Анализ процесса формообразования и расчет параметров режимов резания
1.10 Качество обработанной поверхности.
Для надежной работы большое значение имеет шероховатость обработанной поверхности, характеризуемая величиной ее микронеровностей, и качество поверхностного слоя, характеризуемого его состоянием.
Формирование микрогеометрии поверхности и качества поверхностного слоя является сложным физическим процессом с активным химическим взаимодействием всех материалов, находящихся в зоне обработки. В этом случае многое является результатом копирования траекторий массового перемещения шлифующих зерен круга относительно обрабатываемой детали.
В результате действия шлифующих зерен на поверхностный слой детали наносится огромное число микроцарапин, формирующих микропрофиль.
Установившаяся шероховатость шлифованной поверхности, зависящая от геометрических параметров и вибраций системы СПИД, формируется после многих проходов круга по определенному участку детали.
Наряду с шероховатостью шлифованной поверхности большое значение имеет также ее волнистость, представляющая собой сочетание периодических и апериодических выступов и впадин. На образование волнистости шлифованной поверхности при чистовой обработке наиболее активно влияют колебания обрабатываемой детали, шлифовальной бабки, шлифовального круга и его некруглость. Существенное значение оказывает также отношение скоростей детали и круга, их размеры, число проходов и сдвига фаз волн при последующих проходах.
Наиболее высокие эксплуатационные свойства шлифованной детали могут быть получены путем создания наивыгоднейших условий обработки (характеристики круга, режима резания и др.). Подбирая требуемым образом условия шлифования, можно обеспечить наиболее благоприятное распределение напряжений в детали, например растягивающие напряжения заменить на сжимающие. В итоге можно повысить износостойкость деталей.
Благоприятное влияние на шероховатость оказывает окружная скорость шлифовального круга. С ее увеличением шероховатость шлифованной поверхности существенно снижается. Это объясняется как уменьшением толщины слоя, снимаемого одним зерном, так и возрастанием количества теплоты в зоне действия каждого зерна.
Шероховатость поверхности зубьев колес после их шлифования должна находится в пределах значений высоты микронеровностей Ra от 0,20 – 0,80 мкм в зависимости от требований эксплуатации.
1.11 Особенности процесса формообразования.
После всего вышеизложенного, можно выделить следующие особенности процесса шлифования:
1. каждое абразивное зерно участвует в работе в течение не всего времени обработки детали – прерывистое резание.
2. в течение всего времени обработки детали размеры и площадь сечения срезаемого слоя изменяются.
3. условия удаления стружки из зоны резания, для банного вида обработки, благоприятны.
4. условия подвода СОЖ в зону резания благоприятны.
5. жесткость технологической системы при данном виде обработки достаточна.
6. кинематические углы изменяются в процессе работы.
Шлифовальные круги, режимы резания назначают исходя из конкретных условий обработки. При повышенных требованиях к шероховатости поверхности применяют круги с меньшим номером зернистости, при шлифовании зубчатых колес силовых передач применяют круги зернистостью до 40. В остальных случаях номер зернистости выбирают, исходя из требований чертежа детали.
2 Назначение параметров режима резания
Задание:
Обработать отверстие диаметром d1, полученное после штамповки, до диаметра d2, на глубину L. Сопоставить эффективность обработки при различных процессах формообразования в серийном производстве: рассверливание и зенкерование.
Таблица 1. Исходные данные.
Вар. № |
d1, Диам. заг., мм |
d2 , Диам. дет., мм |
L Длина отв., мм |
Шерох. |
Марка обраб. мат-ла |
Механические свойства |
Модель станка | |
sв, Мпа |
НВ | |||||||
4 |
20 |
20,9 |
40 |
Rz 40 |
Сталь 40ХН |
700 |
207 |
2А125 |