17Вопрос.

Наклеп при резании металлов. Пластическая деформация сопровождается рядом явлений, имеющих практическое значение.  При обработке металлов резанием деформации подвергается не только срезаемый слой, но и поверхностный, образовавшийся на детали после прохода резца. Под влиянием этих деформаций изменяются механические свойства поверхностного слоя: увеличивается его твердость и уменьшается пластичность, т. е. он становится более хрупким. Такое изменение механических свойств в результате пластических деформаций в холодном состоянии называется упрочнением, или наклепом.

О степени наклепа металла судят по тому, насколько увеличивается его твердость в сравнении с той исходной твердостью, которую он имел до обработки резанием.

Металл при резании деформируется неравномерно. Те его слои, которые расположены ближе к передней поверхности резца, деформируются больше, а удаленные подвергаются меньшей деформации.

В результате наклепа твердость стружки в 1,5 - 2 раза выше исходной твердости металла. Твердость обработанной поверхности тоже примерно в 1,9 раза выше исходной. По мере удаления от поверхности в глубь заготовки твердость слоя снижается.

Различные металлы при одинаковых условиях обработки по-разному подвергаются наклепу. Мягкие и вязкие металлы наклепываются сильнее и глубже, а твердые - меньше. Так, например, мягкая сталь и алюминий подвергаются сильному наклепу, а чугун совсем не наклепывается.

Величина и глубина наклепа зависят также от условий обработки и состояния режущей кромки. При работе тупым резцом глубина наклепа в 2 - 3 раза больше, чем при строгании острым резцом. С повышением скорости резания глубина наклепа уменьшается, а с повышением подачи - увеличивается.

Знание условий, влияющих на величину наклепа, имеет практическое значение. Так, например, следует учитывать, что поверхность, получившую значительное упрочнение (наклеп) после чернового строгании, будет трудно обрабатывать при последующем чистовом строгании.

18 Вопрос.

При резании пластичных материалов (сталь, латунь) происходит явление, получившее название наростообразования, когда на передней поверхности резца у режущей кромки образуется плотное скопление частиц металла, прочно укрепляющееся на передней поверхности инструмента. Образование нароста объясняется тем, что при некоторых условиях обработки (высокие давления, значительные температуры в зоне контакта стружки с резцом) силы трения между передней поверхностью инструмента и срезанным слоем металла становятся больше сил внутреннего сцепления, и при определенных температурных условиях металл прочно оседает на передней поверхности инструмента. Размеры и форма нароста постоянно меняются. Он периодически разрушается, уносится стружкой и образуется вновь. Металл нароста деформирован, и твердость его значительно (иногда в 2-3 раза) превосходит твердость обрабатываемого металла.

Угол резания на наросте меньше угла резания на резце, вследствие этого несколько уменьшаются затраты мощности на резание. Нарост защищает вершину резца и режущую кромку от преждевременного изнашивания. Точность и качество обработки поверхностей при наросте ухудшаются. Возрастает шероховатость поверхностей. Поэтому при черновой обработке, где качество поверхности не имеет особого значения, нарост благоприятно влияет на резание, а при чистовой обработке, когда качество обработанной поверхности важно, образование нароста вредно и его следует избегать.

Установлено, что интенсивность образования нароста в значительной степени зависит от скорости резания. Наибольшее наростообразование имеет место при скоростях резания 18-30 м/мин, а при скоростях резания до 10-12 м/мин и более 50-70 м/мин нарост на режущем инструменте практически не образуется. Поэтому чистовую обработку выполняют на повышенных скоростях резания.

С увеличением подачи S размеры нароста увеличиваются. Поэтому при чистовой токарной обработке рекомендуются подачи 0,1 - 0,2 мм/об.

Глубина резания t существенного влияния на размеры нароста не оказывает.

С увеличением угла резания нарост увеличивается. Применение СОЖ уменьшает нарост.

При прерывистом резании (строгание, фрезерование) нарост обычно не удерживается на режущей кромке.