Неровностей при резании

Факторы, влияющие на образование

Различают поперечную шероховатость (рис. 15.3,а), измеряемую в направлении подачи, и продольную шероховатость, измеряемую в направлении вектора скорости резания (рис. 15.3,б).

При обработке инструментом с металлическим лезвием поперечная шероховатость обычно больше продольной. Это объясняется тем, что на поперечную шероховатость существенно влияют форма лезвия инструмента и подача, от которых продольная шероховатость практически не зависит.

Рис. 15.3. Поперечная (а) и продольная (б) шероховатости поверхности

На образование неровностей при обработке резанием влияют

следующие факторы:

а) геометрия инструмента в плане и подача;

б) шероховатость лезвия инструмента;

в) повреждение обработанной поверхности сходящей стружкой;

г) пластическое и упругое деформирование материала при резании;

д) вибрации технологической системы.

Пусть резец имеет кромку с закруглением радиуса r.

После обтачивания с подачей S на поверхности (рис. 15.4) останутся неровности R_р.

Рис. 15.4. Влияние геометрии инструмента в плане и подачи

на образование неровностей

Из рис. 15.4 имеем

;

.

Таким образом, для уменьшения шероховатости желательно работать с малыми подачами.

Шероховатость лезвия инструмента оказывает непосредственное влияние на шероховатость поверхности, обработанной широкими резцами, фасонным инструментом, а также при очень малых подачах. Шероховатость лезвия инструмента должна быть в 2... 4 раза меньше, чем у детали.

Затвердевшая стружка повреждает обработанную поверхность. При работе однолезвийным инструментом для защиты поверхности от стружки выбирают рациональную геометрию инструмента (угол , форму кромки), дробят стружку с помощью стружколомов, вибраций инструмента (виброрезания). При использовании многолезвийных инструментов стремятся обеспечить свободный отвод стружки и ее нормальное размещение в канавках между зубьями. В противном случае образует спрессованный ком, который выдавливается из–под задней грани и повреждает поверхность заготовки.

В процессе резания в результате давления лезвия на заготовку и выделения тепла перед передней гранью инструмента образуется зона металла, находящегося в пластическом состоянии. Этот металл частично уходит вместе со стружкой, частично выдавливается из–под лезвия и размазывается по уже обработанной поверхности. На этойповерхности образуются "островки" затвердевшего металла, которые наслаиваются друг на друга наподобие черепицы (рис. 15.5). Чем больше интенсивность пластических деформаций, тем больше продольная шероховатость, а следовательно, и общая высота неровностей.

Рис. 15.6. Зависимость высоты неровностей поверхности от скорости резания

Рис. 15.5. Влияние пластических

деформаций в зоне резания

на образование неровностей

Большое влияние на продольную шероховатость оказывает образование нароста. Нарост – это отвердевшая часть пластического металла, который как бы приваривается к лезвию инструмента. Образование и срыв нароста приводят к изменениям усилий резания, возникновению вибраций и, в конечном счете, к увеличению шероховатости.

Интенсивность образования нароста зависит от температуры, развивающейся при резании. Температура, в свою очередь, зависит от скорости резания. Сначала с увеличением скорости резания и температуры высота неровностей возрастает (рис. 15.6). При дальнейшем увеличении скорости резания выделяющееся тепло не успевает проникнуть в глубину поверхностного слоя. Глубина зоны пластической деформации уменьшается, что вызывает уменьшениевысоты неровностей.

Для хрупких материалов деформированная зона отсутствует, и высота неровностей почти не зависит отскорости резания.

Дата добавления: 2014-12-16