Влияние методов и режимов обработки на шероховатость поверхности

На величину, форму профиля и направление неровностей оказывает влияние множество факторов: метод обработки, геометрия инструмента и степень его притупления, режимы резания, охлаждение, вибрации, механические свойства обрабатываемого материала.

При точении, растачивании, строгании, торцевом фрезерованиибольшую роль играют геометрические факторы: увеличение радиуса при вершине резца, уменьшение главного и вспомогательного углов в плане дает уменьшение высоты неровностей. За счет износа или некачественной заточки инструмента шероховатость при точении может увеличиться на 50-60%.

Влияние скорости резания проявляется через изменение температуры в зоне обработки. Температура определяет наростообразование при резании. На рисунке 21 кривая 2 зависимости высоты неровностей R_z от скорости резания повторяет кривую 1 зависимости для нароста. При скоростях малых и больших, когда нарост отсутствует, R_z будет минимальной.

Рис.21 Зависимости величин R_z (кривая 2) и нароста обрабатываемого материала (кривая 1) от сложности резания

Влияние подачи на высоту и форму неровностей обусловлено геометрическими соотношениями копирование профиля резца. Оно проявляется так же в связи с пластическими и упругими деформациями в зоне резания. Особенно заметно влияние подачи через пластические деформации в зоне малых (менее 0,02 мм/об) и больших подач (рис.22).

Глубина резания оказывает слабое влияние на шероховатость.

Механические свойства обрабатываемого материала влияют на шероховатость через пластическую деформацию в зоне резания.

Вязкие и пластичные материалы дают при обработке их резанием грубые и шероховатые поверхности.

Нормализация заготовок из углеродистой стали способствует получению однородной, мелкозернистой структуры, при этом шероховатость резко уменьшается. В целом с повышением твердости материала, R_z уменьшается.

С применением СОЖ, трение уменьшается, температура понижается, а, следовательно, улучшается стружкообразование. Высота микронеровностей уменьшается.

Влияние жесткости обрабатываемой детали и всей технологической системы показано на рис.23

Рис. 23 Эпюры величины R_z: а - закрепление в патроне; б - закрепление в центрах

При шлифовании образование шероховатости связано с особенностями процесса, когда развиваются очень большие удельные давления резания и высокий разогрев металла в тонком поверхностном слое. По этому преобладающее значение здесь играют не геометрические, а физические факторы. Установлено, что шероховатость уменьшается, если увеличивать окружную скорость вращения заготовки уменьшить продольную и поперечную подачи, применять высаживание (шлифование без поперечной подачи). Большую роль играет шлифовальный круг – зернистость материала, его твердость, структура связки, режим правки инструмента и его частота.

Дата добавления: 2014-12-08