13. Наростообразование при резании
Контакт стружки с передней поверхностью происходит в специальных условиях и отличаются рядом особенностей. Поверхность срезаемой стружки, соприкасающаяся с передней поверхностью, бывает чистой, т. е. Свободной от каких – либо химических соединений, что может вызвать между контактными поверхностями адгезию. На передней поверхности инструмента образуется застойная зона заторможенного металла. В определенных условиях заторможенный слой металла перестает двигаться по передней поверхности. На него насаждаются следующие слои и образуется клинообразная относительно неподвижная зона обрабатываемого материала, расположенная между стружкой, передней поверхностью и поверхностью резания. Это явление называется наростообразованием, а заторможенный слой – наростом. Впервые обнаружил эти явления Усачев Я.Г. Образуют нарост при резании углеродистые стали, многие легированные конструкционные стали, серые чугуны. Не образуют нароста медь, бронза, свинец, олово, стали с большим содержанием никеля, титановые сплавы, белый чугун.
Нарост возникает в результате трения стружки о переднюю поверхность, это заторможеннй слой металла на передней поверхности в результате больших давлений и высоких температур. Металл нароста сильно уплотнен, твердость его в 2,5 – 3,5 раза выше твердости исходного металла. Он способен осуществлять резание, являясь как бы частью передней поверхности. Нарост характеризуется углом Yф и высотой hн.
Нарост защищает переднюю поверхность инструмента от контактирования со стружкой, что уменьшает износ на передней поверхности инструмента; увеличивает фактический передний угол, чем улучшает протекание процесса стружкообразования. Это положительно. Но поскольку процесс наростообразования не является стабильным; размеры и формы нароста непрерывно меняются, то фактический передний угол также непрерывно изменяется. А так как при постоянном изменении переднего угла изменяются силы резания, а это приводит к возникновению вибрации системы СПИД. Наростообразование резко ухудшает шероховатость обработанной поверхности. Частицы нароста при его разрушении попадают под заднюю поверхность инструмента, впрессовываются в поверхности резания, вызывая задиры. Это делает нежелательным возникновение нароста при чистовой обработке.
14. Влияние различных факторов на процесс наростообразования
Наростообразование при резании зависит от физико- механических свойств обрабатываемого металла, скорости резания, геометрических параметров режущей части инструмента, толщины срезаемого слоя и применения смазывающе- охлаждающих веществ. Наиболее характерным является влияние скорости резания.
14.1 Скорость резания
Для углеродистых сталей
1 Зона – нарост не образуется
2 Зона – нарост возрастает с увеличением скорости
3 Зона – нарост уменьшается с увеличением скорости
4 Зона – нарост стабилизируется
Чистовые операции при обработке металлов склонных к наростообразованию, должны проводится при скоростях резания либо меньших V1, либо больших V3. При скоростях резания меньше V1 работают инструменты: протяжки, развертки, метчики, плашки. Чистовая обработка твердосплавным инструментом проводится в 4 зоне, со скоростью резания больше V3.