Пластическая деформация поверхностного и срезаемого слоя

Вопрос износостойкости металлорежущего инструмента — один из основных в области металлообработки. Исследованию закономерностей его изнашивания, физике процессов, определяющих интенсивность износа, влиянию на износ различных факторов и в первую очередь режимов резания, выбору рациональной геометрии инструмента посвящена обширная литература [110]. В зоне резания протекают разнообразные процессы, такие как пластическая деформация поверхностного и срезаемого слоя, возникновение высокотемпературных зон, адгезионные процессы (образование нароста), фазовые превращения и др. [c.316]

Пластическая деформация поверхностного и срезаемого слоя [c.224]

Еще Я. Г. Усачев показал, что деформациям подвергается не только срезаемый слой, но и слои основной массы металла, от которых производится отделение стружки, т. е. поверхность резания и обработанная поверхность (глубина пластической деформации поверхностного слоя показана на фиг. 32). Эти деформации, особенно упругие, создают выпучивание металла Ну (фиг. 35), которое вызывает давление металла на задние поверхности инструмента, а так как последние имеют перемещение относительно поверхности резания и обработанной поверхности, то, наряду с нормальным давлением, на задние поверхности инструмента будут действовать еще и силы трения. [c.48]

Режущая кромка инструмента имеет скругление радиусом р. Поэтому на обработанную поверхность действуют нормальная сила N1 и сила трення Рх. Сила N1 вызывает сжатие, а сила Р — растяжение поверхностных слоев. Пластическая деформация обработанной поверхности, так же как и срезаемого слоя, идет в затухающем порядке от режущей кромки. Поэтому упрочнение (наклеп) на поверхности максимально (рис. 63). Зависимости микротвердости Н и глубины наклепа к от скорости резания V, подачи 5 и переднего угла у показаны на рис. 64. [c.72]

Расположение верхней границы зависит от скорости резания, длины контакта, толщины срезаемого слоя и свойств обрабатываемого металла. На рис. 80, б показана микроструктура поверхностного слоя обточенного образца. Кристаллиты имеют вытянутый характер, а феррит как более мягкая составляющая структуры вытеснен на поверхность. Напряженно-деформированное состояние материала в этой зоне характеризуется наличием значительных (конечных) пластических деформаций, уменьшением скорости деформации ej, увеличением интенсивности деформации ег и напряжений а. Величина деформаций в некоторых случаях достигает 100—150%. На поверхности этой зоны образуется тонкая пленка окислов. [c.119]

При обработке металлов резанием в результате затраченной работы на преодоление пластических деформаций в срезаемом слое, в поверхностных слоях обработанной поверхности и поверхности резания, а также работы на преодоление трения по передней и задней поверхностям резца возникает теплота. [c.89]

Явление наклепа. В процессе резания пластической деформации подвергается не только срезаемый слой металла и поверхность резания, но и поверхностный слой металла, расположенный за линией среза. Глубина распространения пластической деформации может достигнуть 1— 2 мм. [c.410]

Наклеп металлов. При обработке металлов резанием пластической деформации подвергается не только срезаемый слой, но и поверхностный слой, образовавшийся на детали. При проходе резца под его давлением поверхностный слой упрочняется. Под [c.286]

ПЛОСКОСТЬ СКАЛЫВАНИЯ. Существование прямолинейной границы распространения пластической деформации, визуально наблюдаемой на полированной боковой стороне бруска, представляет собой не только поверхностное явление. Деформация материала срезаемого слоя происходит и в глубине металла. Таким образом, объем металла, подвергающийся пластической деформации, ограничен с одной стороны передней поверхностью лезвия резца, а с другой стороны (в материале бруска) совокупностью параллельных граничных прямых, образующих граничную плоскость. Эту граничную плоскость, представляющую перемещающийся впереди лезвия фронт распространения пластической деформации, по которой периодически сдвигаются или скалываются х формировавшиеся элементы стружки, И. А. Тиме назвал плоскостью скалывания. [c.66]

СХОДСТВО СУХОГО ВНЕШНЕГО ТРЕНИЯ И РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ. Обработка металлов резанием ведется инструментами, лезвия которых срезают с обрабатываемых заготовок относительно тонкие слои металла. Обычно толщина срезаемого слоя находится в пределах 0,02... 0,8 мм и только в тяжелом машиностроении доходит до 1...2 мм. В срезаемом слое протекает пластическая деформация и формируется стружка с образованием новых поверхностей на стружке и заготовке. В то же время, как показывают исследования в области металловедения, свойства металлов в поверхностных слоях могут заметно отличаться от свойств металла, расположенного в глубине заготовки. Это подтверждают и эксперименты по резанию металлов, показывающие что степень деформации металла [c.70]

Процесс стружкообразования сопровождается такими явлениями, как усадка стружки, нарост на инструменте и упрочнение поверхностного слоя, которые происходят в результате пластической деформации срезаемого слоя и тонкого слоя материала под обработанной поверхностью. [c.703]

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. [c.16]

Процесс образования поверхностного слоя деталей при резании конструкционных материалов представляет собой комплекс сложных физических явлений. Исследованиями советских ученых установлено, что процессы стружкообразования и процессы формирования поверхностного слоя физически взаимосвязаны все факторы, ведущие к облегчению процесса стружкообразования и уменьшению объема пластической деформации срезаемого слоя, обычно вызывают улучшение качества обработанной поверхности. Кроме того, на процесс образования поверхностного слоя значительно влияют наростообразование, а также условия взаимодействия задних поверхностей инструмента и заготовки. По этому снижение сил трения по задним поверхностям инструмента вследствие применения охлаждающе-смазывающих жидкостей, а также доводка режущего инструмента улучшают качество обработанной поверхности. Применение охлаждающе-смазываю-щих жидкостей при чистовых операциях позволяет повысить чистоту поверхности примерно на один класс, а при отделочных процессах—до двух классов. Все характеристики качества поверхности в той или иной степени зависят от физико-механических свойств обрабатываемого материала, режимов резания, геометрии и износа инструмента. Более вязкие, пластичные материалы получают и более высокую деформацию обработанной поверхности [42—43, 57, 66, 98]. [c.70]

Наклеп металла. В процессе резания пластическая деформация происходит не только в срезаемом слое, но и в поверхностном слое основной массы металла. Пластическое деформирование вызывает изменение физических свойств металла повышает его твердость, снижает относительное удлинение и ударную вязкость. Зона упрочнения при резании показана на рис. 28. Наибольшее упрочнение получает металл стружки. Твердость стружки может стать выше твердости обрабатываемого материала в 1,5— 4 раза. [c.37]

В процессе резания пластическая деформация происходит не только в срезаемом слое, но и в поверхностном слое основной массы металла.. Глубина распространения деформации от поверхности резания и от обработанной поверхности зависит от ряда факторов и может достигать сотых долей миллиметра, а в отдельных случаях даже целых миллиметров. [c.50]

Поверхностно-активные вещества также проникают в микротрещины поверхностного слоя шлифуемой детали и образуют там тончайшие (адсорбционные) пленки, оказывающие расклинивающее воздействие, в результате чего облегчается пластическая деформация срезаемого слоя металла. [c.72]

Пластическая деформация срезаемого слоя обрабатываемого материала передней поверхностью зуба фрезы приводит к тесному контакту поверхностей материала и инструмента — к сближению поверхностных атомов на расстояния порядка параметра кристаллической решетки. Это происходит, когда удельное давление равно значению твердости или больше его. (Твердость определяется методом вдавливания.) [c.138]

При нарезании наружных и внутренних резьб у деталей из коррозионностойких, жаропрочных и титановых материалов возникают дополнительные трудности, связанные с физико-механическими свойствами этих металлов высокие удельные давления действуют на рабочие поверхности резца или метчика образующаяся стружка имеет большое упрочнение и сильно деформирована низкая теплопроводность обрабатываемого материала вызывает увеличенное нагревание инструмента и способствует налипанию мелких частиц металла на его режущие поверхности. При нарезании резьб в глухих отверстиях деталей из жаропрочных металлов наблюдается защемление витков метчика. Одной из причин, вызывающих защемление, служит то, что одновременно с пластической деформацией срезаемых слоев металла происходят упругие деформации поверхностных слоев. Составляющие силы резания, действующие нормально к поверхности резания, вызывают упругое сжатие обрабатываемого металла за линией среза. Упруго сжатые объемы металла после прохода режущих кромок инструмента мгновенно восстанавливаются. Значительные нормальные давления на контактных поверхностях метчика и обрабатываемой детали приводят к защемлению метчика в нарезаемом отверстии. [c.285]

В применении к машиностроительным деталям это означает, что работоспособность детали нарушается задолго до того, когда напряжения сдвига в сечении детали достигнут опасной величины. Деталь выходит из строя в результате концентрации напряжений в поверхностном слое, сопровождаемой местным смятием и пластической деформацией на участке приложения срезающей силы. Особенно резко выражено это явление в случае среза цилиндрических деталей, когда напряжения сосредотачиваются на малой дуге поверхности, ближайшей к действию силы. Смятие тем больше, чем мягче материал срезаемой детали по сравнению с материалом срезающей детали и чем больше жесткость последней. [c.144]

Под действием режущего инструмента срезаемый слой металла подвергается сжатию. Процессы сжатия (как и процессы растяжения) сопровождаются упругими и пластическими деформациями. Режущий инструмент деформирует не только срезаемый слой, но и поверхностный слой обрабатываемого материала. Глубина деформации поверхностного слоя зависит от различных факторов и может достигать от сотых долей до нескольких миллиметров. [c.126]

Пластическая деформация распространяется также вглубь заготовки на некоторую величину к (рис. 176, в), в результате чего возникает наклеп под обработанной поверхностью, образуются остаточные напряжения. Нагрев при резании также изменяет свойства срезаемого и поверхностного слоев заготовки. [c.287]

Результатом упругой и пластической деформации материала обрабатываемой заготовки является упрочнение (наклеп) поверхностного слоя. При рассмотрении процесса стружкообразова-ния считают инструмент острым. Однако инструмент всегда имеег радиус скругления режущей кромки р (рис. 6.12, а), равный при обычных методах заточки примерно 0,02 мм. Такой инструмент срезает с заготовки стружку при условии, что глубина резания / больше радиуса р. Тогда в стружку переходит часть срезаемого слоя металла, лежащая выше линии D. Слой металла, ( оизмеримын с радиусом () и лежащий между линиями АВ и D упругоиластически деформируется. При работе инструмента значение радиуса р быстро растет вследствие затупления режущей кромки, м расстояние между линиями АВ и D увеличивается. [c.267]

Физическое состояние обработанной поверхности. В процессе резания пластической деформации подвергается не только срезаемый слой, но и слой под обработанной поверхностью, — происходит его упрочнение (наклеп). Глубина упрочненного слоя, достигающая десятых долей миллиметра, в первую очередь зависит от свойств обрабатываемого материала. Чем мягче и пластичнее обрабатываемый материал, тем большему упрочнению он подвергается. Чугун, напри- мер, меньше упрочняется по сравнению со сталью. Зна-- чительное влияние на состояние поверхностного слоя оказывают глубина, подача, скорость резания, а также , геометрия инструмента. Подача в большей степени, чем лубина резания, оказывает это влияние. С увеличением корости резания глубина упрочненного слоя уменьшается. Инструменты с отрицательными передними углами больше упрочняют поверхностный слой, чем с положительными. [c.17]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...