Деформация металла

Закономерности, связывающие физические явления процесса резания с условиями резания являются основой при создании станков, изготовления инструмента и разработки совершенных методов обработки.

В любых процессах обработки оптимальные режимы позволяют достигать наивысшей производительности и наименьшей себестоимости.

Оптимальный режим – сочетание глубины резания, подачи и скорости резания при заданном виде материала заготовки и технических условиях на обрабатываемую деталь, при которых максимально используются режущие свойства инструмента и возможности станка и оснастки. При обработке резанием срезаемый слой материала испытывает различные деформации, которые подразделяются на 3 вида:

- упругие деформации

- пластичные деформации

- деформации разрушения

При внедрении резца в материал перед его режущей кромкой возникает упругопластический деформированный объём – зона стружкообразования. Причем эта зона охватывает не только срезаемый слой, но и обработанную поверхность (материал под ней). Зона стружкообразования имеет форму клина и обращена вершиной к режущей кромке резца, металл претерпевает все увеличивающуюся деформацию, которая, в конечном счете, переходит в остаточную и металл разрушается (отделение стружки). На этом деформация стружки не заканчивается. Двигаясь в дальнейшем по передней поверхности резца, металл в прирезцовой зоне дополнительно за счет сил трения деформируются. Величина этой деформации достигает значительных величин и может оказывать существенное влияние на энергетику процесса.

Снизить эту дополнительную деформацию можно, увеличив передний угол γ и используя смазывающе-охлаждающие жидкости.

При инженерных расчетах полагают, что при стружкообразовании имеет место деформация сдвига, которая локализуется (сосредотачивается) в очень тонком слое. Получается семейство плоских плоскостей сдвига в прирезцовой зоне. Принято заменять семейство плоскостей одной плоскостью, которую называют условной плоскостью сдвига. Она наклонена к направлению движения резца под углом β (но это не угол заострения резца), который называется углом сдвига. Величина угла сдвига β может служить мерой степени пластической деформации срезаемого слоя и зависит от условий резания. Чем меньше β, тем больше энергетических затрат (больше деформация). β увеличивается с ростом сопротивления сдвигу (прочность металла), переднего угла резца, скорости резания, толщины срезаемого слоя.

Для того, чтобы уменьшить степень пластической деформации (затрачиваемую удельную работу) следует увеличивать скорость резания, толщину срезаемого слоя и передний угол инструмента.

Дата добавления: 2014-11-16