Обрабатываемость конструкционных материалов резанием
| Конструкционные материалы деталей машин | |||
| легкообрабатываемые | средней обрабатываемости | ниже средней обрабатываемости | труднообрабатываемые |
| Латуни, бронзы, дуралюмины, мягкие чугуны (НВ 140 ... 160) | Углеродистые стали (сталь 45), низколегированные стали, силумины, чугуны средней твердости (НВ160 ... 180) | Высоколегированные стали; стали классов: мартенситного, мартенситно-ферритного, аустенитно-мартенситного, твердые чугуны (НВ 180 ... 220) | Высоколегированные стали аустенитного класса; жаростойкие стали; кислотостойкие стали; никелеферритные стали; никелевые сплавы; тугоплавкие сплавы; композиционные материалы; твердые сплавы; керметы; минералы (рубин, сапфир, кремний и др.) |
| Кo < 1 | Кo = 1 | Ko > 1 | Кo >> 1 |
| Условные обозначения: Кo- коэффициент обрабатываемости. |
заготовки к наростообразованию; теплофизические процессы резания (теплоотдача и теплопроводность) обрабатываемого материала заготовки и инструмента; влияние свойств обрабатываемого материала заготовки на износостойкость (стойкость) режущего инструмента; энергозатраты на срезание единицы массы обрабатываемого материала; возможность удовлетворения показателей производительности и экономичности обработки резанием.
Обрабатываемость конструкционных материалов, как правило, сравнивается с обрабатываемостью эталонного материала (сталь 45), принимаемого за материал средней обрабатываемости. В табл. 6.1 указано примерное распределение конструкционных материалов по степени их обрабатываемости. На обрабатываемость материалов влияют химический состав материала, структура материала, физико-механические свойства материала, тепло-физические свойства материала.
Обрабатываемость конструкционных материалов ухудшают наличие в структуре силикатов, алюминатов, нитридов, карбидов; наличие легирующих элементов - хрома, никеля; наличие в чугунах пластинчатого графита; мелкозернистая структура и другие факторы.
Возможные пути улучшения обрабатываемости конструкционных материалов: снижение температуры плавления сплавов; снижение коэффициента трения материала заготовки; предварительная термическая обработка заготовок (отжиг, отпуск, нормализация и др.); изменение геометрии режущих инструментов и оптимизация режимов резания; подбор смазывающе-охлаждающих жидкостей.
13. ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ
КОНСТРУКЦИЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Технологичность конструкции изделия - это совокупность свойств конструкции,
определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных качества, объема выпуска и условий выполнения работ.
Необходимость отработки конструкций деталей и изделий на технологичность в целом диктуется рядом требований современного машиностроительного производства: постоянно растущим объемом агрегатного монтажа узлов механизмов и оборудования, развитием систем модульного проектирования на базе типизации, унификации и стандартизации; широким использованием ЭВМ, обеспечивающим высокий уровень анализа конструктивных решений в различных вариантах использования; организацией широкого обмена опытом в области создания технологичных конструкций между различными отраслями машиностроения.
При отработке конструкции изделия (детали) на технологичность ее следует рассматривать как комплексный объект - объект проектирования, производства и эксплуатации. Чтобы можно было планировать технологичность изделия и управлять формированием признаков технологичности, ГОСТ 14.201-83 устанавливает количественную оценку технологичности, основанную на системе показателей: базовых показателях технологичности, устанавливаемых в техническом задании на проектируемое изделие; показателях технологичности, достигнутых при разработке конструкции; уровне технологичности (отношение достигнутых показателей к базовым).
Выбор показателей технологичности - сложная инженерная задача. Одним из показателей технологичности изделия может служить его материалоемкость. Показатель материалоемкости определяют по формуле
KM = Qи / Qзаг,
где Км - коэффициент использования материала; Qи - масса изделия, кг; Qзаг - общая масса заготовок на изделие, кг.
Наиболее технологичным вариантом конструкции изделия детали будет тот, для которого значение Км наиболее близко к единице.
При конструировании деталей необходимо ориентироваться на предполагаемые технологические способы обработки их поверхностей и отдавать предпочтение таким конструктивным формам и элементам деталей, которые наиболее полно удовлетворяют выбранным способам изготовления деталей, обеспечивая высокие показатели точности, производительности и экономичности. Соблюдение этих условий особенно важно для серийного и массового производств, а также при изготовлении деталей на станках с ЧПУ и в условиях ГПС.
Ниже, при рассмотрении технологических способов обработки заготовок, будут даны примеры рациональных конструктивных (технологичных) форм деталей машин.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
- Дайте определение составляющих режима резания и назовите их размерности.
- Что понимают под схемой обработки поверхности заготовки?
- Какова физическая сущность процесса резания?
- Назовите факторы, влияющие на размерную точность обрабатываемых поверхностей.
- Назовите факторы, определяющие качество поверхностного слоя обработанных поверхностей деталей машин.
- Назовите критерии обрабатываемости конструкционных материалов.
- Назовите основные критерии технологичности конструкций деталей машин.
Дата добавления: 2015-08-04; просмотров: 1739;