Остаточное напряжение в поверхностном слое после обработки резанием.

 

Остаточные напряжения, возникающие в поверхностном слое, являются следствием силового поля, создаваемого силами резания, нагрева материала обрабатываемой детали и структурных превращений. При сверлении, точении, фрезеровании остаточные напряжения образуются лавным образом под действием силового поля. При обработке хрупких материалов остаточные напряжения сжимающие, а при обработке пластичных металлов чаще всего растягивающие. При шлифовании остаточные напряжения образуются под действием теплового поля и являются всегда растягивающими.

 

Эпюра изменения остаточных напряжений в зависимости от расстояния Δ от обработанной поверхности при обработке пластичных материалов. В зоне 1 (Δ = 0,001…0,004 мм) действуют сжимающие напряжения. В зоне 2 (Δ = 0,01…0,04 мм) протяженность которой зависит от режима резания и переднего угла инструмента действуют растягивающие напряжения. Состояние поверхностного слоя определяет зона 2. В зоне 3 уравновешивающее действие остаточных напряжений первых двух зон, напряжение сжимающее. Наличие в поверхностном слое растягивающих напряжений значительно ухудшает его качество, так как снижается усталостная прочность. Для получения в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия необходимо:

· увеличить передний угол

· применять СОЖ

· снять слой (с растягивающими напряжениями) электрохимическим методом.

·

Виды стружки

 

Сливная

Сливная образуется при обработке пластичных материалов с большими скоростями резания. Желательно обработку вести с образованием сливной стружки.

 

Скалывания

Стружка скалывания состоит из отдельных, связанных между собой элементов.

Образуется при обработке малопластичных материалов с небольшими скоростями.

 

Надлома

Стружка надлома состоит из отдельных элементов не связанных друг с другом. Образуется при обработке хрупких материалов.

 

 

Износ режущего инструмента

 

В результате высокого давления, температуры и скорости относительного перемещения контактных поверхностей инструмента в процессе работы изнашиваются. Все инструменты изнашиваются только по задней поверхности (первый вид износа) или по задней и передней поверхностям одновременно (второй вид износа). При изнашивании по первому виду на задней поверхности инструмента образуется площадка износа шириной h₃. Максимальная ширина площадки износа наблюдается на переходной задней поверхности или в месте перехода главного лезвия во вспомогательные. При изнашивании по второму виду к износу по задней поверхности добавляется износ по передней поверхности. На передней поверхности износ имеет вид лунки и характеризуется глубиной h_л и шириной в_л. в зависимости от скорости резания изменяется расстояние между краем лунки и главным лезвием. При работе с малыми и средними скоростями резания (инструменты из быстрорежущей стали) между краем лунки и главным лезвием остается перемычка f, которая уменьшается по мере развития лунки. Это связано с наростом, который защищает переднюю поверхность. При работе с высокими скоростями (инструмент из твердых сплавов)край лунки сливается с изношенной задней поверхностью. Изнашивание твердосплавного инструмента может сопровождаться выкрашиванием или сколами. Вид износа определяется главным образом материалом обрабатываемой детали, толщиной срезаемого слоя и скоростью резания. При обработке пластичных материалов изнашивание происходит инструмента по 1 и 2 виду. При обработке хрупких материалов инструмент изнашивается в основном по 1 виду. При малых толщинах среза а < 0,1 и малых скоростях изнашивается преимущественно задняя поверхность. При увеличении «a» и «V» начинает изнашиваться задняя и передняя поверхность. Мерой изношенности инструмента могут служить линейный и массовый износы. При принятом линейном износе об изнашивании судят по максимальной ширине h₃ площадки износа по задней поверхности, и по максимальной глубине h_л лунки износа на передней поверхности. При чистовой обработке изношенность инструмента оценивается линейным размерным износом. Более объективной характеристикой является массовый износ – масса изношенной части инструмента в мг.