1. Качество обработанной поверхности.

Качество обработанной поверхности определяется Ra и состоянием материала, поверхностного слоя. Ra характеризуется высотой и формой микронеровностей. Состояние материала поверхностного слоя характеризуется его упрочнением микроструктуры, величиной и знаком остаточных напряжений и глубиной их залегания.

1.1 Геометрия поверхностного слоя после обработки резанием.

1.r = 0 . Ra↑ при ↑ Ч и Ч₁. Фактическая высота микронеровностей будет больше расчетной.

Сечение срез. слоя резцом является параллелограмм, а на самом деле нет.

аmPв – номинальная площадь

аmKB – фактическая площадь

H – высота микронеровности

mn = H ctg Ч₁; np = H ctg Ч; mn +nP =S +H (ctg Ч₁ + ctg Ч)

2. r → S

H = r – kn

H = S²/8 r

Изменение шероховатости от V. нарост ухудшает шероховатость поверхности.

1.2 Наклеп

Наклеп – упрочнение поверхностного слоя после обработки (возрастает твердость). Наклеп объясняется:

а) пластическим деформированием металла.

б) округление режущей кромки

r – радиус округления. При работе инструментом с радиусом, образуется слой металла толщиной а₁, который не срезается, а подминается под инструмент. Из опыта а₁ = (0,3 – 0,5)r

В инструментах: r= 40-50 мкм – при заточке шлифовальным кругом, и r = 4…5 мкм – при заточке алмазным кругом.

в) наростообразованием. Нарост округляет режущую кромку.

г) износ режущего инструмента

Износ инструмента характерен увеличением радиуса округления инструмента и наличием площадки трения h_S.

Наклеп характеризуется степенью наклепа Δ Нм поверхностного слоя и толщиной Δ Наклепанного слоя.

ΔНм = (Нмн - Нмс) 100% / Нмс

Нмн – микротвердость наклепанного слоя

Нмс – микротвердость ненаклепанного материала.

При обработке углеродистых сталей ΔНм= 15-20%

При обработке жаропрочных сталей ΔНм = 80-100%

Толщина наклепанного слоя ΔН зависит от скорости резания. С увеличением V уменьшается ΔH. С увеличением толщины срезаемого слоя увеличивается ΔН.

1.3 Остаточное напряжение в поверхностном слое после обработки резанием.

(следствие силового поля, создаваемого силами резания, нагрева материала обрабатываемой детали и структурных превращений. При сверлении, точении, фрезеровании остаточные напряжения образуются главным образом под действием силового поля. При обработке хрупких материалов остаточные напряжения сжимающие, а при обработке пластичных металлов - растягивающие. При шлифовании - 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.

• ↓ l2