Есов В.Б. - Курс лекций по механической обработке (1073126), страница 3
Текст из файла (страница 3)
системы приточной вытяжной вентиляции5. применение смазывающих охлаждающих средств (СОС) (конкретней – СОЖ, СОТС).6. другие186. Смазывающие охлаждающие средства.Наиболее распространены смазывающие охлаждающие жидкости (СОЖ) применениекоторых позволяет на ≈10% уменьшить эффективную мощность резания и повыситькачество обработанной поверхности по параметрам шероховатости на 1-2 класса.Типы СОЖ:1.
Водные растворы электролитов2. Водные растворы поверхностно активных веществ (ПАВ)3. Суспензии (мелкодисперсные смеси легкоплавких металлов взвешенных в жидкости)4. Масла (животные, растительные): керосин, минеральные масла с добавлениемфосфора, серы, хрома – сульфофризол.5.
Эмульсии (вода, ингибиторы коррозии, ПАВ, масла, эмульгаторы, т.е вещества,предотвращающие распадение эмульсии на еѐ составляющие при длительном еѐхранении)СОЖ обладают:1. Смазывающими свойствами (уменьшает коэф. трения, выделяемое тепло)2. Свойство улучшать обрабатываемость материала заготовки по параметрусопротивления резания. (Это объясняется попаданием СОЖ на поверхностьмикротрещин. СОЖ оказывает давление на их стенки и расклеивает их, уменьшаяработу пластической деформации, эффект Ребиндера (эффект охрупчивания)).Наилучшее средство – сульфофрезол.3. Охлаждающее свойство, т.е СОЖ обладает определенной теплоемкостью, поэтомуСОЖ поглощает часть выделяющийся при резании теплоты, уменьшая нагревзаготовки и инструмента.Наилучшее средство – эмульсии и водный раствор электролитов.4.
Смазывающее свойство (моющий эффект) – способность удалять стружку из зоныобработки, это важно при обработке отверстий, а так же при использовании станков –автоматов.Наилучшие свойства – керосин.Чтобы положительные свойства СОЖ проявлялись, расход СОЖ должен составлятьнесколько десятков л/мин, важен так же подвод СОЖ в область резания, наиболеераспространен способ полива (струей сверху), также эффективна высоконапорная подачаСОЖ. Применяется способ «тумана» (распыление СОЖ снизу на заднюю поверхностьинструмента).При обработке хрупких материалов (бронза, чугун), когда образуется элементнаястружка, СОЖ не применяют во избежание интенсивного износа трущихся пар станка,19при падании на них твердой, мелкой стружки.
В этих случаях для охлаждения используютгазообразные вещества или сжатый воздух (Перспективное направление – использованиеохлажденного ионизированного воздуха).Уравнение баланса, с применением СОЖ:↓QПД+↓Qтр =↑qстружка+↓qзаготовка+↓qстанок (окр. среда)+↓ qинструмент+qСОЖ207. Износ и стойкость режущего инструмента.Физической основой изнашивания режущего инструмента является трение стружки опереднюю и заготовки о главную заднюю поверхность режущего инструмента.Различают следующие разновидности изнашивания режущего инструмента:1. Абразивное изнашивание, которое состоит в срезании весьма твердой стружкоймикровыступов на рабочих (передней и задней) поверхностях инструмента.2.
Адгезионное изнашивание, которое состоит в непрерывных, контактных процессахсхватывания и последующего отрыва мелких частиц материала режущей поверхностиинструмента, по его передней и задней поверхностям. Например, такой отрывпроисходит весьма интенсивно при срыве нароста. Образуются микрократоры,способствующие более активному абразивному изнашиванию.3.
Диффузионное изнашивание. При скоростной обработке сталей метало керамическимрежущим инструментом, происходит нагрев до высоких температур ≈800-1200˚С, чтоприводит к химическому взаимодействию стали и металлокерамики с образованиемна поверхности последней охрупчиванного слоя, который сравнительно легкоразрушается механическим воздействием.4. Окислительное изнашивание. Связано с высокотемпературным нагревом режущегоинструмента, в результате чего на его поверхности идут активные химическиепроцессы образования непрочных окисных пленок, так же сравнительно легкоразрушается при механическом взаимодействии.Виды износа взаимосвязаны, и превалирование одного или другого износа связано срежимами резания.21(рис.
h(T) – зависимость износа инструмента от его стойкости, при заданных глубине,подаче и скорости, при этом скорости разные, три графика для V3>V1> V2)Критерии допустимого износа.Для твердых сплавов: [hз]=0,8..1 ммБыстрорежущей стали: [hз] до 2 ммМинералокерамики: [hз] =0,5 ммV=C/TmV – скорость резанияС – коэффициент, учитывающий физико-механические свойства материалов заготовки иинструментаТ – стойкость инструмента (показатель степени m=0,1..0,3)(рис. T(V) с указанием V2, V1, V3)228.
Инструментальные материалы.Инструментальный материал – материал, из которого изготавливается активная частьрежущего клина. Он работает в наиболее тяжелых условиях, контактирует сювинильными поверхностями образованного материала, поэтому инструменту материалупредъявляется повышенные требования по следующим параметрам:1.
высокая твердость (особенно горячей микротвердости)2. высокая прочность (особенно ударная прочность)3. красностойкость (сохранение физико-механических характеристик материала приповышении температуры)4. отсутствие химического сродства с обрабатываемым материалом5. уменьшение доли остродефицитных химических элементовОсновные группы инструментальных материалов.1.
Углеродистые стали.У7; У8; У10; У11; У10А; У11; У12Особенности углеродистых сталей: повышенное содержание углерода (0,7.. 1,2%)Достоинства: хорошо обрабатывается.Недостатки: низкая стойкость; трудности в термообработке, т.к. возникают короблениепри охлаждении с большими скоростями.Vрез≈0,5..1 м/с.Область применения: слесарных инвентарь (напильники, слесарные метчики и т.д)2.
Легированные инструментальные стали.9ХС; ХВГ (легированные хромом, кремнием, ванадием, марганцем)Эксплуатационные свойства мало отличаются от углеродистых сталей. Улучшенытехнологические свойства. Улучшены условия ТО.В 9ХС благодаря хрому и кремнию, можно получать закаленную структуру с малойскоростью ТО, что позволяет изготовлять инструмент сложной формы (зенкера,сверла). А ХВГ в закаленном состоянии претерпевает малые деформации, чтосокращает количество возможных поломок (протяжки).3.Быстрорежущие стали.Р18; Р6М5; Р9М5К5; Р9Ф5; Р10К5Ф5;(М-молибден; Ф-ванадий; К-кобальт; так же 18%W - вольфрам)Увеличена ударная вязкость, прочность..
скорости резания.234.Металлокерамика (твердые сплавы)а)Вольфрамовые твердые сплавы.1) Однокарбидные твердые сплавы.ВК2; ВК3; ВК6; ВК6ОМ; ВК8; ВК15 (порядке увеличения прочности, уменьшениятвердости)2) Двухкарбидные твердые сплавы (Т15 означает содержание TiC 15%)Т15К6; Т14К8; (получистовые) Т5К10; (черновой) Т30К4 (чистовой). Остальное карбидвольфрама (WC)3) Трехкарбидные твердые сплавы: (карбиды W вольфрама,Ta тантала, Ne ниобия)ТТ7К12; ТТ7К8Б; ТТ7К15бВыше горячая прочность, износостойкость.труднообрабатываемых материалов.
(МС146; МС22)Используютсядляобработкиб) Безвольфрамовые твердые сплавы.ТН20; КНТ16;карбонитриды титанаЗначительно выше износостойкость, но более хрупкие, меньше теплопроводность (всравнении с вольфрамовыми твердыми сплавами).ТН20КНТ16TiC7974TiCN19,5Ni156,5Mo6-5. МинералокерамикаБелая керамика ЦМ332 (Al2O3, MgO, ZnO2), BOK (Al2O3, TiC, ZnO2)Более красностойкие (1000-1500˚С), более высокие скорости резания до 15 м/с (3..8 м/с)Область применения:-чистовая, получистовая обработка с высокими скоростями резания-обработка ковких , высокопрочных, отбеленных чугунов и закаленных сталей.Недостатки: при прерывистом резании есть ограничения.Достоинства (из-за содержания Al2O3):-повышенная твердость, износостойкость, красностойкость.246.
Сверхтвердые материалы (СТМ)Основа: кубический нитрид бора (КБН)Марки: эльбор, гесонит Р, киборит, кубанит, боразонт.Свойства: повышенная твердость, красностойкость, увеличение скорости резания до 15м/с.Изготовляют резцы, шлифовальные круги.7. Алмаз (синтетический)В виде кристаллов, или круги.
Скорость резания от 15 до 100 м/с.Область применения: чистовая обработка. Применяют для цветных сплавов и металлов,пластмассы. Ограничения по обработке черных металлов (углерод диффундирует назаготовку, резец «угорает»)Сравнительные характеристики.Маркаσизг, МПАσсж, МПАУ12А320040009ХС32004000Р1837004000ВК814004800Т15К611004150ТТ7К121550-ТН20900-ЦМ33225-374000Алмаз21-49-Красностойкость.(рис. HRC(t˚) – для У12А, Р18, ВК8, Т15К6, ЦМ332)25Обрабатываемость конструкционных материалов.Критерий обрабатываемости.Обрабатываемость – способность материала подвергаться обработке (для ОР –резанием)Критерии обрабатываемости:1. Допустимая скорость резания при заданном параметре стойкости (Т 15, см.
ранее)Эталон – сталь 45; коэффициент обрабатываемости: К=V151/V152. К>1 – лучше, K<1хуже. (V152 – для сталь 45).2. Силы резания (энергозатраты при обработке)3. Температуры в зоне резания (стойкость инструмента)4. Вид и форма образующейся стружки.5. Шероховатость обработанной поверхности.26СОДЕРЖАНИЕ1. Современные технологические методы и виды изготовления деталей машин ………….32. Физические основы процесса формообразования поверхностей деталей машин ………63. Нарост ………………………………………………………………………..………………134. Вибрации при обработке резанием ……………………………………………….………..155. Тепловые явления при резании …………………………………………………………….176.
Смазывающие охлаждающие средства ……………………………………………………197. Износ и стойкость режущего инструмента …………………………………………….….218. Инструментальные материалы ………………………………………………………….….2327.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
