granovskij_rm (831076), страница 23
Текст из файла (страница 23)
6.16 представлен металлографический снимок корня стружки, полученного при протягивании стали 45. Нарост в этих условиях весьма развит и соизмерим по своим размерам с толщиной срезаемой стружки. Киносъемка процесса резания протяжками показывает, что нарост образует- ся и прн срезании лезвиями инструмента исключительно тонких слоев (а„= = 0003...0008 мм). На рис 6.17 показан один из кинокадров, снятый при протягиванни заготовки из стали 40Х Толщина срезаемого слоя а, = 0,004 мм. Нарост опирается на окруэлениую режу- Рис.
6.17. Стружкообраювание при проткгиваиии стали 40Х с подачей 5 = 0,004 ми)эуб щую кромку, причем радиус ее округления больше толщины срезаемого СТРУЖКООБРАЗОВАНИЕ ХРУПКИХ МЕТАЛЛОВ. К хрупким металлам относятся броюы и чугуны. Как было изложено в 4 6.2, при резании бронз и чугунов срезаемый слой этих металлов преврагцается в стружку надлома, которая представляет собой слабо связанные мелкие частицы обрабатываемого металла самых различных форм и размеров.
Бронзы обладают несколько большей пластичностью, чем чугуны, н это проявляется в том, что в отдельньэх элементах стружка надлома имеет текстуру, являющуюся результатом пластических деформаций. На рис. 6.18 показан корень стружки, полученный прн резании бронзы резцом с передним углом 7 = 5' (подача 8 = = 0,3 мм/об, скорость и = 32 м/мин). Здесь видно, что прн резании малопластичной бронзы нарост не образуется. Но та малая пластичность, которую бронза имеет, достаточна для того, чтобы на снимке была четко видна граница перехода броюы от исходно~о структурного состояния в пластически дефор- Рис. 6.18.
Металлографический снимок корню стружки, полученного при точении бронэы мированное с видимыми признаками образования текстуры внутреннего строения с гружки. Виден также резко выраженный распад бронзовой стружки на отдельные элементы, характерные для стружки надлома. Чугуны отличаются высокой хрупкостью, и зто свойство определяет характер их деформирования и разрушения в процессе стружкообразования. Картина процесса стружкообразования чугуна твердостью НВ 180 при обработке со скоростью резания о = 13 м/мин, подачей 5 = 0,4 мм/об приведена на рис.
6.19. Здесь передний угол резца 7 = 5' (а) и у = 25' (6). На обоих метвллоэ рафических снимках видно, что в процессе резания в пределах срезаемого слоя следов пластического деформнрования и нароста не обнаруживается. На рисунках можно выявить положение плоскости скалывания, в направлении которой возникают наибольшие касательные напряжения. Под действием этих напряжений с обрабатываемой заготовки непрерывно слоями откалываются раздробленные элементы струхски надлома различных форм и размеров.
В объеме отколовшихся элементов стружки надлома не видно признаков пластического деформирования и структурное состояние сохранилось таким же, каким оно было до превращения в стружку. Рис. 6.19. У1етеппографические сниики корнее стружек, полученных при точении чугуне $6.7. ОБРАЗОВАНИЕ СТРУЖКИ И НОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ В РЕЖИМНЫХ УСЛОВИЯХ ПЕРВОЙ ЗОНЫ РЕЗАНИЯ ПЛАСТИЧЕСКАЯ ДЕФОРМАЦИЯ В ПРОЦЕССЕ СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ. Исследования русских и советских ученых И.
А. Тиме, Я. Г. Усачева, С. Ф. Глебова, А. И. Исаева и других показали, что в процессе стружка- образования переход обрабатываемого металла в пластически деформированное со- 81 стояние, выражающееся в образовании текстуры стружки, происходит в объеме тонкого слоя, расположенного вдоль плоскости скалывания. Толщина этого слоя колеблется в пределах О,Е ..0,25 мм.
Каждый элементарный объем металла срезаемого слоя сохраняет свое исходное структурное состояние вплоть до подхода к этому слою. При попадании в активный слой все элементарные объемы металла в последовательном порядке подвергаются интенсивной, строго ориентированной пластической деформации. Под действием внутренних сил сцепления и силы, развиваемой резцом, в каждом из элементарных объемов срезаемого слоя возникает сложная сбалансированная система растягивающих, сжимающих и сдвигающих напряжений. Как установил Я.
Г. Усачев эти напряжения вызывают пластическую деформацию металла по плоскостям сдвига, направленным под углом 9 к плоскости скалывания. В зависимости от механических свойств обрабатываемого металла, значения переднего угла, толщины срезаемого слоя и скорости резания, а также некоторых прочих параметров изменяются как степень деформации, так и значение угла сдвига 8. После выхода из активной зоны деформированные элементарные объемы имеют вытянутую форму и одинаково ориентированы, в совокупности образуя типичное строение текстуры стружки. За пределами активной зоны прекращается дальнейшая пластическая деформация, связанная со стружкообразованием, за исключением незначительной дополнительной деформации изгиба, связанной с образованием стружки винтовой формы и ее ломания внешними силами.
ПЕРЕХОД МЕТАЛЛА В ПЛАСТИЧЕСКИ ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ СТРУЖКИ. Описание пластической деформации металла в процессе стружкообразования может бьггь проиллюстрировано схемой, представленной на рис. 6.20. Некоторую область металла, приближающуюся к плоскости сдвига, условно разделим на равновеликие прямоугольники (рис. 6.20, а), каждый из которых ограничивает элементарный объем металла. Допустим, что толщина Рис. 6.Ю. Схема пластического деформирования материала срезаеного слоя, образования нароста и новых поверхностей в процессе резания сталей 83 а срезаемого слоя содержит семь рядов таких условных элементарных объемов, а три ряда находятся ниже линии среза.
Проследим последовательное распространение пластической деформации в элементарных объемах металла„заключенных в прямоугольниках 1, 2, 3, 1О и образующих первый справа столбик. В прямоугольниках, образующих второй и остальные столбики, пластическая деформация будет распространяться аналогичным образом, но с некоторым отставанием по времени. Справа налево с равномерной скоростью и движется резец, главная режущая кромка которого имеет радиус закругления ге. Срезаемая стружка скользит вверх по передней поверхности движущегося резца. В некоторый исходный момент времени резец и расположенная под углом 0 плоскость скалывания занимают относительно первого столбика прямоугольников мгновенное положение„ показанное на рис.
6.20, а. Через некоторый промежуток времени (рис. 6.20, б) плоскость скалывания проходит по диагонали прямоугольника 1. Та часть металла элементарно~о объема 1, которую пересекла плоскость скалывания, подвергается интенсивной пластической деформации, происходящей в направлении плоскости сдвига, расположенной под углом Э к плоскости скалывания. Остальная часть элементарного объема 1 остается пока не- деформированной.
На рис 6.20, в плоскость скалывания, пройдя прямоугольник 1, проходит по диагонали прямоугольника 2. Металл элементарного объема 1 деформирован полностью. Прямоугольник 1 принял форму равновеликого ему по площади параллелограмма 1', вытянутого вдоль плоскости сдвщ.а. При дальнейшем перемещении резца плоскость скалывания последовательно пересечет элементарный объем 2 и последующие элементарные объемы первого вертикального столбца, которые после деформации принимают форму параллелограммов (рис. 6.20, г).
Таким образом, плоскость скалывания подобно фронту распространения пластической деформации перемещается через прямоугольники, последовательно подвергая заключенные в них элементарные объемы металла деформации, направленной влоль плоскостей сдвига ОБРАЗОВАНИЕ НОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ЗАГОТОВКЕ На пластическую деформацию металла, заключенного в прямоугольниках б, 7, 8, оказывает влияние округленная ~лавная режущая кромка резца (рис. 6.20, г). Элементарные объемы металла теперь не только деформируются вдоль плоскостей сдвига, но также сжимаются, растягиваются и изгибаются под действием режущей кромки, округленной по радиусу ге. По мере перемещения резца металл элементарных объемов, имевших форму прямоугольников, подвергаясь все в большей степени сжатию между округленной режущей кромкой и объемами еще не деформированных второ~о и последующих вертикальных столбцов, а также растяжению за счет наличия связи с вьппе и ниже расположенными элементарными объемами металла, стремится обтекать надвигающуюся округленную режущую кромку.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
