолы) и вулканитовая (на основе каучука, превращенного при вулканизации в эбонит) связки обладают эластичностью, но боятся высоких температур и менее стойки к агрессивным средам.
Под твердостью шлифовального круга понимают способность связки удерживать зерно от вырывающей внешней силы. Предусматривается семь классов твердости: мягкие (М), среднемягкие (СМ), средние (С), среднетвердые (СТ), твердые (Т), весьма твердые (ВТ) и чрезвычайно твердые (ЧТ).
Структура круга определяется соотношением объемов зерен, связки и пор. Она характеризуется номером, с увеличением которого плотность круга уменьшается.
В маркировку круга, которая наносится на его торцовой поверхности, кроме рассмотренных характеристик входят форма круга, основные размеры и максимальная допустимая скорость шлифования.
53.модель пластического диформирования зерна металла в срезаемом слое.
Процесс резания (стружкообразования) – сложный физический процесс, при котором возникают и упругие и пластические деформации (сжатия, растяжения, сдвига); этот процесс сопровождается большим трением, тепловыделением, наростообразованием, завиванием и усадкой стружки, повышением твердости деформируемых слоев металла и износом режущего инструмента.
Под действием режущего инструмента срезаемый слой подвергается сжатию. Процессы сжатия и растяжения сопровождаются упругими и пластическими деформациями. Пластическое деформирование заключается в сдвиге одних слоев относительно других по плоскостям скольжения, которые совпадают в основном с направлением наибольших сдвигающих напряжений. Сдвиги происходят между отдельными частицами кристаллического зерна (монокристалла) и между самими зернами в поликристалле; в результате сдвигов изменяется форма зерен, их размер и взаимное расположение. Процесс пластического деформирования сопровождается большим тепловыделением и изменением свойств металла; одним из таких изменений является повышение твердости (а следовательно, и хрупкости).
Режущий клин действует на срезаемый слой толщиной а на контактной площадке шириной С. Сила R, с которой инструмент передней поверхностью давит на срезаемый слой, получила название силы стружкообразования. Линия ОК разграничивает области сжимающих (слева от ОК) и растягивающих (справа от ОК) напряжений в обрабатываемом материале ниже поверхности резания.
Зона I, обозначенная ОАВNО и расположенная перед передней поверхностью инструмента, является зоной первичной деформации. Нижняя граница ОА зоны I вогнута и пересекает продолжение поверхности резания. Правее линии ОВ находятся зерна стружки, а левее линии ОА – недеформированные зерна материала срезаемого слоя. Зерно материала срезаемого слоя проходит по траектории FQ и сильно деформируется. Деформация зерна заканчивается в точке Q, и оно приобретает скорость с, равную скорости стружки.
Линией ОА показана поверхность сдвига (скольжения), на которой сдвигающие напряжения равны пределу текучести с материала на сдвиг. Вся зона ОАВNО делится на подобные поверхности, на каждой из которых сдвигающие напряжения равны пределу текучести материала, уже получившего упрочнение в результате предшествующей деформации.
В результате взаимодействия поверхности стружки с поверхностью инструмента, зерна стружки продолжают деформироваться и после их выхода из зоны первичной деформации. Так возникает зона II вторичной деформации стружки, ограниченная передней поверхностью инструмента и линией OND. Ширина OD этой зоны приблизительно равна половине ширины площадки контакта С, а максимальная ее толщина 1 составляет примерно 0,1 ас. Степень деформации зерен во II зоне может в 20 и более раз превышать среднюю деформацию стружки.
Размеры зоны вторичной деформации и степень деформации зерен в этой зоне определяются силами трения на контактных поверхностях стружки и инструмента. Чем меньше силы трения, тем меньше размеры зоны II и деформация в ней зерен.
55 нарост и адгезия в зоне резания
Под наростом понимают клиновидную, относительно неподвижную область материала, расположенную на передней поверхности лезвия у его режущей кромки.
Нарост – сложное по химическому составу агрегатное состояние металла из продуктов взаимодействия обрабатываемого и инструментального материалов и окружающей среды. Он состоит из слоев сильно деформированного обрабатываемого материала с включениями оксидов и карбидов обрабатываемого и инструментального материалов, а также кобальта, входящего в состав твердого сплава. Строение нароста сложное: основная часть – это «третье тело», прочно соединенное с поверхностью инструмента, на которое наращиваются последующие слои сходящей стружки. При разрушении нарост частично уносится стружкой, частично поверхностью детали, в результате чего увеличивается шероховатость.
При относительно низких скоростях резания образуется нарост первого вида.
Он имеет форму, близкую к треугольной, мало развит по высоте, имеет небольшой радиус округления вершины.
При более высоких скоростях образуется нарост второго вида значительной высоты, с большими передним и задним углами, достигающими 5…12. Основание нароста достаточно стабильно, а его верхняя часть часто разрушается. С дальнейшим возрастанием скорости резания этот нарост преобразуется в нарост третьего вида. Его форма становится прямоугольной или близкой к трапецеидальной, имеет значительную высоту. Наросты такого вида наиболее стабильны, их срыв происходит крупными частицами или полностью.
52виды и формы износа
Износ режущего инструмента значительно отличается от износа деталей машин, поскольку зона резания, в которой работает инструмент, характеризуется высокой химической чистотой трущихся поверхностей, высокими температурой и давлением в зоне контакта. Механизм износа инструмента при резании металлов сложен и включает в себя абразивный, адгезионный и диффузионный износ. Удельное влияние каждого из них зависит от свойств материала, инструмента и детали и условий обработки (прежде всего скорости резания).
Абразивный износ инструмента заключается в следующем: стружка внедряется в рабочую поверхность инструмента и путем микроцарапаний удаляет металл с этой поверхности. Интенсивность абразивного износа повышается при снижении скорости резания.
Адгезионный износ инструмента происходит в результате схватывания или прилипания трущихся поверхностей и последующего отрыва мельчайших частиц материала инструмента. Результатом этого износа, происходящего при температуре ниже 900 градусов С, являются кратеры на рабочих поверхностях инструмента, образующие при слиянии лунки. Адгезионный износ уменьшается при повышении твердости инструмента.
Диффузионный износ инструмента, происходящий при температуре 900-1200 градусов С, является результатом взаимного растворения металла детали и материала инструмента. Активность процесса растворения повышается при повышении температуры контактного слоя, т. е. при возрастании скорости резания. Поэтому диффузионный износ можно рассматривать как один из видов химического износа, приводящего к изменению химического состава и физико-химических свойств поверхностных слоев инструмента и снижающего его износостойкость.
Чем выше механические свойства обрабатываемого материала и содержание в нем углерода, хрома, вольфрама, титана, молибдена, тем интенсивней износ инструмента. Наибольшее влияние на интенсивность износа оказывает скорость резания, меньшее - подача и глубина резания