ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Физические основы процесса резания металлов из "Технология металлов " Целью процесса резания является удаление с заготовки части металла в виде стружки для придания ей необходимой геометрической формы, размеров и чистоты поверхностей. При срезании стружки наблюдаются пластическая деформация и выделение большого количества теплоты. На рабочие поверхности инструмента и заготовку действуют значительные контактные напряжения, под влиянием которых инструмент интенсивно изнашивается. [c.515] Изучение закономерностей этих явлений позволяет сознательно управлять процессом резания, определять оптимальные условия обработки заготовок на металлорежущих станках. [c.515] Явления пластической деформации при резании металлов. При внедрении режущей части инструмента в обрабатываемый материал образуется упруго- и пластически деформированный объем — зона опережающей деформации или зона стружкообразования, которая охватывает как срезаемый слой, так и часть материала под обработанной поверхностью. [c.515] Будущий элемент стружки вначале деформируется упруго, затем пластически и, наконец, когда напряжения превзойдут предел прочности, отделяется от остального металла. [c.515] Как видно из рис. 318, зона стружкообразования имеет клинообразную форму и ограничивается линией ОА, являющейся начальной границей зоны стружкообразования, вдоль которой происходят первые сдвиговые деформации, и линией ОВ — конечной границей зоны стружкообразования. Достигнув этой границы, деформируемый материал приобретает наибольшую степень пластической деформации, свойственную образовавшейся стружке. [c.515] Зона опережающей деформации проникает за линию среза XX, что приводит к пластической деформации слоя металла под обработанной поверхностью (рис. 318). [c.516] Образовавшийся элемент стружки при своем движении по передней поверхности резца дополнительно деформируется вследствие трения. Вот почему нижние прирезцовые- слои стружки всегда значительнее деформированы, чем наружные. [c.516] Таким образом, процесс образования элемента стружки можно разделить на три этапа. На первом этапе происходит упруго-пластическая деформация металла будущий элемент стружки упрочняется в зоне стружкообразования. [c.516] На втором этапе элемент стружки сдвигается по плоскости сдвига. Это происходит в тот момент, когда напряжение в срезаемом слое превышает сопротивление сдвигу. [c.516] Третий этап заключается в дополнительной деформации образовавшегося элемента стружки при движении его по передней поверхности резца. [c.516] В зависимости от условий резания и свойств обрабатываемого материала стружка может иметь различную форму. [c.516] Процесс стружкообразования сопровождается такими явлениями, как усадка стружки, нарост и упрочнение поверхностного слоя обработанной детали. [c.516] Усадка стружки происходит в результате пластической деформации срезаемого слоя и заключается в изменении его формы. [c.516] Затормаживаясь под действием сил трения на передней поверхности, стружка становится короче, а поперечное сечение ее увеличивается. Усадка стружки сравнительно легко поддается измерению и поэтому может служить мерой степени пластической деформации срезаемого слоя. [c.516] Степень усадки стружки больше у пластичных материалов, она увеличивается с ростом угла резания и уменьшается с увеличением толщины срезаемого слоя и скорости резания. Увеличение толщины срезаемого слоя и скорости резания не только ускоряет процесс обработки, но и снижает удельный расход работы на срезание металла. Следует иметь в виду, что около 90% работы резания расходуется на пластическое деформирование металла. [c.516] Нарост. При обработке пластичных металлов в определенном диапазоне скоростей резания на передней поверхности резца вблизи режущего лезвия появляется так называемый нарост (рис. 319), который обладает высокой твердостью. Нарост — результат своеобразного явления схватывания — адгезии, имеющей место на участке контакта между стружкой и передней поверхностью резца под действием высоких температур и давлений. Нарост уменьшает угол резания и защищает резец от износа. В этом его положительное значение. [c.516] Вероятность появления нароста при обработке разных металлов зависит от скорости резания. На появление нароста влияет угол резания чем он больше, тем вероятнее появление нароста. [c.517] Применением смазьшающе-охлаждающих жидкостей и тщательной доводкой режущих поверхностей инструмента вероятность появления нароста можно уменьшить. [c.517] В этом слое в результате неравномерной деформации и нагрева по сечению возникают также остаточные напряжения (растягивающие или сжимающие), которые вместе с изменением твердости существенно влияют на эксплуатационные свойства детали. [c.517] Степень упрочнения зависит от пластичности металла и возрастает с увеличением угла резания, а также толщины срезаемого слоя. В поверхностном слое заготовки возможны структурные превращения под действием высоких температур резания. [c.517] Вернуться к основной статье