Обработка алюминевых и медных сплавов

Алюминиевые сплавы с точки зрения обрабатываемости можно разделить на три группы. К первой относятся сплавы низкой твердости, имеющие склонность к налипанию на инструмент, например дюралюминий в отожженном состоянии. Сплавы второй группы имеют более высокую твердость, не налипают на инструмент. К этой группе относятся термически упрочненный дюралюминий, а также кованые сплавы и др.В третью группу входят широко распространенные литые сплавы, содержащие кремний, в частности силумины различных марок. Для первых двух групп наиболее характерно образование сливной стружки в виде длинных лент или спиралей, для третьей — стружка легко дробится на короткие элементы.По сравнению со статью атюминиевые сплавы обладают меньшей твердостью, более низким временным сопротивлением и лучшей теплопроводностью, что позволяет значительно повышать скорость резания и подачу. Однако выбор оптимальных условий обработки затруднен из-за совместного действия целого ряда факторов. Высокая вязкость ряда алюминиевых сплавов интенсифицирует налипание частиц на рабочие поверхности режущего инструмента. Обрабатываемость алюминиевых сплавов можно значительно улучшить за счет применения оптиматьных геометрических и конструктивных параметров инструментов, тщательной доводки их режущих кромок и правильного выбора технологической среды. Необходимо конструктивно обеспечивать свободное размещение стружки в канавках инструмента. Они должны иметь гладкие поверхности с плавными переходами, что уменьшает возможность налипания на них стружки. Обраб-ть медных сплавов резко ухудшается при натичии в них шлаковых включений,а также микротрещин и др. дефектов отливки. Шерох-ть пов-ти при обр-ке медных сплавов не зависит от скор-ти рез-я. Причиной явл-ся тот факт, что физич-е факторы рез-я влияют на формир-е пов-го слоя значит-но меньше, чем подача и геом-е факторы.

58.Обрабатываемость жаропрочных и нержавеющих сталей. Обработка резанием деталей из широко применяемых жаропрочных сплавов на никелевой основе сопряжена с большими трудностями, так как эти сплавы обладают значительной прочностью и пластичностью как при обычных, так и при высоких температурах; упрочняются при деформировании в процессе резания; имеют низкую теплопроводность; склонны прочно слипаться (адгезия) с твердым сплавом и др. В связи с этим в зоне контакта инструмента со стружкой возникают высокие удельные давления и температуры, даже при работе на малых скоростях резания. Теплопроводность жаропрочных сплавов до б раз ниже, чем у углеродистых сталей. Низкая теплопроводность сплава ухудшает отвод тепла в стружку от режущей части инструмента и повышает ее тепловую напряженность.

Установлено, что до 12% выделяющегося в процессе резания тепла сосредоточивается в резце. Тепло концентрируется в малом объеме режущей части резца, создает высокую температуру на его контактных поверхностях, в результате чего он быстро изнашивается. Особенно интенсивно протекает износ резца при прерывистом (ударном) резании, а последнее составляет около 50% выполняемых на этих сплавах работ — по затрате времени. Большие удельные давления на контактных поверхностях. интенсивное образование нароста, периодическое сваривание стружки с передней поверхностью резца и ее отрыв от нее ускоряют его износ. Допускается применение н твердых сплавов, если не выкрашиваются их режущие кромки.

59.Обрабатываемость титановых сплавов в основном зависит от предела прочности. Обычно предел прочности меняется для разных сплавов в пределах 60—150 кГ/мм2 Титановые сплавы обладают малой пластичностью, что существенным образом сказывается на их деформации при резании. Продольная усадка стружки обычно близка к единице. Указанное обстоятельство приводит к тому, что контактная площадка на передней поверхности имеет незначительную ширину и площадь и поэтому возникают давления, в 2—3 раза большие, чем при обработке стали такой же прочности. Титановые сплавы обладают свойством слипания с твердыми сплавами (явление адгезии). Титан обладает низкой теплопроводностью и тепло, возникающее при резании, концентрируется в зоне, близкой к режущим кромкам инструмента. Слипание стружки титанового сплава с поверхностью инструмента и в связи с этим интенсивный срыв слипшихся частиц неблагоприятно изменяют геометрию инструментов — уменьшает фактический передний угол. В силу этого у изношенных резцов значительно возрастают составляющие силы резания: радиальная сила Ру и осевая сита (сила подачи) Рх в 2—3 раза. Значительное влияние на обрабатываемость титановых сплавов оказывают примеси кислорода, алюминия, хрома, а также состояние поверхностного слоя (корки). Удаление корки путем травления позволяет повысить стойкость инструмента в 4—5 раз. Следует также отметить, что тонкая стружка, а также пыль титановых сплавов легко воспламеняются и интенсивно горят; покрытые маслом они способны к самозагоранию. Пыль титановых сплавов взрывоопасна и вредна для здоровья: поэтому работа с малыми подачами опасна: не следует допускать скопления стружки.

60.Методика назначения режимов резания. Понятие оптимального режима резания. Эффективность и качество изготовления деталей машин зависят от рационального проведения процессов обработки металлов резанием, которое достигается в том случае, если: а) режущая часть инструмента имеет оптимальные геометрические параметры и качественную заточку лезвий: б) обработка заготовок ведется с технически и экономически обоснованными подачами S и скоростями резания v; в) кинематические и динамические возможности механизмов коробки подач и коробки скоростей станка позволяют реализовать обоснованные значения подачи S и скорости резания г. Под термином режимы резания понимается совокупность числовых значений глубины резания, подачи, скорости резания, геометрических параметров и стойкости режущей части инструментов, а также силы резания, мощности и других параметров рабочего процесса резания, от которых зависят его технико-экономические показатели. Режимы резания будут рациональны, если процесс ведется с такими значениями перечисленных режимных параметров, которые позволяют получить высокие технико-экономические показатели. Режимные параметры взаимосвязаны и поэтому нельзя произвольно изменять значение хотя бы одного из них. не изменяя соответствующим образом всех прочих. При выборе и назначении режимов резания необходимо производить соответствующее согласование значений всех параметров с учетом возможности их реализации на используемом оборудовании. Обработку металлов ведут, применяя различные режимы резания, которые рассчитывают или назначают, избирая в качестве ведущего фактора период стойкости инструмента, минимальную себестоимость, максимальную норму сменной выработки, точность и качество обработанных поверхностей, температуру в зоне обработки, предельную силу резания, полное использование мощности электродвигателя главного привода и т. п. В различных производственных условиях названные выше факторы могут выступать как факторы оптимизации, т. е. такие, которым стараются придать экстремальные или предельные значения, а также как ограничивающие факторы, определяющие условия или границы, в которых возможна оптимизация. К последним относятся и такие факторы, как норма сменной обеспеченности режущим инструментом рабочей позиции станка, допуски на точность и качество обработанных поверхностей, максимальное или минимальное значение частоты вращения шпинделя станка и т. п. Оптимальным является тот вариант режимов резания, при котором рассчитанные или выбранные значения режимных параметров: а) практически могут быть реализованы на имеющихся металлорежущих станках: б) удовлетворяют требованиям всех ограничивающих факторов, включенных в техническое задание: в) в наибольшей практически достижимой степени позволяют достичь максимальных или минимальных значений оптимизируемых факторов. Наличие в условиях реального производства большого количества ограничивающих факторов значительно усложняет задачу оптимизации, и поэтому полную оптимизацию удается осуществить редко. Чаще при определении режимов резания проводят частичную оптимизацию, учитывая наиболее существенные ограничивающие факторы. Наиболее простой задачей является определение режимов обработки, при которых фактор оптимизации имеет экстремальное значение, а ограничивающие факторы совсем не учитываются.

Поиск по сайту: