АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Характеристики режима резания и сечения срезаемого слоя

Читайте также:
  1. I. Схема характеристики.
  2. Автонастройка режима
  3. Акустические колебания, их классификация, характеристики, вредное влияние на организм человека, нормирование.
  4. Амплитудно частотные характеристики различных приборов, измеряющих частоту электрических сигналов.
  5. Амплітудна і фазова частотні характеристики
  6. Антикризисные характеристики управления персоналом
  7. Антропометричні характеристики людини
  8. Антропометричні характеристики людини.
  9. БАЗОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЩЕСТВА
  10. Бюджетна система України: основні характеристики
  11. Валютный курс: курсообразующие факторы, виды режима. Валютная конвертируемость, ее типы
  12. Вибрация и ее характеристики

К числу основных характеристик режима резания относятся глубина резания t и глубина врезания е, подачи на оборот S0, на зуб SZ, минутная подача Sм, скорость резания v.

Глубина резания t характеризует величину врезания режущей кромки, измеренную перпендикулярно рабочей плоскости. При прямых срезах, т. е. при , глубина резания вместе с углом в плане определяет ширину срезаемой стружки (см. рис. 13.2, а).

При обратных срезах, т. е. при , глубина резания более тесно связана с толщиной срезаемого слоя.

При торцовом фрезеровании на вертикально-фрезерном станке (см. рис. 13.6) рабочая плоскость расположена горизонтально и глубина резания измеряется перпендикулярно этой плоскости, т. е. вдоль оси вращения фрезы. При цилиндрическом фрезеровании (см. рис. 13.6, рис. 13.20) рабочая плоскость расположена вертикально. Глубина резания и в этом случае измеряется вдоль оси вращения фрезы, но в горизонтальной плоскости.

Глубина врезания е измеряется в рабочей плоскости в направлении, перпендикулярном подаче. Этот параметр рассматривают только для таких способов обработки, в которых угол между векторами скорости резания и подачи изменяется, например для торцового и цилиндрического фрезерования. Глубина врезания инструмента е вместе с его диаметром D характеризует путь режущего лезвия за один оборот, часть траектории, при прохождении которой зуб находится в контакте с деталью.

Подача характеризуется несколькими различными параметрами. Скорость подачи, как правило, измеряют в миллиметрах в минуту (мм/мин) и называют минутной подачей Sм. Кроме минутной подачи Sм используют подачу S0 на один оборот инструмента (или детали) (мм/об) или подачу на один двойной ход (мм/дв. ход), а также подачу на одно режущее лезвие или зуб (мм/зуб) – подачу на зуб SZ.

Все три перечисленные характеристики измеряют в направлении движения подачи Sм, а следовательно, в рабочей плоскости. Они связаны между собой следующими соотношениями:

, (13.1)

, (13.2)

где n – частота вращения; Z – число зубьев (режущих лезвий) инструмента.

Поскольку в общем случае подача не перпендикулярна скорости резания v и, следовательно, не обязательно находится в основной плоскости, целесообразно рассматривать также нормальную к скорости резания составляющую подачи SZ подачу Sq.



. (13.3)

Для точения, например,

(13.4)

а минутная подача

. (13.5)

Скорость резания v при вращательном движении инструмента или детали рассчитывается по формуле

(13.6)

где D и n – диаметр и частота вращения инструмента или детали.

При прямолинейном движении, например при строгании с длиной хода ползуна L и частотой n, скорость резания v определяется следующим образом:

. (13.7)

При значительном превышении длины главной режущей кромки в сравнении с длиной зачищающей (вспомогательной) кромки, т. е. при

, (13.8)

 

отклонением скорости v1 от нормали можно пренебречь (n = 0),а угол y

 


между диагональю АС и подачей считать равным углу в плане j. При этом приближенное (статическое) значение ширины срезаемого слоя bc вычисляется по простой формуле

. (13.9)

При косоугольном резании (т. е. когда угол l не равен нулю) ширина срезаемого слоя будет несколько больше:

. (13.10)

Толщина срезаемого слоя a может быть охарактеризована: действительной толщиной aд, действительной максимальной толщиной ам, действительной средней толщиной аср, статической толщиной срезаемого слоя ас.

Действительная толщина срезаемого слоя aд измеряется в основной плоскости в направлении скорости стружки v1, т. е. перпендикулярно диагонали сечения срезаемого слоя. Поскольку в направлении скорости v1 расстояние между ломаными линиями АВС и ADC переменно, то и действительная толщина срезаемого слоя может быть переменной по ее ширине.

При прямоугольном резании (l = 0)и выполнении условия (13.10) толщина срезаемого слоя приближенно оценивается статической толщиной срезаемого слоя ас = BF, измеренной в направлении нормали к проекции главной режущей кромки:

. (13.11)

 

При свободном резании (одной прямолинейной режущей кромкой), а также при несвободном резании, не вызывающем отклонения вектора стружки v1 от нормали к проекции главной режущей кромки на основную плоскость (например, при отрезке, сверлении и др.), используют статические значения толщины и ширины срезаемого слоя (y = j, n = 0).

‡агрузка...

 

 

14. ДЕФОРМАЦИИ, СИЛЫ И ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ РЕЗАНИИ

14.1. Схематизация стружкообразования и характеристики
деформаций при резании

Упрощенная схема зоны деформации с единственной плоскостью сдвига для образования сливной (сплошной, непрерывной) стружки предложена русским ученым – профессором И. А. Тиме (рис. 14.1).

 

Рис. 14.1. Соотношения между скоростями стружки и детали при деформации
по схеме И. А. Тиме (с единственной плоскостью сдвига):
а – схема зоны стружкообразования; б – план скоростей

 

В силу условия непрерывности (сплошности) несжимаемой деформируемой среды при образовании сливной стружки при плоской деформации проекции скорости резания и скорости стружки на нормаль к условной плоскости сдвига должны быть равны друг другу (рис. 14.1, б):

, или . (14.1)

Из формулы (14.1) следует

. (14.2)

Отношение скорости резания v к скорости стружки v1 называют усадкой стружки z.

Вследствие постоянства объема и равенства ширины стружки ширине срезаемого слоя усадка стружки может быть определена и как отношение толщины стружки а1 к максимальной толщине срезаемого слоя ам:

. (14.3)

Условие контакта стружки с инструментом требует, чтобы проекции скоростей стружки и резца (или детали) на нормаль к передней поверхности режущего лезвия были равны друг другу (рис. 14.2):

, откуда . (14.4)

 

Рис. 14.2. Схема скоростей резца и стружки при строгании:
1 – инструмент; 2 – стружка; 3 – обрабатываемый металл

 

Отношение скорости v2, полученной из условия контакта стружки с резцом, к нормальной относительно условной плоскости сдвига составляющей скорости резания vn = v·sinjy называют относительным сдвигом e:

(14.5)

Используются и другие выражения для относительного сдвига e, тождественные (14.5):

γ
(14.6)

При прохождении материала через зону стружкообразования (плоскость сдвига) квадрат, сориентированный согласно рисунку 14.3, преобразуется в параллелограмм, а вписанная в него окружность – в эллипс.

 

 

Рис. 14.3. Схема образования текстуры стружки

 

Угол y между большой осью эллипса и направлением сдвига называют углом текстуры:

. (14.7)

Фактически при образовании непрерывной и сплошной (сливной) стружки зона деформации не является плоскостью, а имеет более сложную форму и условно может быть разбита на несколько зон (рис. 14.4).

Рис. 14.4. Схема зоны деформации (а): A – зона стружкообразования с параллельными
границами; Б – застойная зона адиабатических деформаций, поперечное сечение «уса»; В и Г – зоны контактных деформаций на передней и задней поверхностях;
распределение скоростей в зоне А (б)

Непрерывное изменение скоростей при переходе деформируемой частицы через зону стружкообразования с параллельными границами может быть достаточно хорошо аппроксимировано функциями вида:

(14.8)

Здесь n – показатель степени, характеризующий неоднородность распределения касательной скорости vx(y) в зоне стружкообразования и, следовательно, неоднородность сдвига.

Скорость деформации сдвига

. (14.9)

В частности, у конечной границы зоны деформации при приближении к ней со стороны зоны стружкообразования, т. е. при y, стремящемся к (H→0), скорость деформации максимальна:

(14.10)

Для средних условий резания: e = 2,5, v = 1 м/с, jу = 30°, n = 5,
H =
(0,2–0,5)a при a = 0,2 мм

, c–1. (14.11)

В сравнении со стандартными механическими испытаниями на растяжение, сжатие, при которых скорость деформации приблизительно равна 10–4–10–3 с–1, и даже в сравнении со скоростями деформаций при различных методах обработки металлов давлением, достигающими 102–10–2 с–1, скорости деформации при резании очень велики.

Закон изменения истинных деформаций в зоне стружкообразования может быть получен интегрированием скоростей деформации:

(14.12)

Согласно (11.13) деформация в зоне стружкообразования может рассматриваться как неоднородный сдвиг.

Наибольшего значения истинный сдвиг достигает при y = H, т. е. у конечной границы зоны стружкообразования:


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.014 сек.)