Влияние методов обработки на формирование физико-механических свойств поверхностного слоя

Влияние смазывающе-охлаждающей жидкости

Применение СОЖ способствует улучшению процесса стружкообразования, что приводит:
а) к уменьшению износа - повышению стойкости инструмента;
б) уменьшению силы резания.
В результате уменьшается величина упругих отжатий элементов технологической системы СПИД, а, следовательно, улучшается шероховатость обрабатываемых поверхностей деталей машин.

В качестве СОЖ используют растительные и осерненные минеральные масла - сульфофрезолы, эмульсии, которые снижают шероховатость обрабатываемых поверхностей на 25...40 %, по сравнению с обработкой без охлаждения.

Тщательная очистка и фильтрация СОЖ, с целью удаления абразива и стружки, способствуют улучшению шероховатости при шлифовании и других способах абразивной отделочной обработки - суперфинише, хонинговании.

При обработке лезвийным инструментом - точении, фрезеровании, строгании и т. п. в зоне обработки доминирует силовой фактор. У стальных деталей в поверхностном слое образуется пластически деформированный слой (наклеп), у которого различают три зоны:

Рис. 8. Структура поверхностного слоя обработанной поверхности
1 - микротрещины;
2 - наводораживание; Зоны пластически деформируемого слоя
3 - измельчение зерен;
h - глубина дефектного слоя
1. Зона резко выраженной деформации - дефектный слой с измельченным зерном, значительными искажениями кристаллической решетки, деформированной структурой, наличием механических повреждений с резким повышением твердости материала.
2. Зона деформации с характерной текстурой: вытянутыми в направлении рабочего движения инструмента зернами; наволакиванием одних зерен на другие. Твердость материала в этой зоне заметно снижается по сравнению с прилегающей к поверхности.
3. Зона перехода от наклепа к исходному материалу.

При доминирующем влиянии силового фактора в поверхностном слое образуются напряжения сжатия, уровень и глубина залегания которых с увеличением глубины и степени наклепа возрастают (рис. 9). Это присуще грубым методам обработки.

Рис. 9. Характерная эпюра остаточных напряжений в поверхностном слое

При получистовой и чистовой обработках с изменением режима и других условий, начинает заметно проявляться тепловой фактор и остаточные напряжения под поверхностью могут менять знак, т. е. быть растягивающими.

При черновой и чистовой обработках стальных заготовок пластическая деформация распространяется на глубину от 50 до 300 мкм; при обдирке-до 1000 мкм.

Дата добавления: 2015-04-30