ІІІ. Ағымдағы нұсқама-180 минут

1. 
   Кесу процесі ненің көмегімен іске асырылады?
   
2. 
   Металды кесіп өңдеуде орта есеппен оның қанша % жаңқаға айналады?
   
3. 
   Кесіп өңдеу анықтамасы
   
4. 
   Кесетін сынаның материалының қаттылығы қандай болуы тиіс?
   
5. 
   Басты қозғалыс дегеніміз не?
   
6. 
   Кесу режимін анықтайтын параметрлер, және олардың анықтамалары
   

Машина жасау өндірістерінде металды кесетін құралдармен станоктарда өңдеу басты технологиялық процеске жатады.

Кесетін құралдардың жұмысы кесетін сынаны пайдалануға негізделген. Кесетін сына екі беттің өткір қырға қиылысуынан құрылады.

Кесетін сынаның өткір қыры металға сығылып қозғалады. Сол кезде металдан жаңқа бөлініп шығады. Осындай процессті кесу деп атайды.

Кесетін сына мен дайындаманың өзара қозғалыстары металл кесетін станокта жүреді. Станокта кесетін құрал немесе дайындама арнайы сайманға бекітіледі.

Материалдың бетін деформациялау арқылы жаңқа шығарып жаңа бет алуды кесіп өңдеу деп атайды.

Металды кесіп өңдеуде орта есеппен оның 20% жаңқаға айналады. Сондықтан кесіп өңдеумен қатар кеспей өңдеу әдістеріде іздестірілуде: дәлдеп құю, қысыммен дәлдеп өңдеу.

Бірақ, әзірге дәлдігі жоғары бөлшектерді тек кесіп өңдеу арқылы жасауға болады.

Кесетін құралдың кесу қасиеті кесетін сынаның материлына байланысты болады. Алғашқыда кесетін сынаны жасауға көміртекті болат пайдаланылды, содан кейін тез кесетін болат, қатты қоспа және минералокерамика табылып, қолданысқа кірді. Кесетін құралды жасауға жаңа материалдарды пайдалану арқылы кесу жылдамдығын 0.4 м/с (тез кесетін болат үшін) деңгейден 3,3 м/с (минералокерамика үшін) дейін көтеру мүмкіндігіне қол жетті.

Кесетін сынаның материалының қаттылығы кесілетін материалдың қаттылығынан жоғары болу керек.

Жоғарғы температураның әсерінен көптеген материалдардың қаттылығы төмендейді. Кесетін құралдың материалының жоғарғы температурада қаттылығын сақтау қасиетін жылуға төзімділігі деп аталады.

Жылуға төзімділігі шекті температурамен сипатталады. Кесетін құралдың материалының шекті температурасы кесу жылдамдығын шектейді. Сонымен қатар, кесетін құралды жасайтын материал берік және желінуге төзімді болу керек.

Кесу процессіндегі құрал мен дайындаманың қозғалыстарын басты қозғалыс және беріліс қозғалысы деп бөледі.

Басты қозғалыс деп дайындамадан жаңқаны кесу жылдамдығымен бөлінуін қамтамаз ететін қозғалыс. Беріліс қозғалысы құрал жүзіне дайындаманың жаңа бөлігін келтіретін, солай өңделетін беттен жаңқа бөлуді қамтамасыз ететін қозғалыс.

Басты қозғалыс та, беріліс қозғалыс та айналмалы немесе ілгерілемелі қозғалыс болуы мүмкін.

Ол қозғалысты құрал да, дайындама да жасауы мүмкін.

Мысалы, токарь станогінде басты қозғалыс айналмалы, оны дайындама жасйды, ал беріліс қозғалысы ілгерлемелі, оны құрал жасайды.

Фрезерлеу станогінде керісінше фреза айналып басты қозғалыс жасайды, ал столдағы дайындама ілгерлемелі қозғалып беріліс қозғалысын жасайды.

Басты қозғалыс пен беріліс қозғалысы форма жасайтын қозғалыстар болады.

Егер, форма жасайтын қозғалыс біреу болса, онда ол басты қозғалыс болады.

Егер, форма жасайтын қозғалыстар екеу болса, онда біреуі басты қозғалыс, ал екіншісі беріліс қозғалысы болады.

Егер, форма жасайтын қозғалыстар екіден көп болса, онда біреуі басты қозғалыс болады, ал қалғаны беріліс қозғалыстары болады.

Станоктарда жұмысшы қозғалыстардан басқа қосалқы қозғалыстар болады.

Олар кесу процессіне қатыспайды. Дайындаманы орналастыруға және бекітуге байланысты қозғалыстар, құралды әкелетін және әкететін қозғалыстар, жетекті қосатын және ажырататын қозғалыстар.

Басты қозғалыстың жылдамдығы кесу жылдамдығы деп аталады – V, м/мин.

Беріліс қозғалысының шамасын өңдеуге беру деп атайды – S, мм/айн. (басты қозғалыстың бір айналымына келетін шамасы).

Кесетін сынаның металды жаңқалайтын қалыңдығын кесу тереңдігі деп атайды – t, мм.

Металды кесу процессінің осы үш параметрлері кесу режимін анықтайды.

Металды кесудің ұтымды режимін анықтау

Металл кесу сияқты өңдеудің кез-келген түрі металды кесу режимімен сипатталады, бұл келесі негізгі элементтердің жиынтығы: кесу жылдамдығы, кесу тереңдігі және беру.

Дайындаманы өңдеуге арналған кесу режимі оны өңдеудің негізгі технологиялық уақытын және сәйкесінше еңбек өнімділігін анықтайды. Кесу жұмысы жылуға айналады. Жаңқалармен 80% жылу немесе одан да көп кетеді, қалғаны кескіш, дайындама және қоршаған орта арасында бөлінеді. Жылу әсерінен кескіштің беткі қабаттарының құрылымы мен қаттылығы және оның кесу қабілеті өзгереді, дайындаманың беткі қабатының қасиеттері де өзгереді.

Әрбір жағдай үшін кесу режимдері өңделетін материалдың қасиеттерін, кескіштің тұрақтылық стандарттарымен, оның геометриясымен және қолданылатын салқындатумен, сондай-ақ өңделген дайындаманың дәл параметрлерін, станоктар мен жабдықтардың ерекшеліктерін ескере отырып, эмпирикалық формулалар бойынша есептелуі мүмкін. Кесу режимдерінің мақсаты кесудің максималды рұқсат етілген тереңдігін анықтаудан басталады, содан кейін рұқсат етілген беріліс пен кесу жылдамдығы анықталады.

Кесу тереңдігі-бір өту кезінде алынатын металл қабатының қалыңдығы (өңделетін және өңделген беттер арасындағы қашықтық, нормаль бойынша өлшенген).

Кесу жылдамдығы-құралдың немесе дайындаманың негізгі қозғалыс бағытындағы жылдамдығы, нәтижесінде жаңқалар дайындамадан бөлінеді, беріліс — беріліс қозғалысы бағытындағы жылдамдық. Басқаша айтқанда, бұл кескіштің кесу жиегіне қатысты өңделетін бетінде жатқан нүктемен минутына өтетін жол. Мысалы, кесу жылдамдығын бұру кезінде кескіштің кесу жиегіне қатысты дайындаманың қозғалу жылдамдығы (айналмалы жылдамдық) деп аталады.

Кесу жылдамдығы анықталған кезде шпиндельдің жылдамдығын анықтауға болады (айн/мин).

Есептелген кесу күші мен кесу жылдамдығына сәйкес кесуге қажетті қуат анықталады.

Кесу жағдайларына байланысты материалды кесу процесінде кескіш құралмен алынатын жаңқалар элементтік, ұсақтау, ағызу және сыну болуы мүмкін.

Жаңқалардың пайда болу сипаты және металдың деформациясы, әдетте, кесу жағдайларына байланысты нақты жағдайлар үшін қарастырылады; өңделетін металдың химиялық құрамы мен физика-механикалық қасиеттеріне, кесу режиміне, құралдың Кесу бөлігінің геометриясына, кесу жылдамдығының векторына, майлау-салқындату сұйықтығына және қатысты кесу жиектерінің бағытына байланысты. Жаңқаның әртүрлі аймақтарындағы металдың деформациясы әртүрлі, сонымен қатар ол өңделген бөліктің беткі қабатын да қамтиды, нәтижесінде ол жабысып, ішкі (қалдық) кернеулер пайда болады, бұл бөлшектердің сапасына әсер етеді.

Металдарды кесу арқылы өңдеу кезінде тұтынылатын механикалық энергияны жылу көздеріне айналдыру нәтижесінде кесу құралының беріктігіне әсер ететін жылу көздері пайда болады (кесілген қабаттың деформация аймақтарында, сондай — ақ контактілердің үйкеліс аймақтарында құрал — жаңқалар мен құрал-бөлшектер) (ағып кету арасындағы жұмыс уақыты) және өңделген бөліктің беткі қабатының сапасы. Жылу құбылыстары кесілген металл қабатының да, бөліктің беткі қабатының да құрылымы мен физика-механикалық қасиеттерінің, сондай-ақ кесу құралының беткі қабаттарының құрылымы мен қаттылығының өзгеруіне әкеледі.

Жылу қалыптастыру процесі кесу жағдайларына да байланысты. Кесу жылдамдығы және кесу арқылы металдардың өңделуі жаңқаның кескіштің алдыңғы бетімен жанасу аймағындағы кесу температурасына айтарлықтай әсер етеді. Кескіш құралдың бетіне фишкалар мен дайындамалардың үйкелісі, металдарды кесу арқылы өңдеу кезіндегі жылу және электр құбылыстары оның тозуына әкеледі. Тозудың келесі түрлері бөлінеді: жабысқақ, абразивті-механикалық, абразивті-химиялық, диффузиялық, электродиффузиялық. Металл кесетін құралдың тозу сипаты оның кесу бөлігінің оңтайлы геометриясын таңдауды анықтайтын негізгі факторлардың бірі болып табылады. Құралды таңдау кезінде оның кесу бөлігінің материалына және басқа кесу жағдайларына байланысты тозудың белгілі бір критерийі басшылыққа алынады.

Кесу арқылы металдарды өңдеуге белсенді майлау және салқындату сұйықтықтары әсер етеді, дұрыс таңдалған кезде, сондай-ақ оңтайлы берілу әдісімен кескіш құралдың тұрақтылығы артады, рұқсат етілген кесу жылдамдығы артады, беткі қабаттың сапасы жақсарады және өңделген беттердің кедір-бұдырлығы төмендейді., әсіресе тұтқыр ыстыққа төзімді және отқа төзімді, қиын өңделетін болаттар мен қорытпалардан жасалған бөлшектер.

Металдарды кесу арқылы өңдеудің тиімділігі барлық әсер етуші факторларды ескере отырып, кесудің ұтымды режимдерін белгілеу арқылы анықталады. Кесу арқылы металдарды өңдеу кезінде еңбек өнімділігінің артуы және металл шығынын азайту пішіні мен өлшемдері дайын бөлшектерге мүмкіндігінше жақын болатын дайындамаларды алу әдістерін қолданудың кеңеюімен байланысты. Бұл сыдырма (өрескел) операциялардың күрт қысқаруын (немесе толығымен жойылуын) қамтамасыз етеді және кесу арқылы металдарды өңдеудің жалпы көлемінде әрлеу және әрлеу операцияларының басым болуына әкеледі.

Металдарды кесу арқылы өңдеуді дамытудың одан әрі бағыттары

Металл өңдеуді одан әрі дамыту бағыттары:

кесу процестерінің қарқындылығы,

жаңа материалдарды өңдеуді игеру,

дәлдікті және өңдеу сапасын арттыру,

күшейту процестерін қолдану.