Образование - дренажни чипове - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 3
Образование - източване на чипове
При рязане на твърди материали се получава крехко счупване и пукнатина, разпространяваща се с висока скорост (близка до скоростта на звука), напълно отделя стружковия елемент от основния материал. Разпространението на пукнатини под линията на рязане води (дори с образуването на дренажни стружки) до появата на разкъсвания, издатини и прорези върху обработваната повърхност на детайлите. [31]
При рязане на различни материали и при различни условия коефициентите могат да бъдат по-големи или по-малки от единица. Тези коефициенти са подходящи само за относително сравнение на стойностите на деформация и само в случай на образуване на ясно дефинирани конфлуентни чипове. [32]
Показаните форми на стружки не са постоянни и могат да варират в зависимост от твърдостта и здравината на материала, дълбочината на рязане, геометрията на режещия инструмент и скоростта на рязане. Така, например, по-високите скорости на рязане и по-острият ъгъл на върха на инструмента насърчават образуването на слети стружки вместо стружки. [33]
Посочените стойности на коефициента Kt са в добро съответствие с нашите експерименти при лентово шлифоване на много структурни и високоякостни стомани, титанови сплави, твърди сплави и ултрапорцелан. Така че, когато обработваме незакалени и закалени стомани, титанови сплави, когато Kt 0 5, наблюдаваме пластично счупване с образуване на дренажен чип. При шлайфане на ултрапорцеланови и твърди сплави ( / ( t - 2 0 7), видът на разрушаването става многоциклен със значителна част от повреда от умора. След шлайфане с колела (фиг. 1.5, а) има малко следи от смилане, почти няма насочена грапавост. Отстраняването на надбавката се извършва чрез повърхностно разрушаване на материала, има много натрошени частициматериал. Релефът на повърхността на ударно-абразивното износване се основава на затворена кратерна вдлъбнатина, отделена от съседните вдлъбнатини с мостове. [35]
При обработката на алуминиеви части видът на образуваните стружки е подобен на чугун, но има значителни разлики между тях. Основният е, че част от алуминиевите стружки са оформени под формата на дренажен чип, който е много дълга спирала. Образуването на слети стружки по време на обработката на алуминий се обяснява с появата на отвор за износване на предната повърхност на фрезата, което води до извиване на стружката. [36]
Дренажни стружки (виж фиг. 27, c) се получават при обработка на детайли от стомани с висока скорост на рязане. Излиза от ножа под формата на лента, без вдлъбнатини, присъщи на стъпаловидни чипове. Процесът на образуване на дренажни чипове може да бъде представен по следния начин. Под действието на силата Pz, приложена към фрезата, в детайла се създава напрегнато състояние в зоната oecbdo (фиг. 32) и следователно възниква пластична деформация. Докато се движим от границата на oecd към границата na od, пластичната деформация (срязване) на металните частици се увеличава. [38]
Повече работа се изразходва за образуването на съединени чипове, тъй като те претърпяват най-голяма степен на пластична деформация. По време на неговото формиране се извършват почти всички етапи от процеса на формиране на чип елемент. По-малко работа се изразходва за образуването на дренажен чип, тъй като по време на неговото формиране няма втори етап в образуването на елемента на чипа; елементите не успяват да се оформят. Още по-малко работа се изразходва за образуването на счупен чип, тъй като той се формира с лека степен на пластична деформация. [40]
Влияние на величинатасъотношенията y / i на грапавостта на повърхността, износването на инструмента и силите на рязане се разглеждат само от качествена гледна точка. Показано е, че при обработката на крехки материали се образуват елементарни стружки и грапава повърхност. Лекото увеличение на пластичността на материала причинява образуването на дренажен чип и подобряване на покритието на обработената повърхност. По-нататъшното увеличаване на пластичността води до появата на развито натрупване върху инструмента, което влошава грапавостта на повърхността. Влиянието на съотношението y / R върху износването на инструмента се обяснява по подобен начин. Малка стойност на съотношението съответства главно на абразивно износване, а голяма стойност съответства на адхезивно износване. Минималното износване се наблюдава при средни стойности на y / R. При обработката на крехки материали възникват значителни сили в равнината на срязване и малки сили на триене върху предната повърхност. При обработката на пластмасови материали картината става противоположна. Тази теория показва, че материалите, характеризиращи се със средни стойности на y / R, трябва да имат най-добра обработваемост. Разгледаната теория представлява известен интерес, но изисква количествено проучване и развитие, преди да може да се използва на практика. [41]
Грапавостта на повърхността след струговане се влияе от свойствата на обработвания материал, геометричните параметри и износването на инструмента, условията на рязане. Влиянието на свойствата на обработвания материал се проявява чрез процеса на образуване на стружки, който зависи от температурата на рязане. Най-ниската грапавост на повърхността при рязане на пластмаси се получава при образуването на дренажни стружки. [42]
Методът за раздробяване на чипове с помощта на гайка е доста прост, широко разпространен и осигурява раздробяване в относително широк диапазон от скорости и подавания. В тези случаиизползва се кинематично разбиване на стружки, което се състои в налагане на основното подаване на аксиални осцилаторни движения на инструмента или детайла с такава амплитуда, която създава прекъснато рязане. Пробиване с кинематично стружкочупване се нарича вибрационно пробиване; използва се при пробиване на вискозни материали със стабилно образуване на дренажни стружки, чието надеждно раздробяване се осигурява чрез периодично рязане. [43]
При създаването на RTK на базата на металорежещо оборудване, по-специално стругове, един от най-трудните проблеми за химическите инженерни предприятия е да се осигури надеждно раздробяване и отстраняване на чипове. Плътни топки от непрекъснато дрениращи се стърготини плътно се увиват около ножа и детайла при обработка на пръстени, фланци и черупки, изработени от нисковъглеродни структурни стомани на ротационни машини, което пречи на наблюдението на обработката, за измервания, е опасно за работника и често влошава качеството на повърхността, която ще се обработва. При обработката на детайли, изработени от здрави хром-никелови устойчиви на корозия стомани от аустенитен клас, операторите на CNC стругове дори са принудени от време на време да прекъсват обработката съгласно UE и, въоръжени с кука, разкъсват и отстраняват стружки от детайла, приспособлението и инструмента. Образуването на дренажни стружки също усложнява операциите по пробиване, разширяване и пробиване на отвори. Изискването за надеждно раздробяване и отстраняване на чипове трябва да бъде посочено в RTK на базата на машини за струговане, пробиване и пробиване, тъй като дренажните стружки не само нарушават самия процес на обработка, но също така могат да се превърнат в непреодолима пречка за нормалната ориентация на детайла, когато се зарежда в приспособлението на машината от PR манипулатора. За всеки конкретен материалдетайл и за всяка обработена повърхност е възможно експериментално да се изберат такива стойности на параметрите на ширината на фаската на предната повърхност f, радиуса на кривината на отвора или издатината r и тяхната дълбочина или височина h, че чипът 3 ще се извие стръмно към повърхността на детайла / и поради динамичното взаимодействие с него ще бъде смачкан на отделни къси къдрици 2, които лесно се отстраняват от зоната на обработка. [44]
Инструментът за пробиване на отвори с малък диаметър има ниска устойчивост на огъване и усукване. В тази връзка, дори при пробиване с вътрешен инструмент за контрол на стружките, който е по-твърд от външен инструмент за контрол на стружките, е необходимо да се работи с ниски подавания. Така че, при пробиване на дълбоки отвори с диаметър 7 - 30 mm в детайли, изработени от легирани и конструкционни стомани със съотношение / / d0; 100 работни подавания не надвишават 0 05 - 0 06 mm / rev. При работа с такива ниски подавания се образува дренажен чип, който практически не се поддава на смачкване по дължината, а рязането на чипа се извършва при неблагоприятни условия, тъй като дебелината на рязане е равна или по-малка от радиуса на режещия ръб. Образуването на дренажни стърготини и трудността при отстраняването им пораждат редица характеристики, които трябва да се вземат предвид при разработването на метод за пробиване на отвори с малък диаметър. [45]