Упрочнение при обработке резанием
При обработке резанием вершина резца не является абсолютно острой. При обычных методах заточки радиус скругления режущей кромки равен 0,02…0,03 мм. Такой инструмент срезает с заготовки стружку при условии, что глубина резания t больше радиуса ρ (рис. 2.15). Тогда в стружку переходит часть срезаемого слоя металла, лежащая выше линии CD. Слой металла соизмеримый с радиусом ρ и лежащий между линиями АВ и CD, упругопластически деформируется. При работе инструмента значение радиуса ρ быстро растет вследствие затупления режущей кромки и расстояние между линиями АВ и CD 
увеличивается.
Упрочнение металла обработанной поверхности заготовки проявляется в повышении ее поверхностной твердости. Твердость металла обработанной поверхности после обработки резанием может увеличиваться в ~ 2 раза. Значение твердости может колебаться, так как величина пластической деформации и ее глубина зависят от физико-механических свойств металла обрабатываемой заготовки, геометрии режущего инструмента, режима резания и способа обработки.
После перемещения резца относительно обработанной поверхности происходит упругое восстановление поверхностного слоя на величину hy – упругое последействие. В результате образуется контактная площадка шириной Н между обработанной поверхностью и вспомогательной задней поверхностью резца. Со стороны обработанной поверхности возникают силы нормального давления N и трения F. Чем больше значение упругой деформации, тем больше сила трения. Для уменьшения сил трения у режущего инструмента делают задние углы (α и α1), значения которых зависят от степени упругой деформации металла заготовки.
|
|
|
Упругопластическое деформирование металла приводит к возникновению в поверхностном слое заготовки остаточных напряжений растяжения или сжатия. Напряжения растяжения снижают сопротивление усталости металла заготовки, так как приводят к появлению микротрещин в поверхностном слое, развитие которых ускоряется действием корродирующей среды. Напряжения сжатия, напротив, повышают сопротивление усталости деталей. Неравномерная релаксация остаточных напряжений искажает геометрическую форму обработанных поверхностей, снижает точность их взаимного расположения и размеров. Релаксация напряжений, продолжающаяся в процессе эксплуатации машин, снижает их качество и надежность.
Следовательно, окончательную обработку поверхностей заготовок следует вести такими методами и в таких условиях, чтобы остаточные напряжения отсутствовали или были минимальными. Целесообразно, чтобы в поверхностном слое возникали напряжения сжатия. Напряжения можно снизить, применяя, например, электрохимическую обработку. Для получения в поверхностном слое напряжений сжатия можно рекомендовать обработку тонким пластическим деформированием, например, обкатку поверхностей заготовок стальным закаленным роликом или шариком, дорнованием, деформирующими развертками.
|
|
|
Условно поверхностный слой обработанной заготовки можно разделить на три зоны (рис. 2.15, б): I – зона разрушенной структуры с измельченными зернами, резкими искажениями кристаллической решетки и большим количеством микротрещин; ее следует обязательно удалять при каждой последующей обработке поверхности заготовки; II – зона наклепанного металла; III – основной металл. В зависимости от физико-механических свойств металла обрабатываемой заготовки и режима резания глубина наклепанного слоя составляет несколько миллиметров при черновой обработке и сотые или тысячные доли миллиметра при чистовой обработке. Пластичные металлы подвергаются большему упрочнению, чем твердые.
Наклеп обработанной поверхности можно рассматривать как полезное явление, если возникают остаточные напряжения сжатия. Однако наклеп, полученный при черновой обработке, отрицательно влияет на процесс резания при чистовой обработке, когда срезаются тонкие стружки. В этом случае инструмент работает по поверхности с повышенной твердостью, что приводит к его быстрому затуплению, шероховатость поверхности увеличивается.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 431; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!