Технология резки металла

Резание металлов сопровождается сложной совокупностью различных деформаций - смятия, сдвига, среза, сопровождающихся трением отделившейся стружки о переднюю поверхность резца и трением поверхности резания о заднюю поверхность резца.

     Технология резки и рубки представляет собой сложный процесс. В результате упругопластической деформации при обработке метала, происходящей под воздействием режущего инструмента, образуются новые поверхности.

     Основы резания, установка резки остаются постоянными независимо от того, каким инструментом (резцом, фрезой, сверлом) производится обработка; изменяется лишь схема обработки.

     Технология обработки материалов включает в себя последовательность действий:

     - инструмент режущей кромкой внедряется в массу заготовки;

     - при своем движении инструмент передней поверхностью давит на верхний слой металла и отрывает его от основной массы заготовки. При этом срезаемый слой претерпевает сложную пластическую деформацию и когда создавшиеся в этом слое напряжения превзойдут прочность металла, происходит относительный сдвиг частиц (скалывание) и образуется элемент стружки.

     - части припуска последовательно переходят в стружки.

     Плоскость, в которой происходит скалывание элементов, называется плоскостью скалывания, а угол, образованный этой плоскостью и поверхностью резания — углом скалывания. Величина угла скалывания зависит от свойств материала, геометрии инструмента, режима резания и колеблется в пределах от 145 до 155°. Внутри каждого элемента стружки наблюдаются плоскости скольжения, образующие текстуру стружки.

     Пластическая деформация распространяется также вглубь заготовки на некоторую величину, в результате чего возникает наклеп под обработанной поверхностью, образуются остаточные напряжения. Нагрев при резке стали также изменяет свойства срезаемого и поверхностного слоев заготовки.

     Деформация металла срезаемого слоя заготовки увеличивается с увеличением его пластичности.

     Геометрия резца также влияет на усадку: усадка увеличивается с увеличением радиуса при вершине резца и уменьшается с увеличением углов, а также с применением смазочно-охлаждающих жидкостей.

     Технологический процесс обработки вследствие большого давления и высоких температур приводит к образованию в зоне резания наростов из сильно деформированных частиц металла заготовки, временно застаивающихся на передней поверхности резца. В процессе резки метала нарост увеличивается за счет новых наслаивающихся частиц, пока не сорвется и отойдет со стружкой (со стороны передней поверхности резца) или будет увлечен заготовкой со стороны задней поверхности резца). Наросты возникают хаотично (до 200 раз в секунду), частота образования их зависит от пластичности и вязкости обрабатываемого металла, геометрии резца и скорости резания.

     Образование наростов оказывает вредное влияние на процесс распиловки металла и качество обработки: увеличивает шероховатость обработанной поверхности, снижает точность обработки, может вызывать вибрации системы станок-приспособление-инструмент-деталь. Рациональная обработка резанием материалов предполагает, что с увеличением скорости резания частота образования наростов уменьшается, а при скорости резания 50-70 м/мин и выше наросты не возникают.

     Точмех (http://www.tochmeh.ru/)
13.08.2008