Токарное дело

Глубина деформации

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.

Под действием деформации поверхностный слой упрочняется, увеличивается его твердость и уменьшается пластичность, происходит так называемый н а-клеп обрабатываемой поверхности. Чем мягче и пластичнее обрабатываемый металл, тем большему наклепу он подвергается. Чугуны обладают значительно меньшей способностью к упрочнению, чем стали. Степень упрочнения и глубина наклепа увеличиваются с увеличением подачи и глубины резания и уменьшаются с увеличением скорости резания. Глубина наклепа примерно в 2—3 раза больше при работе затупленным режущим инструментом, чем при работе острозато-ченным. Смазочно-охлаждающие жидкости при резании уменьшают глубину и степень упрочнения поверхностного слоя.

При некоторых условиях резания на переднюю поверхность режущей кромки налипает обрабатываемый металл, образуя нарост. Он имеет клиновидную форму, по твердости превышает в 2—3 раза твердость обрабатываемого металла. Являясь как бы продолжением резца, нарост (12.2) изменяет его геометрические параметры (6i6); участвует в резании металла, влияет на результаты обработки, изнашивание резца и силы, действующие на резец. При обработке нарост периодически разрушается (скалывается) и вноаь образуется. Часть его уходит со стружкой, а часть остается вдавленной в обработанную поверхность. Отрыв частиц нароста происходит не равномерно по длине режущего лезвия, что приводит к мгновенному изменению глубины резания. Эти явления, повторяющиеся периодически, ухудшают качество обработанной поверхности, так как вся она оказывается усеянной неровностями. С увеличением пластичности обрабатываемого металла размеры нароста возрастают. При обработке хрупких металлов, например чугуна, нарост может и не образоваться.

При обработке с у5 м/мин нарост не образуется, наибольшая величина нароста соответствует u = 10-f-20 м/мин для инструмента из быстрорежущей стали и v 90 м/мин для твердосплавного инструмента. Этот диапазон скоростей является неблагоприятным для чистовой обработки. При дальнейшем увеличении скорости резания в зависимости от прочности металла температура в зоне резания возрастает и нарост, размягчаясь, постепенно исчезает.

Нарост увеличивается с увеличением подачи, поэтому для чистовой обработки рекомендуются подачи в пределах 0,1 — 0,2 мм/об. Глубина резания существенного влияния на размеры нароста не оказывает.

Для уменьшения нароста рекомендуется уменьшать шероховатость передней поверхности   режущего   инструмента   и   по

возможности увеличивать передний угол у (например, при у = 45° нарост почти не образуется), а также применять смазочно-охлаждающие жидкости.

Образование нароста улучшает условия резания при выполнении черновой обработки.