3. Влияние основных факторов при точении на шероховатость поверхности

При обработке резанием основными факторами, влияющими на шероховатость поверхности, являются: геометрия вершины режущего инструмента и состояние его режущих кромок (износ, сколы и др.), величина подачи, скорость резания, наличие, вид и способ подачи СОЖ . Геометрия вершины режущего инструмента напрямую определяет форму неровностей (рис. 6), а совместно с величиной подачи влияет на высоту неровностей Н. Скругление вершины и использование инструмента с малым углом ₁ или ₁ = 0 (широкоугольные резцы) позволяет снизить величину шероховатости. При ₁ = 0 . теоретически величина шероховатости должна быть равна 0. Естественно этого не происходит, поскольку кроме геометрии инструмента на высоту неровностей влияет множество других факторов.

Высота неровностей может быть рассчитана из геометрических соображений по формулам:

Для r = 0 (рис. 6. (а), (в), (г)).

Для r  0 и r > S (рис.6. (д))

Для r  0 и r < S

Шероховатость поверхности с уменьшением подачи снижается, но не беспредельно (рис.7, а). При малых подачах соизмеримых с радиусом скругления вершины инструмента шероховатость практически не изменяется.

Поэтому выполнять обработку с очень низкими подачами не целесообразно, так как при этом снижается производительность и затраты на режущий инструмент.

В зависимости шероховатости от скорости резания имеет место увеличение шероховатости на скоростях резания порядка 20…30 м/мин (рис. 7, б), при которых на инструменте образуется нарост. Дальнейшее увеличение скорости приводит к уменьшению наростообразования и, как следствие, снижению шероховатости. В зоне скоростей, при которых нароста не образуется, шероховатость минимальна.

Глубина резания практически не влияет на шероховатость поверхности, поскольку от нее не зависят геометрические размеры нароста.

На величину шероховатости оказывают влияние и многие другие факторы, в частности, жесткость технологической системы, вид и способ подачи СОТЖ, физико-химические свойства и структура материалов заготовки и инструмента.

При обработке маложестких деталей на определенных скоростях резания в результате резонанса могут возникать повышенные вибрации упругой технологической системы, что вызывает увеличение шероховатости.

СОТЖ оказывают влияние на условия трения при резании, усадку стружки и наростообразование. Ее наличие способствует снижению шероховатости.

2. Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с пояснительной частью работы;

2. Произвести обработку образцов резцами с радиусом при вершине r близком к 0 и r=1…2 мм с различными подачами в пределах: 0,05….0,4 мм/об, при режимах и условиях заданных преподавателем.

3. Произвести оценку шероховатости по эталонам;

4. Выполнить измерения параметров шероховатости обработанных участков образцов

5. Построить зависимости шероховатости от величины подачи.

Рис. 6. Влияние геометрии режущего инструмента и подачи на высоту неровностей поверхности H и форму неровностей

Рис. 7. Влияние подачи и скорости резания на шероховатость поверхности при точении: а – сталь ХВГ; б – сталь 18Х2Н4ВА

6. Выполнить расчет теоретической шероховатости поверхности при тех же параметрах геометрии режущего инструмента и подачи и нанести расчетные значения на экспериментальные графики.

7. Для заданной преподавателем шероховатости поверхности назначить режимы резания, используя номограмму.

8. Сделать выводы по работе.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные параметры шероховатости поверхности.

2. На какие эксплуатационные свойства и каким образом оказывает влияние шероховатость поверхности?

3. Как шероховатость поверхности связана с точностью обработки?

4. Какое влияние на шероховатость поверхности оказывает геометрия режущего инструмента?

5. Какое влияние на шероховатость поверхности оказывают величина подачи и скорость резания?

6. Какими способами производится измерение шероховатости?

7. Как назначаются режимы обработки для обеспечения заданной шероховатости.

Литература

1. ГОСТ 2789-73

2. ГОСТ 25142-82

3. Справочник технолога машиностроителя. Т. 2: Под редакцией А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. - М.:Машиностроение, 1985. – 496 с.

Бойцов Алексей Георгиевич

Игнатов Михаил Павлович

Батурин Денис Алексеевич

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ

НА ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ И НАЗНАЧЕНИЕ

РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ЗАДАННОЙ ШЕРОХОВАТОСТИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ ЗАНЯТИЯМ

по курсу «Теоретические основы проектирования технологических процессов АГТД (РД)»

Подписано в печать

Бум. Офсетная. Формат 60 х 84 1/16.

Гарнитура Таймс. Печать офсетная.

Усл. печ. л. Уч.-изд.л. Тираж экз.

Заказ №

Издательский центр МАТИ