Экономические факторы обработки резания
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Экономические факторы обработки резания





Время необходимое для обработки одной заготовки называется штучным временем. Определяется по формуле

tшт=tо+ tв+ tоб+ tп , где

tо – основное (технологическое или машинное) время, то есть время, затраченное на работу резания, в процессе которого идет изменение размеров, формы, свойств обрабатываемой заготовки. Основное технологическое время при резании определяется как частное от деления расчетного пути на скорость относительного перемещения инструмента и заготовки.

tв – вспомогательное время необходимое для включения и выключения станка, подачи, установку и снятие заготовки.

tоб – время обслуживания рабочего места и поддержание оборудования, приспособлений, инструментов в рабочем состоянии.

tп – время на отдых рабочего, то есть время регламентированных перерывов, отнесенное к одной заготовке.

Производительность Q работы за определенный промежуток времени обратно пропорциональна штучному времени

, где

Т – продолжительность определенного отрезка времени (смена и т.п.) в единицу штучного времени tшт.

Сумма tо+tв=tоп называется оперативным временем и составляет до 90% штучного времени. Снижение его оперделяет возможность повышения производительности.

Сумма tоб+tп=tпр называется дополнительным (прибавочным) временем и определяется по нормативам.

, где

Lp - длина расчетного пути инструмента

i – число рабочих ходов (проходов)

n – число оборотов шпинделя

So – подача на оборот.

Расчетный путь Lp помимо длины обрабатываемой части заготовки включает дополнительное перемещение на врезание и перебег инструмента.

, где

l1 – путь врезания инструмента

l – длина обрабатываемой части заготовки

l2 – перебег инструмента



Врезание зависит от конфигурации инструмента и глубины резания.

Величина перебега определяется габаритами инструмента и заготовки. Она нужна для гарантированного окончания обработки заданной поверхности.

z – глубина припуска

t – глубина резания

i – число рабочих ходов (проходов).

Основное (машинное) время уменьшается с ростом элементов режима резания, то есть с ростом скорости резания, увеличением подачи и глубины резания. В идеале число рабочих ходов i равно единице.

Физические основы резания

Схема процесса резания

Резание металлов является сложным процессом взаимодействия режущего инструмента и заготовки, сопровождающимся деформированием срезаемого слоя металла.

В начальный момент, когда резец вдавливается в металл, возникают упругие деформации, которые, постепенно увеличиваясь, переходят в пластические. В этом прирезцовом слое возникает сложное упруго-напряженное состояние. В плоскости, перпендикулярной направлению движения резца, возникают нормальные напряжения (σ), а в плоскости, совподающей с направлением движения – касательные (τ). То есть срезаемый слой находится под действием давления резца, касательных и нармальных напряжений.

Рост пластины деформации приводит к сдвиговой деформации – смещению кристаллов друг относительно друга в зоне АВС, проходящей под углом b к направлению движения подачи S – зона стружкообразования ( начинается с АВ, заканчивается на АС, завершается разрушение кристалла – образуется стружка)

ОО – плоскость сдвига (смещения металла), расположенная под углом 30о к резцу (угол сдвига). В этой зоне меняются свойства и структура, характер этих изменений зависит от физико-механических свойств (геометрия резца, материал).

Различают три типа стружки:

Сливная стружка

Эта стружка получается при обработке вязких материалов при малой глубине резания, больших передних углах инструмента и больших скоростях резания. Представляет собой ленту с гладкой прирезцовой стороной.

Стружка скалывания

Получается при обработке материалов средней твердости и твердых материалов при больших толщинах срезаемого слоя, малых передних углах и малых скоростях резания. На стружке скалывания четко просматриваются отдельные элементы стружки, зазубрины.

Стружка надлома

Она образуется при обработке хрупких материалов, состоит из отдельных, не связанных между собой элементов (чугун, латунь).

В условиях производства важную роль играет тип стружки, так как он определяет безопасность работы, простоту удаления её из зоны обработки. При обработке пластичных (вязких) материалов надо принять меры для завивания и надлома стружки. Это обеспечивает внесение некоторых дополнительных изменений в конструкцию резца.

Оптимальной стружкой в массовом и серийном производстве считают цилиндрическую или коническую спираль в виде отрезков длиной 30-80 мм при диаметре до 15 мм.

Усадка стружки

Степень пластического деформирования удаляемого при резании материала полностью характеризуется усадкой стружки, то есть несоответствием длины стружки и пути резца. Стружка оказывается более короткой, но, сохраняя объем, делается большей по поперечному сечению за счет увеличения толщины. О величине усадки стружки судят по величине коэффициента усадки k.

, где

l0 – длина участка обработки

l – длина стружки

Значение коэффициента усадки в пределах от 2 до 7. Чем больше коэффициент, тем более сложно протекает обработка, тем большая требуется работа по обеспечению среза стружки, то есть усадка является универсальным показателем процесса резания.

Чем больше угол резания d, тем больше усадка, так как идет большая деформация срезаемого слоя, требуются большие усилия по внедрению режущего клина. Уменьшает усадку применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), которые снижают величину силы трения.

Наростообразование

В результате трения стружки о микронеровности передней поверхности при большой глубине резания, отдельные частицы стружки отделяются от неё и привариваются к передней поверхности резца в виде клиновидного нароста, так как в зоне резания действуют высокая температура и давление. Наличие нароста приводит к уменьшению угла резания. Размеры нароста постоянно меняются. Достигнув определенной величины, нарост отделяется от передней поверхности резца и начинает образовываться новый. Отделяясь, нарост в массе своей уходит вместе со стружкой, но часть нароста задерживается и на обрабатываемой поверхности. При черновой обработке нарост оказывает положительное влияние, так как уменьшая угол резания, он защищает переднюю поверхность резца от износа. При чистовой обработке нарост играет отрицательную роль, так как ухудшает качество обработанной поверхности. Наростообразование характерно для обработки пластичных материалов в интервале скорости резания от 20 до 60 м/мин.

Наклёп

Отделение стружки от заготовки есть результат её пластического деформирования. При этом меняются её физико-механические свойства, поверхность. Это изменение относится к стружке и поверхностному слою обработанной поверхности, увеличивается прочность, твердость, износостойкость по сравнению с аналогичными свойствами материала до начала резания. Чем сложнее идет процесс резания, то есть больше углы резания, чем пластичнее материал, тем большее уплотнение (наклеп) получает поверхностный слой, тем на наибольшую глубину проникают эти изменения. Степень наклепа характеризуется коэффициентом

 

HVоп – микротвердость обработанной поверхности

HVисх – исходная твердость материала

i может быть от 3 до 7.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.