1. Виды прокатки
Прокатка - деформирование металла вращающимися валками для изменения формы и размеров поперечного сечения и увеличения длины предварительно нагретых или холодных заготовок. Сортамент прокатываемых профилей делят на четыре группы: листовой прокат, сортовой прокат, трубы и специальные виды проката.
Листовой прокат (рис. 27 ж) получают прокаткой слябов на листовых станах. Листы толщиной 4—160 мм относят к толстым листам, а толщиной 0,2—4 мм — к тонким. Листы толщиной менее 0,2 мм называют фольгой. Листовую сталь делят также в зависимости от ее назначения, например, на электротехническую, автотракторную, судостроительную и т. д. Листы из холоднокатаной стали имеют большую точность по толщине и лучшую поверхность, чем точность и поверхность листов из горячекатаной. В процессе высокоскоростной прокатки бесконтактные (например, радиоизотопные) приборы измеряют толщину полосы и подают соответствующие сигналы в систему ее автоматического регулирования.
Сортовой прокат — простой (в сечении квадрат, круг, прямоугольник, шестигранник) и сложной — фасонной формы (двутавровые балки, швеллеры, рельсы, уголки и т. п.) прокатывают на сортовых станах из блюмов или заготовок, пропуская их через ряд (9—15) соответствующих калибров (рис. 26 з, и). Чем сложнее профиль готового проката и чем больше его размеры отличаются от профиля и размеров исходной заготовки, тем больше калибров требуется.
Трубы получают сваркой заготовок (рис.26 к), свернутых из полосы (сварные трубы диаметром 10—1420 мм), или прокаткой на автоматических трубопрокатных станах из заготовок круглого сечения (бесшовные трубы диаметром 30—650 мм). Специальные виды проката: колеса и бандажи для железнодорожного транспорта, зубчатые колеса, шары, периодические профили (с периодически изменяющейся формой и площадью поперечного сечения вдоль оси заготовки) и т. д. получают на прокатных станах специальных конструкций.
Для прокатного производства характерны принципы непрерывности технологических операций, комплексная механизация и автоматизация на базе ЭВМ, позволяющих автоматически вести технологические процессы на наивыгоднейших режимах.
2. Стружкообразование при ОМР (обработка металлов резанием)
Резание металлов — сложный процесс взаимодействия режущего инструмента и заготовки, сопровождающийся определенными физическими явлениями, например, деформированием срезаемого слоя металла. Упрощенно резание можно представить в виде следующей схемы. В начальный момент резания, когда движущийся резец под действием силы Р (рис. 54) вдавливается в металл, в срезаемом слое возникают упругие деформации. При дальнейшем движении резца упругие деформации, увеличиваясь по абсолютному значению, переходят в пластические. В прирезцовом срезаемом слое материала заготовки возникает сложное упругонапряженное состояние. В плоскости, перпендикулярной траектории движения резца, возникают нормальные напряжения ву, а в плоскости, совпадающей с траекторией движения резца, — касательные напряжения т*. В точке Априложения действующей силы Рзначение ъх наибольшее. По мере удаления от точки А уменьшается. Нормальные напряжения оу вначале действуют как растягивающие, а затем быстро уменьшаются и, переходя через нуль, превращаются в напряжения сжатия.
Рис. Схема упругонапряженного состояния металла заготовки при обработке резанием.
Срезаемый слой металла находится под действием внешней силы Р, а также касательных и нормальных напряжений. Сложное упругонапряженное состояние металла приводит к пластическому деформированию его, т. е. к смещению частей кристаллов относительно друг друга (сдвиговые деформации). Сдвиговые деформации происходят в зоне стружкообразования АВС, причем деформирование начинается в плоскости АВи заканчивается в плоскости АС, в которой завершается разрушение кристаллов, т. е. сдвигается элементарный объем металла и образуется стружка.
Далеё процесс повторяется и образуется следующий элемент стружки.
Характер деформирования срезаемого слоя зависит от физико-механических свойств материала обрабатываемой заготовки, геометрических параметров инструмента, режима резания, условий обработки.