3.9. Основные тенденции в развитии

современных материалов.

1. Экономия дефицитных материалов, в частности вольфрама.

Пути в этом направлении:

а) широкое внедрение безвольфрамовых титановых сплавов, режущей кромки;

б) нанесение на контактные поверхности тонких слоев (0,005…0,007мм) износостойкого покрытия.

Покрытия могут быть из карбида титана (ТiС), нитрида титана (ТiN), окиси алюминия (Al₂ O₃) одно и многослойные.

Для нанесения покрытия используют 2-а метода:

газофазное осаждение (Гф) и метод конденсации вещества в вакууме с тонкой бомбардировкой (КИБ).

Метод Гф используют для твердосплавного инструмента (ВК8, ТТ7К12, Т5К10), осаждение производится в специальных вакуумных печах, в атмосферу которых вводят TiС, ТiN и т.п. и осаждают при температуре 1200⁰С.

Метод КИБ осуществляется на установке "Булат" потоком плазмы из TiC, TiN и т.п. при температуре 600⁰ С. Этот метод используется для покрытия быстрорежущего инструмента. Применение покрытий позволяет значительно повысить стойкость инструмента.

2. Оснащение инструмента многогранными неперетачиваемыми пластинами и отказ от напаянных пластин из твердого сплава.

3. Сокращение числа марок инструментального материалов, их унификация, создание нескольких, позволяющих удовлетворить все требуемые условия обработки.

Лекция 4

План лекции

4. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ.

4.1.Типы стружек при резании пластичных и хрупких материалов.

4.2.Процесс образования сливной стружки.

4.3.Наростообразование.

4.4.Деформация срезаемого слоя.

4.5.Силы, действующие на режущую часть инструмента.

4.6.Источники образования тепла при резании и его распределение.

4.Физические основы процесса резания

4.1. Типы стружек при резании

пластичных и хрупких материалов.

Впервые ввел классификацию стружек в 1870 г. русский ученый Иван Августович Тиме – одно из основателей научной теории о резании металлов. Она оказалась удачной, и ею пользуются и в настоящее время.

Согласно этой классификации различают стружки:

1. элементные, 2) сливные, 3) суставчатые, 4) надлома.

Первые 3-и стружки называют стружками сдвига, 4-ю – стружкой отрыва, т. к. ее образование связано с растягивающими напряжениями (нормальными).

4.1.1. Элементная стружка.

Режущая часть инструмента, перемещаясь в движении резания, передней поверхностью сдавливает срезаемый слой (рис. 4.1, а). По мере продвижения в нем возникает сначала упругая деформация, а когда напряжение превысит предел текучести – пластическая. По мере упрочнения металла вследствие пластической деформации напряжение растет и, когда оно перевесит предел прочности, наступает скол элемента.

Плоскость, в которой возникает наибольшее напряжения и происходит скалывание, называется плоскостью скалывания или сдвига, а угол , под которым наклонена эта плоскость к плоскости резания, называется углом скалывания или сдвига. Рассматривается обычно этот угол в плоскости, перпендикулярной к режущей кромке.

Стружка состоит из отдельных «элементов» приблизительно одинаковой формы, не связанных или слабо связанных друг с другом.

Усилие резания во время образования элемента возрастает и в момент скалывания падает. Поэтому процесс резания неплавный, могут возникать вибрации, и такой тип стружки не является желательным.

а)	б)
в)	г)
Рис. 4.1. Виды стружки: а) элементарная; б) сливная; в) суставчатая; г) надлома (отрыва) 1 – плоскость сдвига (скалывания)