1. Виды прокатки. 2. Стружкообразование при ОМР (обработка металлов резанием)

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 в_у, а в плос­кости, совпадающей с траекторией движения резца, — касательные напряжения т*. В точке Априложения действующей силы Рзначение ъ_х наибольшее. По мере удаления от точки А умень­шается. Нормальные напряжения о_у 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.