- •Кинематика резания Главные и вспомогательные движения при различных видах обработки резанием.
- •Поверхности обработки.
- •Геометрия режущей части инструмента Координатные плоскости, поверхности и углы режущего лезвия
- •Вспомогательный угол в плане 1 – угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.
- •С верло
- •Режимы резания Элементы режима резания.
- •Элементы срезаемого слоя
- •Площадь поперечного сечения среза f.
- •Машинное время
- •Классификация видов резания.
- •Деформация и напряжения при резании
- •В иды стружки и условия ее образования
- •Сопротивление, сила, работа и мощность резания
- •Контактные процессы
- •Тепловые процессы при резании
- •Температура резания и методы ее определения
- •Стойкость режущих инструментов
- •Виды разрушения инструмента: хрупкое, пластическая деформация, изнашивание.
- •Шероховатость обработанной поверхности
- •Остаточные деформации и напряжения в поверхностном слое
- •Инструментальные материалы Основные свойства инструментальных материалов
- •Виды инструментальных материалов и области их применения.
- •Назначение геометрии инструмента и оптимальных режимов резания при точении, сверлении, фрезеровании.
- •Процесс шлифования
- •Характеристики абразивного инструмента и назначение режимов шлифования
Виды разрушения инструмента: хрупкое, пластическая деформация, изнашивание.
П рочность режущего клина инструмента – способность выдерживать без разрушения нагрузку, обусловленную процессом резания. В зависимости от механически характеристик материала и схемы напряженного состояния разрушение может носить характер хрупкого или вязкого процесса.
Если соотношение нормальных и касательных напряжений соответствует кривой 1 (стр. 224), разрушение режущего клина произойдет путем среза после предварительной пластической деформации. Если напряженное состояние в режущем клине отвечает кривой 2, разрушение сопровождается пластической деформацией, но произойдет путем отрыва, а сели кривой 3 – путем отрыва без предварительной пластической деформации. Характер разрушения зависит также от скорости нагружения клина и уровня температур в зоне резания.
На практике в результате хрупкого разрушения наблюдаются либо выкрашивание режущих кромок, либо сколы режущей части.
В ыкрашивание проявляется в отделении малых частиц режущей кромки и вызывается поверхностными дефектами площадок контакта, неоднородностью структуры инструментального материала, остаточными напряжениями в поверхностных слоях рабочей части инструмента. Сколы характеризуются отделением значительного объема рабочей части инструмента. Они происходят преимущественно по передней поверхности и по размерам соизмеримы с размерами площадки контакта. Основными факторами, влияющими на скалывание, являются свойства обрабатываемого и инструментального материалов, геометрия режущего клина (, и ) и толщина среза.
Для ряда сочетаний обрабатываемых и инструментальных материалов существует область режимов резания, в пределах которой инструмент не в состоянии срезать стружку, но сам подвергается пластической деформации и срезу. Особенностью этого вида разрушения является пластическое течение верхних контактных слоев и их последующий срез вдоль задней, а иногда и передней поверхности лезвия. Развитию процесса пластического течения способствует интенсивный разогрев и размягчение инструментального материала при высоких температурах резания. Повышению его пластичности способствует и то, что режущее лезвие работает в условиях всестороннего неравномерного сжатия.
Н аступление момента пластического разрушения зависит от свойств инструментального материала и условий обработки. Так, при точении конструкционных сталей с толщинами среза а=0,3…0,4мм разрушение быстрорежущего резца наступает при =36…60м/мин и температуре разогрева режущей кромки =700С, а твердосплавного – соответственно 350…500м/мин и 1100…1200С.
Абразивное изнашивание. Снятие стружки с поверхности детали сопровождается изнашиванием режущих лезвий инструментов. Это происходит в результате комплексного действия целого ряда механических и физико-химических явлений на площадках контакта. Механизм абразивного изнашивания заключается в том, что твердые включения обрабатываемого материала, внедряясь в контактные поверхности инструмента, царапают их как микроскопические резцы. Особенно это проявляется, когда твердость инструментального материала в процессе резания падает, а обрабатываемый материал упрочняется. Абразивное действие оказывают частицы нароста, карбиды, интерметаллиды, оксиды и другие включения высокой твердости.
Адгезия, схватывание и перенос вещества. В процессе резания происходят одновременно накапливание частиц на одних микроучастках контактных площадок и срыв с других микроучастков тех же контактных площадок накопившихся на них частиц. В результате по всей контактной поверхности образуются микроочаги относительно кратковременного действия локальных сил адгезии (адгезия (прилипание, сваривание) – сцепление поверхностных слоев разнородных тел) между поверхностными слоями материалов инструмента и детали, чередующиеся с разрушением и уносом оторванных частиц стружкой или вновь образуемыми участками поверхности резания. Одной из причин локализации сил адгезии является отсутствие непрерывного сплошного контакта между задней поверхностью инструмента и обрабатываемым материалом.
Диффузионное изнашивание в процессе резания может происходить вследствие взаимного диффузионного растворения компонентов инструментального и обрабатываемого материалов; разрушения поверхностных слоев инструмента в результате структурных превращений и их разупрочнения.
13