granovskij_rm (831076), страница 26
Текст из файла (страница 26)
над режущей кромкой не нависают (см. рис. 6.2зь а располагакэтся на лезвиях инструментов так, что новые поверхности на заготовках формируются в точках разрыва, практически совпадающих с режущими кромками. Продукты разрушения наростов уносятся стружкой и на обработанную поверхность не попадают.
Такой характер образования и разрушения наростов позволяет получать более точные размеры деталей и уменьшить шероховатость обработанных поверхностей. В некоторых литературных источниках наростам, образующимся на лезвиях инструментов, приписывается свойство уменьшать интенсивность изнашивания задних поверхностей инструментов. Однако ни научные исследования, ни промышленная практика такого предположения не подтвердили. 96.э). ОБРАЗОВАНИЕ СТРУЖКИ И НОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ В РЕЖИМНЫХ УСЛОВИЯХ ВТОРОЙ ЗОНЫ РЕЗАНИЯ Как было изложено в й 6.4 и 6.8, стали обладают свойством проявлять повышенную склонносгь к пластическому дсфор- Ф Рнс.
6.28. Схеме пластической деформация и обргпоеоння новых поверхностей е режимных условиях второй эоны резонна мированию под действием внешних сил. В пределах тонких поверхностных слоев глубиной менее 0,25 мм эта повышенная пластичность приводит к наростообразовапню. В более глубоких слоях стали теряют это свойство и становятся более хрупкими. В процессе резания уменьшение пластичности сталей проявляется в отсутствии наростообразования, что является характерным признаком работы во второй режимной зоне резания. Отсутствие наростов во второй зоне режимов резания вызывается изменением механизма образования стружки и возникновения новых поверхностей на стружке и на обрабатываемой заготовка В этом случае схема доформирования верхней части срезаемого слоя проходит так же, как изображено на рис.
6.20; метазл элементарного объема нижней части слоя. достигнув предельно возможной степени пластической деформации, разрушается только в одной точке Б (рис. 6.28). При разрушении металла в точке Б одновременно возникают две новые поверхности: нижняя опорная поверхность на стружке и поверхность резания на обрабатываемой заготовке. Прежде чем наступает разрушение, металл под дсй- Рис. 6.29 Иэгиб текстуры в стружке вблизи ее ориреэцовой поверх- ности ствием сил изгибается, обтекая округленную вершину режущей кромки резца. На металлографических снимках корней стружек следы этого изгиба видны как изогнутые против движения стружки текстурные злсменты, примыкающие к ее нижней опорной поверхности (рис 6.29). В режимных условиях второй зоны ре- зания доля а„толщины срезаемого слоя а, затрачиваемая на наростообразоваиие (см.
рис 6.21), также отсутствует. Весь срезаемьэй слой в процессе резания превращается в стружку. Резание без наросгообразоваиия (в условиях второй зоньэ режимов резания) положено в основу рассмотрения физических процессов и расчетных уравнений, изложенных в послелуняпих главах. $6.10. КАЧЕСТВО ОБРАБОТАННЫХ П ОВЕРХ Н ОСТЕ Й ФОРМИРОВАНИЕ ОБРАБОТАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ. В процессе резания лезвия инструментов создают на обрабатываемых заготовках поверхности резания. В некоторых случаях, например при обточке фасониыми резвами и подрезкс торцовых поверхностей токарными резцами с главным углом в плане <р = 90; обработанными поверхностями становятся поверхности резания, образованные за последний оборот заготовки перед моментом выключения подачи.
При протягивании обработанными поверхностями становятся поверхности резания, воспроизведенные последними режущими зубьями протяжек. В большинстве же случаев — при продольной и поперечной обточив, обработке сверлами, зенкерами, развертками, при резьбонарезании — обработанные поверхности состоят из совокупности тех частей поверхностей резания, которые на обрабатываемых заготовках воспроизводятся угловыми переходами мест сопряжения главных и вспомогательных режущих кромок. Вспомогательные режущие кромки и примыкающие к ним угловые сопряжения с главными кромками воспроизводят на заготовках поверхности резания, становящиеся обработанными поверхностями не удаленных лезвиями остаточных сечений срезаемого слоя.
Угловые переходы фактически представляют собой криволинейные лезвия, контур которых образован закругленной вершиной и сопряженными с ией главной и вспомогательной режущими кромками. Поверхности резания, образованные за каждый оборот угловым криволинейным лезвием, в совокупности образуют общую обработанную поверхность. Сформированная таким образом обработанная поверхность в направлении подачи имеет закономерный геометрический рельеф, харакгеризу- емый неровностями„высота которых равна высоте несрезанных остаточных сечений. ШЕРОХОВАТОСТЬ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ.
Шероховатость оценивается высотой микронеровностей на обработанных поверхностях. Экспериментально ее можно определять с помощью профилометров и профилографов. Характеристики шероховатости по результатам измерений высоты микроне- ровностей даются в ГОСТ 2789 — 73. Шероховатость обработанной поверхности по направлению траехтории относительно рабочего движения и перпендикулярно ей различна. Шероховатость вдоль траектории перемещения режущего инструмента относительно обработанной поверхности отражает м икр о рельеф, образованный при пластическом деформировании и разрушении металла режущим лезвием и возникновении новой поверхности на заготовке.
Шероховатость в направлении, перпендикулярном траектории относительного перемещения, выражает м акр орел ьеф обработанных поверхностей. Макрорельеф количественно выражает суммарную высоту микрорельефа, возникающего в результате разрушения предельно деформированного металла, и высоту рельефа, образованного контурами остаточных сечений срезаемого слоя. Чем меньше высота неровностей микро- и макрорельефа, тем выше по признаку шероховатости качество обработанной поверхности.
УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ. Повышение прочности и твердости пластически деформированного при обработке резанием металла по сравнению с его исходным состоянием рассматривают как упрочнение поверхиосгногослоя. Степень у проч пения слоя металла, непосредственно примыкающего к обработанной поверхности, а также степень упрочнения деформированной стружки и нароста оценивают различными методами. Одним из таких методов является измерение микротвердости. Наиболее интенсивной деформации подвергается металл срезаемой стружки, где и обнаружены максимальные значения микротвердости (см. рис.
6.6). На обработанной поверхности наибольшей степени пластической деформации подвергаются наружные, приповерхностные слои металла, где микротвердость имеет максимальное значение. Под обработанной поверхностью, в глубине металла, степень пластической деформации и соответствующая ей мик- л,гпа 0В 1В Рис. 6.30. Характер распределения ннхротвердости в поверхносснон слое детали ротвердость постепенно убывают. Так, при обработке резанием отожжеиной углеродистой стали марки У10А верхний ее упрочнеиный слой имеет толщину и = = 50 мкм 1рис. 6.30). Микротвердость этого слоя Н„= 1,88 ГПа. С увеличением расстояния от наружной границы обработанной поверхности в глубину металла вплоть до 6 = 500 мкм степень упрочнения уменьшается до Ня = 0,88 ГПа и равна микротвердости металла в исходном состоянии.
Упрочнение слоя пластически деформированного металла, прилегающего к обработанной поверхности, может быль оценено также значением остаточных напряжений па, измеренным, например, рентгенографическим методом. В зависимости от характера предшествующих пластических деформаций остаточные напряжения могут быть растягивающими или сжимающими. В качестве примера на рис. 6.31 приведены кривые, выражающие закономерности изменения числового значения и знака остаточных напряжений в упрочненном поверхностном слое закаленной стали марки 45ХНМФА, обработанной резцами с различными передними углами.
Под поверхностью, иа глубине 6 < 250 мкм для всех значений переднего угла получены только сжимающие остаточные напряжения. На глубине 6 > > 250 мкм наблюдаются незначительные растягнвазощие остаточные напряжения. Наиболыпие остаточные сжимающие напряжения. расположены на глубине й = = 50...70 мкм от поверхности; их значение достигает в этой зоне 270 МПа. Обладая различными механическими Рис. 6.31. Остаточные напрлженил в поверхносгнон слое деталей после обработки реюнием: 1 — резец с передним углом у 1з=; 2 — режц с передним углом у 0; 3— резец с переднем углом у = — зоз свойствами, металлы в процессе стружкообразования способны подвергаться пластической деформации в различной степени. Это, в сваю очередь, отражается на глубине упрочненного слоя.
Прн точении сталей упрочненный слой достигает толщины 0,4 мм. При точении латуни толщина упрочненного слоя составляет всего 0,26 мм, а при обработке алюминия и его сплавов зона ущючнения может достигать глубины до 2„58 мм. Глубина упрочнеиного слоя тесно связана с режимами резания — она увеличивается с ростом подачи 5 и, наоборот, уменьшается с увеличением скорости резания е. Остаточные сжимающие напряжения в поверхностном слое и его повышенная микротвердость способствуют улучшению эксплуатационных свойств, в частности износостойкостн деталей машин. Отрицательными сторонами поверхностного упрочнения являютея некоторое схрупчивание поверхностей деталей, повышенная склонность к поводке и образованию трещин во время последующей термообработки и ускоренное местное потирание лезвий инструментов во время последующих проходов при дальнейшей обработке той же заготовки.
В 6.11. ФОРИН И РАЗМЕРЫ СТРУЖКИ НАПРАВЛЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ СРЕЗАННОИ СТРУЖКИ. Как было изложено в 6 6.7, пластическая деформация металла срезаемого слоя в процессе стружкообразования начинается и завершается в пределах относительно узкого пространства вдоль плоскости скалывания. В этом пространстве под действием сбалансированной системы сил, развиваемых движущимся лезвием резца, а также сопротивлением металла пластическому деформированию, происходит и завершается формирование текстуры деформированного материала в стружке. Образовавшаяся стружка, не подвергаясь далее действию каких-либо внешних снл, стремится сохранить то направление своего дальнейшего движения в пространстве, которое она получает в конечной стадии формирования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
