Процесс стружкообразования

Процесс резания

Физические явления, сопровождающие

Тема 3.3. Физические явления при токарной обработке

Металл, срезаемый режущим инструментом с заготовки называется стружкой. Процесс резания (стружкообразования) представляет собой сложный процесс, включающий ряд взаимосвязанных явлений:

а) упругие и пластические деформации;

б) интенсивное трение;

в) тепловыделение;

г) наростообразование;

д) завивание и усадка стружки;

е) износ режущего инструмента;

ж) упрочнение поверхностного слоя металла.

Изучение всех физических явлений, происходящих в процессе обработки необходимо для правильного выбора режимов резания и рационального конструирования режущего инструмента.

Процесс резания металлов есть процесс последовательного сдвига (скалывания) элементов срезаемого слоя (рис.24). По мере передвижения резец своей передней поверхностью сжимает частицы металла, вызывая сначала упругую, а затем и пластическую деформацию. Когда давление резца превысит силу сцепления частиц металла срезаемого слоя, происходит скалывание, образование элемента стружки и перемещение его по передней поверхности резца.

Скалывание элемента стружки происходит по плоскости сдвига (скалывания) АВ под углом сдвига β₁ ≈ 45°. По мере образования элементов стружки сила Pzувеличивается, а в момент отделения (срыва) быстро падает, затем снова возрастает и т.д. Возникающие вибрации резца и детали отрицательно сказываются на точности и чистоте обработанной поверхности, износе резца, работе станка. Для предупреждения этого необходима жёсткость системы СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь), т.е. надёжное закрепление детали, отсутствие излишних зазоров у движущихся частей станка, правильная геометрия инструмента.

3. Типы стружек

В зависимости от обрабатываемого материала, подачи, скорости резания, геометрии резца процесс стружкообразования происходит различно, поэтому различают следующие типы стружек (рис.25)

а) стружка надлома - образуется при обработке твёрдых и хрупких материалов (чугун, бронза);

б) элементная стружка - встречается редко т.к. образуется при обработке твёрдых мяловязких материалов.

в) ступенчатая стружка состоит из элементов, прочно связанных между собою. Образуется при обработке стали средней твёрдости при средней скорости резания. Прирезцовая поверхность гладкая, а противоположная сторона – ступенчатая с острыми зазубринами.

г) сливная стружка – образуется при обработке с большой скоростью резания вязких (пластичных) материалов. Прирезцовая поверхность стружки гладкая, а противоположная сторона имеет малозаметные шероховатости, т.к. элементы стружки малы. Сливная стружка опасна, поэтому резцы для обработки вязких материалов с большими скоростями необходимо оснащать стружколомателями (рис.26)

Дата добавления: 2014-10-17