Файл: Шпаргалки к Госам 2008.doc

Углеродистая легированаябыстрорежушаятв. сплавыметалокерамика(Al2O3) СТМалмазэльдор (NB4). В пределах тв. сплавов, сплавы разной теплопроводности ВКТК  ВК рекомендуется для обработки менее теплопроводных деталей например (титана и чугунов (их теплопроводность в 2 раза ниже конструкционных сталей )

Материал заготовки влияет на t через теплопроводность, теплоёмкость, трение, степень родства с инструментом.

СОТС (аэрозоли):

Способствуют уменьшению tрез за счёт смазывающего и охлаждающего действия  уменьшение трения, сил трения, тепловыделений, tрез.

Охлаждающим действием обладают спец теплоёмкие, теплопроводные СОЖ. Большое влияние оказывает на t способ подачи СОЖ, в зону резания: 1.свободный полив сверху, - не экономичен; 2. под заднюю поверхность струёй под давлением из форсунок, - шум и сильное разбрызгивание; 3. аэрозольное облако: 4. внутреннее охлаждение через спец каналы через режущие инструменты.

Элементы режима резания (регулятор)

1. глубина резания   увеличение tрез, т.к.  площадь сечения срезаемого слоя

z =0.05 0.2

f =s*t Pz f =b*h

f =s*2t 2Pz

отставание tрез от тепловыделений объясняется улучшением теплоотвода при  глубины t за счёт  площади контакта по передней и задней поверхностям .

2. подача

с подачи так же площадь номинального сечения,  сипы резания P, количество выполняемой работы , тепловыделений  tрез =Cs*S y=0.40.5

с  подачи tрез отстаёт, но в меньшей степени чем от t

Теплоотвод с  подачи отстаёт от количества выделяющегося тепла  с  подачи t в большей степени чем с t.

С увеличением рез, площади контактов стружки по передней и по задней поверхностям – const.

A=N/t , N= Pz*v, =f(v).

С увеличением  в 2 раза кол-во тепловыделений увеличивается  чем в 2 раза за счёт уменьшения коэффициента трения и силы резания.

С увеличением рез кол-во тепла уносимого со стружкой увеличивается т.к. тепло не успевает уходить в заготовку и в инструмент  tрез так же отстаёт от кол-ва выделяющегося тепла, но в меньшей степени чем с увеличением подачи и глубины. =C*v*s*t zyx

Т.е. наибольшее влияние на tрез оказывает , а наименьшее tрез  выбор и назначения элементов резания начинают с t,s.

Влияние геометрии

С увеличением угла  уменьшаются силы резания  уменьшаются тепловыделения tрез будет при этом уменьшаются какого то значения опт с дальнейшим увеличением , t может увеличиваться т.к. резец меньше.

Аналогично влияние угла    Q 

tрез так же как у  уменьшится при опт. С дальнейшим   теплоотвод ухудшается, t растёт. Уравнение теплового баланса :

Q = Qп + Qз + Qд + Qдисп

Q =Qс + Qи + Qз + Qокр

Qс + Qи + Qз + Qокр 

Q = Qпс + Qдс

Q = Qпи + Qзи

Q = Qдз + Qзз

В зависимости от условий резания соотношения Qс, Qи, Qз, Qокр меняются.

Тепло Qп, Qз, Qд зависит от свойств обрабатываемого материала, степени износа инструмента элементов режима резания и наличия СОЖ.

17. Сила резания, её составляющие и их зависимость от условий резания. Мощность резания. Влияние сил резания на качество обработки.

Равнодействующая (действующая) сил, действующих на режущий клин – сила резания.

Силы действующие на задней поверхности не зависят от подачи и толщины срезаемого слоя.

С увеличением глубины резания t силы на задней поверхности увеличиваются прямо пропорционально. С увеличением прочности и твёрдости эти силы так же увеличиваются. При обработке закалённых сталей, отбеленных чугунов силы Nз очень велики  Fтз  Fтп и износ режущего клина происходит в основном на задней поверхности. При обработке пластичных мягких материалов Рз – невелика  определяется Рп, а из режимов резания s,t, т.е. поперечным сечением срезаемого слоя.

Разделить и определить точное значение сил действующих на передней и задней поверхности можно определить эксперементально: метод экстрополяции сил на толщину срезаемого слоя.

Для отдельных видов обработки сила R раскладывается на удобные составляющие

Точение R=

- осевая составляющая направлена вдоль оси вращения заготовки – усилие подачи , пружина для расчёта на прочность режущего инструмента, на изгиб резца: расчета на прочность элементов механизма подачи.

R=++

+=

18. Виды износа режущего клина и его влияние признаки. Критерий износа. Влияние износа на качество обработки.

Потеря режущей способности инструментов вызывается: изна­шиванием или истиранием контактных поверхностей на рабочих площадках инструмента; выкрашиванием мельчайших частиц на режущем лезвии, которое характерно для инструментов из более хрупких материалов. Основной причиной затупления инструментов при нормальных условиях работы является износ в результате исти­рания их рабочих поверхностей. Такой износ характерен для всех применяемых инструментов в обрабатывающей промышленности. В зависимости от режимов резания, свойств обрабатываемого материала, условий охлаждения и других факторов превалирую­щее истирание контактных площадок может быть: по задней по­верхности; передней поверхности; одно­временно по задней и передней поверхностям.

Превалирующий износ по задней поверхности обычно наблю­дается при обработке сталей с малой толщиной среза и низкими скоростями резания, а также при обработке чугуна. Объясняется это следующим: 1) при малых толщинах среза радиус округления режущего лезвия соизмерим с толщиной среза; 2) при тонкой стружке возрастает относительное значение упругой деформации поверхностного слоя; 3) путь трения по задней поверхности больше, чем по передней (из-за наличия усадки стружки).

Преимущественное затупление по задней поверхности наблю­дается при работе протяжками, метчиками, зуборезными долбяками, фасонными резцами. Как известно, перечисленные инструмен­ты работают на низких скоростях резания и при малых толщинах среза.

Преимущественный износ по передней поверхности наблюда­ется в случае большого удельного давления на контактной пло­щадке, когда возникает высокая температура. Эти условия бывают при обработке стали без охлаждения с высокими скоростями реза­ния и большими толщинами среза. При обработке ста­лей без охлаждения быстрорежущие резцы изнашиваются в основ­ном по передней поверхности, а при работе с охлаждением износ происходит как по передней, так и по задней поверхностям.

На практике чаще всего наблюдается одновременный износ инструмента по задней и передней поверхностям. Он является наи­более общим видом износа. Кроме этого, происходит округление режущего лезвия инструмента. Таким образом, в зависимости от скорости резания, толщины среза и других факторов изменяется характер износа режущих инструментов.

Признак, по которому инструмент считается затупленным (предельная величина его износа), называется критерием затупле­ния или критерием износа. При точении стали сильно затупленным инструментом, вследствие значительного возрастания сил резания на обработанной поверхности появляется блестящая полоска, а при обработке чугуна — полоска желтого цвета или пучок искр. Ука­занные критерии затупления режущих инструментов соответствуют началу периода катастрофического износа и не могут быть реко­мендованы для производства. О чрезмерном увеличении износа инструментов можно также судить по быстрому росту сил резания. Такой критерий затупления называется силовым. Он может приме­няться в лабораторных условиях, так как для регистрации роста сил резания требуются специальные приборы, размещение которых в цеховых условиях нецелесообразно в связи с усложнением обслу­живания станков и др.

19. Зависимость периода стойкости инструмента от условий резанья. Порядок назначения и расчета элементов режима резания.

Продолжительность непрерывной работы инструмента до его затупления (в минутах), т. е. время его работы между двумя смеж­ными переточками, называется стойкостью инструмента Т. Иногда для выражения технологических возможностей стойкость инстру­мента дается в метрах пути резания (линейная стойкость) T_L и в количестве деталей, обработанных между двумя переточками.

Стойкость инструмента и процесс изнашивания связаны между собой. Чем больше интенсивность изнашивания, тем меньше стой кость. Последняя служит количественным выражением интенсив­ности изнашивания инструмента. Его стойкость сильно изменяется в зависимости от условий резания, т. е. режимов резания, геомет­рических параметров режущей части инструмента, применяемой СОЖ и т. д. Одним из основных факторов, определяющих стойкость инструментов, является скорость резания. Уровень скорости реза­ния влияет на стойкость инструмента постольку, поскольку в зави­симости от скорости изменяется температура в зоне резания.

Можно подобрать бесконечное количество сочетаний глубины резания, подачи и скорости, при которых инструмент будет иметь одну и ту же стойкость. Наивыгоднейший режим резания — режим, обеспечивающий наименьшую себестои­мость обработки при условии удовлетворения всех требований к качеству продукции и заданной производительности станка.

На производительность обработки деталей наряду с другими факторами большое влияние оказывает машинное время, которое определяется по формуле

Δ — припуск; i — число проходов; L_Н — нормировочная длина обработки.

Ма­шинное время уменьшается при увеличении размеров сечения среза; уменьшается сильнее при увеличении глубины резания, а не подачи. Значит, при определенной площади сечения среза машинное время тем меньше, чем больше глубина резания.

Для достижения минимального машинного времени при со­хранении постоянной стойкости режущего инструмента необходимо соблюдать следующую последовательность при назначении режи­мов резания: 1) выбирать режущий инструмент с необходи­мыми характеристиками; 2) устанавливать глубину резания; 3) определять подачу; 4) определять скорость резания, которая при заданных значениях t и s обеспечит требуемый период стой­кости инструмента.

20. Методы повышения эффективности режущих инструментов.

Технический прогресс и рост производительности труда в со­временном машиностроении требуют непрерывного совершен­ствования как самих процессов обработки резанием, так и по­вышения технического уровня инструмента за счет:

1. изыскания и применения новых, более производительных и стабильных по своим свойствам марок инструментальных сталей и твердых сплавов;

2. создания и освоения новых высокопроизводительных кон­струкций резцов, обеспечивающих эффективную эксплуатацию высокопроизводительного оборудования, например станков с числовым программным управлением (ЧПУ), автоматических линий и т. д.;

3. разработки новых стандартов на инструмент, и в частности на резцы, соответствующих уровню лучших зарубежных фирм или превосходящих его;

4. повышения точности изготовления формы режущей части и геометрических параметров резцов, особенно фасонных;

5. применения комбинированных резцов;

6. более широкого применения резцов, оснащенных неперетачиваемыми многогранными и круглыми пластинками из твердого сплава;

7. применения резцов, оснащенных эльбором, эксплуатация которых особенно эффективна при обработке деталей из закаленных сталей, чугунов, труднообрабатываемых сталей и сплавов. Применение резцов из эльбора повы­шает производительность труда в 2—4 раза.

МРС

21. Проверка и испытание станков на геометрическую и кинематическую точность, жёсткость и виброустойчивость.

Каждый станок после изготовления или ремонта перед эксплуатацией должен удовлетворять определённым техническим условиям. Испытание станков необходимо для проверки статической и динамической точности, проверки на мощность, жесткость и виброустойчивость.

Проверка станков на точность заключается в проверке на геометрическую точность, шероховатость поверхности и точность обработки. Проверка на геометрическую точность имеет целью проверить прямолинейность направляющих, плоскостность столов; положение и точность вращения шпинделей; горизонтальность и вертикальность стоек, направляющих плит и колонн; параллельность и перпендикулярность осей между собой или соответствующими направляющими; погрешности ходовых винтов, делительных устройств и т.д. Для типовых моделей станков с установившейся компоновкой геометрическая точность нормируется соответствующими ГОСТами. При проверке станков с оригинальной компоновкой и специальных станков необходимо установить положение координатных плоскостей станка. Если станок имеет вращающийся рабочий орган, то две координатные плоскости, расположенные взаимно перпендикулярно, обычно проходят через ось вращающегося рабочего органа, а третья – перпендикулярно к этой оси. Если станок не имеет вращающегося рабочего органа, то одна из координатных плоскостей располагается параллельно плоскости перемещения одного из рабочих органов, совершающего прямолинейное движение, вторая перпендикулярно к ней и параллельно направлению перемещения рабочего органа, а третья – перпендикулярно к двум первым. После выбора координатных плоскостей анализируется влияние погрешностей расположения направляющих, опорных поверхностей и посадочных мест для установки обрабатываемых деталей, приспособлений и режущего инструмента на погрешность обработки и устанавливаются нормы на эти погрешности. При установлении допускаемой величины погрешностей следует руководствоваться ГОСТами для универсальных станков. Также должны быть разработаны методы проверки величины погрешностей, возникающих в процессе изготовления и сборки станка. Виды возникающих в процессе обработки погрешностей определяются, с одной стороны, характером выполнения операции, с другой – характером отклонений взаимного расположения и формы направляющих рабочих органов. Проверку следует проводить после предварительной обкатки станка вхолостую или после испытаний в работе, причем главные элементы станка должны достигнуть рабочих установившихся температур.

При проверке геометрической точности вращающихся рабочих органов контролируется биение оси и правильность расположения опорных поверхностей и посадочных мест. При кинематическом профилировании источников погрешностей, возникающих в процессе обработки, могут явится погрешности передаточных отношений кинематической цепи, осуществляющих функционально связанные перемещения соответствующих рабочих органов. Кинематической погрешностью понимается наибольшая погрешность угла поворота зубчатого колеса в пределах одного оборота при однопрофильном зацеплении с точным колесом. Погрешности передаточных чисел могут быть переменными и постоянными. Постоянные погрешности возникают вследствии невозможности точного подбора чисел зубьев зубчатых колёс, входящих в кинематическую цепь. Переменные погрешности передаточного отношения могут возникнуть в связи с погрешностями изготовления элементов кинематической цепи. Кинематические цепи, осуществляющие функциональные перемещения органов станка, в большинстве случаев состоят из зубчатых колёс. Последним звеном цепи обычно является либо винт с гайкой либо червячная передача. При работе станка под нагрузкой возникают дополнительные кинематические погрешности обусловленные деформациями звеньев цепи колебательными процессами, зазорами в кинематической цепи.