3.6 Контрольні питання

1 Які сили діють на різець при точінні?

2 Методи вимірювання сили різання.

3 Вплив елементів режиму різання на складові сили різання.

4. Поясніть характер впливу t, s, v на складові сил різання.

5. Вплив геометричних параметрів різального інструмента на складові сили різання.

6. Вплив фізико-механічних характеристик оброблюваного матеріалу на складові сили різання.

7. Пристрій і принцип дії тензометричного різця РВТ-3.

8. Поясніть графіки Р_z,y,x = f (t, s, v).

4.0 Лабораторна робота №4 дослідження залежності стійкості прохідного різця від швидкості різання при точінні

Мета роботи:

1.Засвоєння теоретичних положень та обґрунтування залежностей Т = f(V). Ознайомлення з приладдям та з практичними методами дослідження зносу задньої поверхні різця в залежності від параметрів різання при точінні.

2. Дослідити залежність стійкості прохідного токарного різця від швидкості різання, подачі та глибини різання при точінні. Придбати навички проведення вимірювань, і використання приладів.

4.1 Теоретичні положення

4.1.1 Зношування й зносостійкість металів (гост 23.002-78)

Зношування - процес утомного руйнування при терті що відбувається шляхом відділення матеріалу з поверхні твердого тіла або накопичення залишкової деформації, що призводить до поступової зміни розмірів та форми тіла.

Знос — результат зношування, що визначається у встановлених одиницях.

Зносостійкість — здатність матеріалу протистояти зношуванню, оцінюєть­ся зворотною швидкістю або інтенсивністю зношування

Механізм і величина зношування залежать від великої кількості факторів, які умовно можна поєднати в три групи:

- зовнішні механічні впливи: характер руху контактуючих тіл (тертя ковзання, кочення, удари, плин), величина зовнішнього навантаження, швидкість переміщення й похідна від них температура;

- фізико-хімічна дія середовища;

- властивості матеріалів пари тертя.

Залежно від цих факторів спостерігаються численні види зношування, які можна класифікувати по різних ознаках

Припустиме (нормальне) зношування	Нормальне окисне зношування Нормальне зношування плівок некисневого походження; Кисневе абразивне зношування.
Неприпустиме (пошкоджуваність)	Схоплювання I роду Схоплювання II роду Фретинг-процесс Абразивна пошкоджуваність Контактна утома Інші види ушкоджень (корозія кавітація, ерозія й ін.)

Найпоширенішим різновидом зношування є нормальне кисневе зношування, що йде при наявності на поверхні тертя захисних плівок, які утворяться при взаємодії контактуючих матеріалів з киснем. Ці плівки можуть бути іншого походження, якщо проміжна речовина містить агресивні компоненти, наприклад азот та водень. У присутності абразивних часток у проміжній речовині, якщо ці частки сприяють пластичній деформації поверхневих шарів, але не впроваджуються глибоко в поверхню металу, відбувається нормальне абразивне зношування.

Для всіх різновидів нормального зношування характерна інтенсивна пластична деформація тонких поверхневих шарів, їхня взаємодія з хімічно активними компонентами контр тіла та проміжної речовини й руйнування цих поверхневих шарів при відсутності руйнування усередині основного металу. Для нормального зношування характерні три стадії (мал. 5.2):

1 - приробка спостерігається збільшена швидкість зношування в процесі згладжування нерівностей на поверхнях тертя;

2 - стале зношування характеризується постійною швидкістю зношування, що дозволяє прогнозувати ресурс;

3 - аварійне зношування характеризується прискоренням зношування по експоненті, перехід до цієї стадії приводить до швидкого виходу деталі з ладу.

Рис.4.2 Крива зношування

Нормальне зношування є неминучим і відносно малобезпечним процесом і зусилля спрямовуються на те, щоб забезпечити саме нормальне зношування.

Схоплювання I роду (холодний затир) відбувається при терті ковзання з відносного малими швидкостями переміщення але навантаженнями, що перевищують межу текучості σ_Т на контактних ділянках при сухому терті. У цих ділянках контактуючі матеріали "зварюються", деформуються й руйнуються з відділенням часток металу або їхнім налипанням на поверхню контакту.

Схоплювання II роду (гарячий затир) спостерігається при терті ковзання з відносного великими швидкостями й великими навантаженнями. Це приводить до розігріву в зоні контакту й підвищенню пластичності контактуючих матеріалів. Виникають локальні металеві зв'язки (контактне зварювання тиском) та деформація й утворення тріщин, "намазувань", переносу металу й відділення часток з поверхні тертя.

Фретинг-процесс руйнування поверхні тертя з утворенням ямок характер­ний для випадку додатка навантаження з малими зворотно-поступальними переміщеннями.

Абразивна пошкоджуваність - впровадження абразивних часток в поверх­ню основного металу і його руйнування, іноді зі зняттям стружки. Абразивна пошкоджуваність може виникати в широкому діапазоні швидкостей і навантажень та супроводжує інші види зношування.

Контактна утома - це накопичення ушкоджень з наступним руйнуванням поверхневих шарів під дією циклічних контактних навантажень, вона найяскраві­ше виявляється при терті кочення. Для контактної утоми, крім тріщин, характерна наявність на поверхні ямок викришування (піттінгів).

Крім ушкоджень, обумовлених тертям, часто виникають побічні ушкоджен­ня: кавітація, корозія, ерозія, зминання й ін.

Таке подання про природу зношування базується на наступних положеннях:

- контакт двох тіл через шорсткість і хвилястість їхньої поверхні завжди дискретний;

- зношування відбувається в результаті дії локальних напруг і деформації в зонах фактичного контакту;

- руйнування металу в окремих ділянках поверхні тертя обумовлено багаторазовим навантаженням зон контакту.