lectures_resanie (533317), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Другой причинойявляется трудность обеспечения герметичности подвижных соединений магистралей для подвода жидкости, работающих под давлением 20 – 30 атмосфер. Поэтим причинам метод применяется в настоящее время только при обработкетрудно обрабатываемых материалов и в других случаях, где крайне необходимоповышение стойкости инструмента любыми техническими средствами.Менее эффективным по сравнению с высоконапорным струйным методомохлаждения, но более удобным, технологичным и перспективным является способ охлаждения и смазки зоны резания распыленной жидкостью.
Он был впервые предложен в 1944 году новосибирским инженером Г.И. Покровским. В своей статье автор, отметил, что этот способ “… несомненно, заслуживает большого внимания”. Однако, в то трудное военное время методу не было уделенодолжного внимания и только лишь спустя десятилетие он был вновь изучен,разработан и взят в арсенал средств повышения эффективности резания металлов.Сущность метода охлаждения и смазки распыленной жидкостью заключается в том, что СОЖ распыливается в специальном распыливающем устройствесжатым воздухом и подается в зону резания в виде воздухо-жидкостной смеси.Для образования воздухо-жидкостной смеси используются специальные распылительные установки разных конструкций.Наиболее удачной и работоспособной оказалась установка типа УР-3(рис.12.4.) с двойным смешиванием жидкости с воздухом, предназначенная дляраспыливания смазочно-охлаждающих жидкостей на водной основе. Сжатыйвоздух из заводской сети, пройдя пробковый кран или вентиль, поступает черезфильтр 1 в редукционный клапан 2, предназначенный для снижения давлениявоздуха и поддерживания его на постоянном уровне во время работы.Рис.12.4.
Установка УР-3 с двойным смешиванием жидкости с воздухом.Из редукционного клапана 2 сжатый воздух через электромагнитный клапан3 направляется в распределитель (первичный смеситель) 4. В распределителеобразуется богатая жидкостью смесь ее с воздухом. Эта смесь подается во вторичный смеситель 6, где смешивается с сухим воздухом и далее по трубке 7 через сопло 8 направляется в зону резания. Воздухо-жидкостная смесь выходит изсопла с высокой скоростью. Движение воздухо-жидкостной смеси относительноохлаждаемых поверхностей с такой большой скоростью интенсифицирует теплообменные процессы в зоне резания. Более сильному теплообмену способствует также и то, что температура воздухо-жидкостной смеси при выходе ее из сопла понижается до 4—10 0С.
Поскольку смазочное действие СОЖ осуществляется путем проникновения на поверхности трения мельчайших частиц и паровжидкости, распыливание СОЖ делает ее более подготовленной к проявлениюэтого действия. При распыливании расходуется небольшое количество СОЖ(около 300 г/час), жидкость не разбрызгивается и не требует устройств для еесбора, а зона резания остается всегда открытой для наблюдения.Распыленные жидкости действуют в зоне резания более эффективно, чемподаваемая поливом жидкость благодаря подаче в зону резания кислорода сжатого воздуха и электризации капель распыленной жидкости. Описанные распылительные установки автоматизированы.
Автоматизация заключается в применении на этих установках устройств, автоматически включающих подачу в зонурезания распыленной жидкости во время рабочего хода станка и прекращающихподачу ее с прекращением работы станка.Целесообразность такой автоматизации заключается в следующем.Исключается расход сжатого воздуха в период, когда не производится резание.1. Оснащение станков автоматизированными установками не вызывает дополнительных затрат времени на их обслуживание, в частности, навключение и выключение подачи распыленной жидкости во время холостых ходов, промеров, подвода инструмента, смены деталей и выполнения других рабочих приемов.
Кроме того, оснащение станков автоматизированными установками не увеличивает психологическую нагрузку нарабочего.2. Известно, что недостатком метода является шум, создаваемый воздушной струей, который особенно заметен, когда станок не работает. Автоматическое выключение установки в момент останова станка в известной мере устраняет этот недостаток. При одновременном начале работыстанка и установки шум от работы установки становится менее заметным.3. Предполагая применение охлаждения и смазки зоны резания распыленными жидкостями на автоматах и полуавтоматах, вопрос автоматизации работы установок встает еще более остро, так как немыслимо представить оснащение автоматических станков устройствами, требующимиручного обслуживания.Распыленные жидкости могут быть успешно применены на большинстве техтехнологических операций, где полив в силу присущих ему недостатков неприменяется и обработка производится всухую.
Метод охлаждения и смазкираспыленной жидкостью следует рассматривать как дополнение к существующим методам, как средство, расширяющее возможности применения смазочноохлаждающих жидкостей, позволяющее значительно сократить число технологических операций, выполняющихся всухую.Особую группу представляют способы подачи СОЖ при шлифовании. Пришлифовальных работах весьма эффективными оказываются способы подачиСОЖ через поры абразивного круга, поэтапным и гидроаэродинамическим способами, путем применения СОЖ в замороженном состоянии в виде твердыхбрусков льда, прижимаемых собственным весом к обрабатываемой поверхностизаготовки. Прижимающаяся к заготовке поверхность бруска замороженнойСОЖ подтаивает и образует пленку жидкости, которая и обеспечивает смазочно-охлаждающее действие в зоне резания.Поиски путей повышения эффективности действия внешних сред привели ксозданию новых, на первый взгляд совершенно неожиданных, и крайне противоположных технических решений, как, например, резание в среде расплавленного металла и с применением замороженных СОЖ., в среде холодных охлаждающих газов и в среде СОЖ, нагретых до парообразного состояния.В связи с тем, что некоторые эффективные компоненты жидкости, типа четыреххлористого углерода, под действием высокой температуры образуют газообразные вещества вредные или опасные для здоровья человека, было предложено подавать их в зону резания в капсулированном виде.
Позднее этот способбыл усовершенствован путем введения в оболочку капсул магнетита и приданияим за счет этого свойства магнитовосприимчивости, обеспечивающего миграцию микрокапсул в зону резания под действием естественного магнитного поля.Капсулы могут содержать в себе минеральное масло, активные присадки илиактивные газы.Новые способы подачи СОЖ привели к образованию новых технологических сред, которые полностью охватывают зону резания и изолируют ее от окружающего атмосферного воздуха.
Резание при этом ведется в новой технологической среде.Лекция 13. Виды обработки резаниемСогласно действующему в нашей стране стандарту (ГОСТ 25761—83) всевиды механической обработки металлов и материалов резанием подразделяютсяна лезвийную и абразивную обработку. К лезвийной обработке относятся всевиды обработки резанием, которые осуществляются лезвийным инструментом.Абразивная обработка производится абразивными инструментами.Наша задача рассмотреть основные виды обработки резанием, движения режущего инструмента и обрабатываемой заготовки, геометрические параметрырежущего лезвия, порядок расчета оптимального режима резания и основноготехнологического времени.Оптимальным режущим режимом резания называется такая совокупностьвсех его элементов (глубины, подачи и скорости резания), которая обеспечиваетнаибольшую производительность при наименьшей стоимости обработки.Выбор, назначение или расчет режима резания ведется поэлементно в порядке влияния каждого из них на стойкость режущего инструмента: сначала назначается глубина резания, затем подача и после этого рассчитывается скоростьрезания с учетом принятых величин глубины и подачи.Скорость резания рассчитывается по эмпирическим формулам.
Все формулысоставлены на основе закона T – V и принципиально одинаковы, но для каждоговида обработки резанием имеют свой внешний вид и учитывают различное число факторов, наиболее характерных для данного вида обработки. Конкретныеусловия резания учитываются одним общим коэффициентом Kv, который представляет собой произведение целого ряда частных поправочных коэффициентов. Важнейшими из них являются:KМ – коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала;KИ – коэффициент, учитывающий свойства инструментального материала;KП – коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности;Численная величина указанных и других коэффициентов выбирается илирассчитывается по данным справочной литературы.После расчета режима резания определяется основное технологическое время.
Основным технологическим временем называется время, которое затрачивается непосредственно на обработку какой-то поверхности, время — в течениекоторого режущий инструмент механически перемещается со скоростью подачи.13.1. ТочениеГлавным движением при точении является вращательное движение детали.Движение подачи придается режущему инструменту. Прямолинейное движениеподачи может быть направлено вдоль или поперек оси вращения изделия, соответственно и подача называется продольной или поперечной.Точение осуществляется на токарных станках. Характерным признаком егоявляется непрерывность резания.Методом точения можно выполнять следующие виды работ: обтачиваниенаружных и растачивание внутренних поверхностей, подрезание торцовой поверхности, фасонное точение фасонным резцом и копировальное точение по копиру.В качестве режущего инструмента при точении используются резцы, конструкция, размеры и форма которых соответствуют выполняемой операции.