3.3. Упругие и пластические деформации заготовок, методы их изучения при резании.

При резании под действием режущего инструмента срезаемый слой подвергается сжатию. Процесс сжатия, как и процесс растяжения, сопровождается упругими и пластическими деформациями.

Пластическое деформирование заключается в сдвиге одних слоев металла относ-льно других, при этом оно сопровождается большим тепловыделением, изменением свойств мат-ла и др. физическими явлениями.

При сжатии картина аналогична растяжению, только вместо удлинения образца, происходит укорочение. Процесс сжатия при резании отличается от обычного сжатия тем, что срезаемый слой связан с основной массой заготовки, т.е. сжатие явл-ся несвободным.

Методы:

1. Метод визуального наблюдения: при этом методе боковую сторону образца полируют и наносят на ней крупную квадратную сетку. При резании сетка искажается, тускнеет, «сморщивается». По этим факторам можно судить о размерах и форме зоны деформации. Используется при обработке на малых скоростях, позволяет судить о качественном преобразовании стружкообразовании.

2. Метод скоростной киносъемки, при кот-ом боковую сторону образца фотографируют кинокамерой с частотой до 10000кадров в секунду.

3. Метод делительной сетки – на боковой поверхности образца наносят точную квадратную сетку, размер ячейки 0,15 мм, или систему концентрических окружностей. Способы нанесения: типографской краской, напыление в вакууме, трафаретной печатью, царапание алмаза на приборе. При исследованиях широко использ. приспособления для мгновенного прекращения проц. резания: сильной пружиной или порошковым взрывом, затем можно исследовать корни получаемой стружки. Для изучения использ. инструментальные микроскопы.

4. Металлографический – при кот-ом корень стружки вырезают, делают из него микрошлиф. Рассматривают под микроскопом при увеличении в 200 раз.

5. Метод измерения микротвердости – между степенью пластич. деформации и микротвердостью существует однозначная связь, поэтому измеряют микротвердость в различных точках корня стружки, стоят на графике изосклеры (линии постоянной твердости), с помощью кот-ых опред. касательные напряжения.

3.4 Оновные типы стружек и их образование при резании.

В процессе резания могут образовываться следующие типы стружек:

- элементная, при резании сталей, при скорости около 10..15 м/мин

- ступенньчатая, при скорости до 50 м/мин

-сливная стружка, при скорости резания около 100 м/мин и более – она сходит в виде ленты, завиваясь в спираль;

Указанные типы стружек образовываются при обработке пластичных материалов (сталь), при этом могут образовываться промежуточные виды стружек.

- стружка надлома – образуется при обработке хрупких материалов. В процессе резания образуется опережающая трещина по которой отделяется стружка. Она представляет собой как-бы выломанные элементы, практически не связанные друг сдругом.

3.5 Физические явления, характер и интенсивность износа инструмента, при резании.

Износ – истирание, выкрашивание микрочастиц инструмента.

Причины износа – трение поверхности инструмента о заготовку.

Износ – сложный процесс, делится на 3 вида:

- абразивный , который происходит в результате царапания отдельных частиц инструмента твердыми составляющими обрабатываемого металла (карбиды, цементиты, литейная корка, оксиды)

- молекулярный, происходит в результате значительных сил молекулярного сцепления (прилипания. сваривания) между материалом заготовки и инструмента.

- дифузионный, в результате взаимного растворения реагирующих пар заготовки и инструмента.

На износ оказывают влияние:

-физико – механические свойства материалов заготовки и инструмента

-состояние поверхностей и режущих кромок инструмента

-элементы режима резания

-геометрия инструмента

-состояние станка

-род и состояние и физические свойства смазывающих и охлаждающих средств.

- состояние системы СПИД.

В общем случае инструмент изнашивается по передней и задней поверхности. Зависимость износа от времени работы характеризуется следующей кривой:

1 - Период приработки – силино истираются наиболее выступающие части инструмента (10мин)

2 - Период нормального износа, при котором износ постепенно возрастает со временем.

3 - Период повышенного (Катастрофического износа) резко возрастает со временем и инструмент необходимо перетачить.

Критерии износа:

1) Блестящие полоски - в некоторой точке резец выкрашивается и трет о заготовку, на заготовке появляются отполированные блестящие полоски. Сопровождается шумом.

2) Силовой критерий – в определенный момент времени при всех одинаковых условиях начинают резко возрастать силы и мощность, что говорит о затуплении резца.

3) Технологический критерий – Инструмент считается изношенным тогда, когда обработанная поверхность не соответствует предъявляемых к ней технологических требований(например шероховатость поверхности)