Контактные процессы в зоне резанья

Характерными особенностями контакта стружки с передней поверхностью резца являются:

- Неравномерное распределение контактных напряжений на передней поверхности. У режущей кромки они достигают максимальных значений и падают до 0 в точке отрыва стружки от передней поверхности.

- Изменение в широких пределах температуры контакта – от комнатной до температуры плавления основного металла.

- Различная химическая частота поверхностей контакта, которые могут быть или химически чистыми или покрытыми пленкой химического соединения, исключающими механический контакт.

Из-за этих особенностей скольжение стружки происходит в условиях граничного трения без каких либо существенных, вторичных, остаточных напряжений контактного слоя стружки или схватывания с интенсивной пластической деформацией. Обычно встречаются смешанные. Режим, когда прилегающие к режущей кромки, длина части контакта находится в условиях граничного трения. Процесс образования нароста заключается в том, что на передней поверхности инструмента, задерживаемый при контактный слой стружки, он будет весьма пластичным от образующегося при резании тепла. При определенных условиях в текущем тепловом режиме этот слой постепенно увеличивается и зависит от условий деформации принимает различную форму. Установлено, что нарост – это застой металла во время деформации. Согласно современным представлениям нарост – это заторможенный слой деформированного металла при резании. Нарост имеет твердость 1,5-1,7 раза выше твердости основного материала, а его структура отличается от структуры стружки и обрабатываемого материала. В процессе резания нарост срывается с поверхности резца и уносится частично стружкой, частично заготовкой.

Положительное влияния нароста:

- При резании с наростом увеличивается фактический передний угол режущего инструмента, это приводит к уменьшению деформации, а следовательно работы затраченной на резанье.

- Т.к. нарост тверже обрабатываемого материала, то он играет роль нового режущего лезвия, предохраняющего инструмент от износа. При малых толщинах срезаемого слоя, вес идет за счет нароста. Однако в большинстве случаев нарост отрицательно влияет на процесс резанья: периодически возникая и срываясь он вызывает колебания резца и способствует выкрашиванию лезвия.

Остатки сорвавшегося нароста образуют на обрабатываемой поверхности шероховатость, это недопустимо при чистовой и получистовой обработке.

Образование нароста является нежелательным и предусматриваются следующие меры борьбы с наростом:

1. Применение высоких скоростей резанья, в зависимости от условий резанья и физико-механических свойств материала. Существует зона интенсивного нароста образования, которую необходимо избегать;

2. Увеличение переднего угла резца;

3. Тщательная доводка передней поверхности режущего инструмента для уменьшения ее шероховатости;

4. Применение смазочно-охлаждающих средств.

Основы процесса сварки

Сваркой называется технологический процесс неразъемных соединений с расплавлением основного сплава. Наиболее распространена сварка в однородном и разнородном сочетаниях, но возможна сварка стекла, пластмасс и керамики, как между собой так и в сочетании с металлами. Впервые процесс сварки был разработан Н.Н. Бернардосом в 1882 году. Образование неразъемного соединения при сварке происходит за счет возникновения межатомных сил связи между контактирующими поверхностями. Для того, чтобы возникли межатомные силы связи необходимо чтобы свариваемые поверхности сблизились на расстояния, соизмеримые с межатомными. В реальности такому сближению препятствуют микронеровности, окисные и органические пленки, адсорбированные газы. Для получения качественного соединения необходимо убрать эти препятствия и сообщить атомам твердого тела энергию активации для повышения энергии поверхностных атомов. Такая активация может происходить за счет теплоты (термическая) или в виде упруго- пластической деформации (механическая). В зависимости от способа активации происходит сварка в жидкой или твердой фазах. Поэтому классификация способов, установленная ГОСТ 19521 предполагает.