Кинематические элементы процесса точения

1. Кинематические элементы процесса точения

(а)
h
Vs
4
V
Ve
5
3
2
1
m
Dr
A
Dr – главное движение резания
Ds – движение подачи
De – результирующее движение резания
V –скорость резания
Ds
Vs - скорость подачи
Ve –результирующая скорость
Ps – рабочая плоскость
– угол скорости резания
– угол подачи

2. Кинематические элементы процесса фрезерования и сверления

Фрезерование
2
1
(б)
Ve
m
Dr
3
(в)
V
h
Vs
Сверление
Dr
3
Ds
2
А
h
V
А
Ds
5
4
Ve
1
m
Vs
5
4

3. Координатные плоскости и системы координатных плоскостей

3
4
V(Ve)
2
1
Dr
A
Ds
1 - основная плоскость Pv;
2 - плоскость резания Pn;
3 - главная секущая плоскость P ;
4 - V (Ve) – вектор скорости главного движения Dr

4. Координатные плоскости и системы координатных плоскостей

Статическая система
координат
(ССК)
Pnи
Инструментальная
система координат
(ИСК)
Кинематическая
система координат
(КСК)
Pnc
V
Pnk
Ve
Dr
V
h
Dr
Pvк
Pvи
Pvc
Pvc
Pvи
Vs
Ds
Pnи
Рtи
Pvк
Pnk
Pnc
Ptc
Ptk

5. Геометрические параметры режущего инструмента

S
1
I1
6
2
5
4
3
I) рабочая часть резца (лезвие);
II) крепежная часть резца (державка);
S) направление подачи;
1) передняя поверхность A ;
2) главная режущая кромка К;
3) главная задняя поверхность A ;
II
4 ) вершина лезвия;
1
1
5) вспомогательная задняя
поверхность А ;
6) вспомогательная режущая кромка
К .

6. Геометрические параметры режущего инструмента

Углы в основной плоскости Рv :
- главный угол в плане
1 – вспомогательный угол в плане
- угол при вершине лезвия;
+ + 1 = 180
rb – радиус вершины
Углы в главной секущей плоскости Pτ:
- главный передний угол
- главный задний угол
- главный угол заострения
+ = 90 .
-+радиус
округления режущей кромки
В плоскости резания Pn:
- угол наклона главной режущей
кромки

7. Особенности выбора геометрических параметров лезвия резцов из быстрорежущей стали

Форма передней поверхности:

8. Особенности выбора геометрических параметров лезвия резцов

Форма передней поверхности:

9. Классификация основных видов резания

Свободное резание:
1
Dr
Dr
B
А
В
1
A
Ds
Несвободное резание:
Dr
О
А
В
Ds
Ds

10. Классификация основных видов резания

Прерывистое резание:
Нестационарное резание:
t2
Dr
t1
D
d
Ds
Ds
Dr
t
a)
j1
j2
Ds
б)

11. Элементы режима резания при точении

Скорость резания :
Подача S:
мм/об – точение и сверление;
мм/об, мм/мин, мм/зуб –
фрезерование;
мм/дв.ход –шлифование и
строгание
Глубина резания t :

12. Элементы и характеристика срезаемого слоя при точении

Толщина срезаемого слоя a :
Площадь срезаемого слоя f :
Ширина срезаемого слоя b :

13. Элементы и характеристика срезаемого слоя при фрезеровании

14. Элементы и характеристика срезаемого слоя при фрезеровании и сверлении

15. Остаточное сечение при точении

S0
B
S0
S0
j1
D
A
S0
C
t
S0
j1
Rz расч
Остаточное сечение при точении
j
• номинальное сечение среза
(площадь АВСЕ);
• действительное сечение среза
(площадь ABDE);
• остаточное сечение среза
(площадь BCD);
E
Высота остаточных гребешков:
для резца с острой вершиной -
So
В
t
So
S0
ctg ctg 1
с закругленной вершиной -
Rz расч
Rb
Е
Rz расч
C
D
А
So
R zрасч
S0
8 rb

16. Врезание и перебег

17. Врезание и перебег

18. Врезание и перебег

19. Методы оценки пластической деформации

Визуальное наблюдение отполированной поверхности

20. Методы оценки пластической деформации

Метод измерения микротвердости и расчет напряжений в зоне
резания

21. Физическая сущность процесса резания

22. Физическая сущность процесса резания

23. Типы стружек

а
б
в
г
Типы стружек, образующихся при резании:
а – элементная; б – суставчатая; в – сливная; г - надлома

24. Образование заторможенного слоя на передней поверхности

25. Влияние переднего угла и скорости резания на стружкообразование

26. Понятие об усадке

Усадка стружки по длине
K1
Lс
L
Усадка стружки по толщине
K а ас / а
Усадка стружки по ширине
K в вс / в

27. Зависимость усадки от технологии обработки

Влияние переднего угла
Влияние главного угла
в плане
Влияние скорости резания
Влияние радиуса при
вершине резца

28.

Наростообразование.
Факторы, влияющие на образование нароста
Микроструктура стружки
в зоне резания
Схема образования нароста

29.

Факторы, влияющие на образование нароста
1. Обрабатываемый материал
2. Скорость резания
3. Подача
4. Глубина резания
5. Передний угол
6. СОТС
7. Качество поверхности резца

30.

Наростообразование.
Факторы, влияющие на образование нароста

31. Силы резания

32. Силы резания

33. Силы резания

34. Силы резания

35. Тепловые явления при резании металлов

Источники тепла в зоне
резании
Слой упруго-пластической деформации впереди
зоны стружкообразования, перед плоскостью
скалывания 1-1
Тепловой баланс
Q1 + Q2 + Q3 = q1 + q2 + q3 + q4

36.

Методы измерения температуры в зоне резания
1. Калориметрический метод
3. Метод измерения температуры
с помощью термопар
«бегущая» термопара
2. Метод термочувствительных красок

37.

Температурное поле после резца

38.

Температурное поле после резца

39.

Рекомендации по применению СОТС

40.

Быстрорежущие стали

41.

Быстрорежущие стали

42.

Вольфрамосодержащие твердые сплавы

43.

Безвольфрамовые твердые сплавы

44.

Режущая минералокерамика

45.

Сверхтвердые инструментальные материалы

46.

Напряжения в инструменте и виды износа

47.

Виды износа

48.

Износ по задней поверхности

49.

Тепловая деформация

50.

Тепловые трещины

51.

Износ по лунке

52.

Выкрашивание

53.

Проточины

54.

Нарост

55.

Разрушение

56.

Критерии износа и затупления

57.

Критерии износа и затупления

58.

Факторы, влияющие на шероховатость
Шероховатость и волнистость сопрягаемых поверхностей

59.

Факторы, влияющие на шероховатость

60.

Классы и величина шероховатостей поверхности

61.

Методы определения обрабатываемости
1."классический" метод
CV
VБ m
T
Б
CV
VA m
T
A
Б
A
2. Метод торцового точения
h
U f (V )
ui i
i
U экв
h
i
T
i
hi
3. Метод эквивалентной интенсивности износа

62.

Способы улучшения обрабатываемости
1. Способы, реализуемые в металлургическом производстве
а) Оптимизация химического состава материала заготовок
2. Способы, реализуемые до механической обработки заготовок
а) Применение улучшающей термической обработки
3. Способы, реализуемые в процессе механической обработки
а) Применение эффективных смазочно-охлаждающих технологических сред
б) Рациональный выбор материала режущей части инструмента
в) Оптимизация режимов обработки
г) Введение в зону резания дополнительной энергии

63.

Способы улучшения обрабатываемости
Метод обработки резанием
с нагревом (терморезание)
Вибрационное резание
Схема точения с опережающим
пластическим деформированием

64.

Оптимизация режима резания