Реферат: Анализ процесса формообразования и расчет параметров режимов резания

Стружка, снимаемая в процессе шлифования, располагается в порах между шлифующими зернами и по выходе из зоны контакта с деталью выбрасывается наружу. При достаточно большом сечении стружки, но недостаточных размерах пор между шлифующими зернами стружка может быть настолько вдавлена в промежутки между зернами, что для ее отделения сила, развиваемая струей охлаждающей жидкости, может оказаться недостаточной. Отходы, образующиеся при шлифовании, кроме стружки, содержит также истертую в порошок связку и мельчайшие частицы шлифующего зерна.

1.5 Усадка стружки.

В результате деформации срезаемого металла обычно оказывается, что длинна срезанной стружки короче пути, пройденного резцом.

Это явление профессор И. А. Тиме назвал усадкой стружки. При укорочении стружки размеры ее поперечного сечения изменяются по сравнению с размерами поперечного сечения срезаемого слоя металла. Толщина стружки оказывается больше толщины срезаемого слоя, а ширина стружки примерно соответствует ширине среза.

Чем больше деформация срезаемого слоя, тем больше отличается длинна стружки от длины пути, пройденного резцом.

Усадку стружки можно характеризовать коэффициентом усадки I, представляющим собой отношение длины пути резца L к длине стружки l:

.

На коэффициент усадки стружки основное влияние оказывают род и механические свойства материалов обрабатываемой детали, передний угол инструмента, толщина срезаемого слоя, скорость резания и применяемая смазочно-охлаждающая жидкость.

При обработке вязких металлов усадка более значительна. При обработке хрупких, дающих стружку надлома, усадка почти отсутствует, так как срезаемый слой деформируется незначительно, и коэффициент усадки в этом случае близок к единице.

С уменьшением угла резания, увеличением толщины среза и при больших скоростях резания уменьшаются деформация срезаемого слоя и усадка стружки. Смазочно-охлаждающая жидкости (СОЖ), снижающие величину коэффициента трения, уменьшают коэффициент усадки стружки, причем эффект от влияния жидкости тем сильнее, чем меньше толщина срезаемого слоя и скорость резания.

В заданном случае усадка будет иметь среднее значение, так как обработка происходит на больших скоростях с очень малыми толщинами срезаемого слоя.

Снизить усадку можно применением СОЖ.

1.6 Условия образования нароста.

При резании металлов контактный слой стружки притормаживает передней поверхностью, и образуется заторможенный слой. В определенных условиях силы трения и адгезии становятся больше силы внутреннего сцепления контактного слоя с основной массой стружки, произойдет остановка контактного слоя, и следующий слой стружки будет двигаться по нему. Из-за химического сродства происходит еще большее торможение, в результате чего образуется нарост.

Нарост обладает особыми свойствами. Он имеет неоднородную структуру, существенно отличающуюся от структуры обрабатываемого материала и материала режущего инструмента. Тонкие слои нароста состоят из сильно деформированных, раздробленных зерен металла с плохо выраженной текстурой. Нарост может иметь разную форму и размеры. На рисунке 1.5 изображена геометрия нароста:

Рисунок 1.6. Геометрия нароста.

Положительные стороны нароста:

1. обеспечивается процесс резания из-за увеличения угла γ;

2. нарост защищает переднюю и заднюю поверхности от износа.

Отрицательные стороны:

1. колебания геометрии и силы резания из-за нестабильной вершины, что не благоприятно влияет на шероховатость;

2. вершина срывается и попадает на обработанную поверхность, снижает ее точность и качество.

Таким образом, нарост является положительным фактором при черновой обработке и отрицательной при чистовой.

Для ликвидации нароста следует снижать шероховатость поверхности инструмента, применять соответствующие условиям обработки смазочно-охлаждающие жидкости и подбирать оптимальные режимы резания.

В данном процессе шлифования нарост не образуется.

1.7 Составляющие силы резания.

Силы резания при шлифовании являются результатом взаимодействия рабочей поверхности шлифовального инструмента с обрабатываемой деталью. В результате такого взаимодействия режущие элементы шлифующих зерен снимают мельчайшие стружки и поэтому силы, развиваемые отдельными зернами, являются незначительными по своей величине. Однако вследствие массового микрорезания большим количеством одновременно работающих зерен суммарные силы резания могут достигать значительных величин.

При шлифовании различают силы резания: шлифовальным кругом (суммарную) (рис. 1.8) и одним шлифующим зубом (рис. 1.7).