4. Упрочнение обработанной поверхности
В результате пластической деформации, возникающей при резании от значительного удельного давления режущей кромки обработанная поверхность получает структурные изменения – измельчение зерна, рекристисталлизацию, называемую наклёпом. Наклёпанный (упрочнённый) слой имеет повышенную твёрдость и прочность, но более хрупок, поэтому отрицательно влияет на работоспособность деталей. Величина наклёпа (глубина «дефектного» слоя) зависит от метода обработки Т= 0,005…1,5 мм.
5. Нарост при резании металлов
При обработке вязких металлов резанием можно заметить, что на передней поверхности инструмента у самой режущей кромки как бы приваривается кусочек метала клиновидной формы (рис.27). Это так называемый нарост, состоящий из мельчайших частиц спрессованного металла, крепко приставшего к инструменту под действием высокой температуры (1000…1200°С) и давления стружки (100…200 кг/мм2). Твёрдость нароста может быть в 2-3 раза больше твёрдости обрабатываемого метала. Нарост существенно влияет на процесс резания: изменяются углы γ и α, износ инструмента, и качество обработанной поверхности. При грубых обдирочных работах, когда требования к чистоте обработанной поверхности невысокие нарост допустим. При чистовых операциях нарост необходимо удалять. Исследованиями установлено 4 зоны скоростей резания с характерными особенностями наростообразования.
1-я зона V = 0…5 м/мин - нарост не образуется, чистота поверхности хорошая. Такие скорости характерны для развёртывания, протягивания, резьбонарезания;
2-я зона V = 5…20 м/мин - идёт увеличение нароста;
3-я зона V = 20…60 м/мин - уменьшение нароста;
4-я зона V > 60 м/мин - прекращение наростообразования
Таким образом, всю чистовую обработку следует вести на высоких скоростях. Обдирочные работы следует вести со скоростями, при которых нарост образуется, т.к. чистота обработки значения не имеет, а положительные стороны нароста – предохранение режущей кромки и увеличение переднего угла – выступают на первый план
Завивание и усадка стружки
Завивание стружки в спираль вызывается тем, что слои стружки, прилегающие к резцу, деформируются больше (рис.28). Со стороны действия силы Р элементы стружки утолщаются, приобретая клиновидную форму в результате чего и создаётся завивание. В результате пластического сжатия срезаемого слоя стружка оказывается короче того участка с которого она срезается,
т.е.
<
;
Толщина стружки an
будет больше
а. Это явление называется усадкой стружки
7. Влияние смазочно-охлаждающих технологических средств сотс на процесс резания
При резании металлов в результате затрачиваемой работы возникает теплота. Действуя на режущий инструмент теплота при нагреве размягчает его, делая менее износоустойчивым и изменяет его размеры. От действия теплоты изменяются и размеры обработанной поверхности, что снижает точность обработки. Для отвода теплоты от режущего инструмента и заготовки применяют смазочно-охлаждающие технологические средства, которые уменьшают трение и облегчают процесс стружкообразования. Действие СОТС двояко:
1. смазывающее действие приводит к снижению не только работы трения, но и работы деформации и, следовательно, к уменьшению общего количества тепла, выделяемого при резании;
охлаждающее действие заключается в отводе тепла из зоны резания.
В качестве СОТС применяются:
а) эмульсии (водные растворы эмульсолов). Эмульсол представляет собой раствор мыла и органических кислот в минеральном масле. Эмульсии обладают большой теплоёмкостью, поэтому применяются, когда основной целью является охлаждающее действие для повышения стойкости инструмента, а чистота обработанной поверхности не имеет большого значения;
б) минеральные и растительные масла применяются на операциях, где требуется высокая чистота обработки (протягивание, зубонарезание и т.д.)