Grosimea suprafeței tratate prin tăiere este influențată de un număr mare de factori asociați cu condițiile de fabricare a piesei de prelucrat. În special, înălțimea și forma neuniformității, precum și natura locației și direcția zgârieturilor de manipulare depind de tipul și modul de tratament adoptat; condițiile de răcire și lubrifiere ale sculei; compoziția chimică și microstructura materialului care este prelucrat; designul, geometria și durabilitatea instrumentului de tăiere; tipul și starea echipamentului utilizat, scule auxiliare și dispozitive.
Toți diferiții factori care determină rugozitatea suprafeței tratate pot fi grupați în trei grupe principale: motivele asociate geometriei procesului de tăiere; deformările plastice și elastice ale materialului prelucrat și apariția vibrațiilor instrumentului de tăiere față de suprafața de tratat.
Influența predominantă asupra formării rugozității suprafeței este, de regulă, una dintre cele trei categorii determinate de cauze care determină natura și magnitudinea rugozității. Cu toate acestea, în unele cazuri, rugozitatea apare ca urmare a impactului simultan și aproape echivalent al tuturor acestor cauze și, prin urmare, nu are o regularitate bine definită.
Motive geometrice pentru formarea rugozității
Pentru o singură rotire a piesei de prelucrat, tăietorul este deplasat de cantitatea de alimentare S1 (mm / rev) și se deplasează din poziția 2 în poziția 1 (figura 1, a). În același timp, o parte din metal rămâne pe suprafața tratată, care nu a fost îndepărtată de tăietor și formează o scoică reziduală m. Este evident că mărimea și forma neregularităților de suprafață formate din scoici reziduale sunt determinate de alimentarea lui S1 și de forma sculei de tăiere.
De exemplu, dacă presiunea este redusă la valoarea S2, înălțimea Rz a inegalității scade la Rz (figura 1, b). Schimbarea unghiurilor # 966; și Planul 1 afectează nu numai înălțimea, ci și forma neregularităților de suprafață (fig.1, c).
Când se utilizează incisivi cu vârf rotunjit cu o rază suficient de mare r1, forma neuniformității devine în consecință și rotunjită (figura 1, d). În acest caz, o creștere a razei de curbură a vârfului sculei la r2 duce la o scădere a înălțimii Rz a rugozității (fig.1, d).
Fig. 1. Motive geometrice pentru formarea rugozității în cotitură
Formula pentru calcularea feedului, luând în considerare cauzele geometrice ale formării rugozității:
unde So este hrana pe revoluție; Ra - rugozitate, μm; r - raza în partea superioară a sculei, mm.
La fabricarea sculei de tăiere și la instrumentul său bont cu lamă de tăiere format umflăturile și crestături într-un anumit fel crește rugozitatea suprafeței tratate. Influența neregulilor asupra finisării suprafeței lamei instrument este deosebit de importantă pentru transformarea fine, cu capacități reduse atunci când lamele sunt proporționale cu neregularitățile valoare Rz. În unele cazuri, o copie completă ciobirea profilului lamei pe suprafața de lucru sau nu pot să apară, deoarece așchiile metalice deformate plastic, iar suprafața tratată este uneori curge în striațiile tăișului parțial Lipoliza în planul lor, și le face ca și în cazul în care mai mici. Ca urmare a acestei creșteri a înălțimii rugozității suprafeței prelucrate, în unele cazuri, se situează în urma creșterii adâncimea ciobire a lamei de tăiere. Cu toate acestea, în aceste cazuri, influența ciobire lamelor pe rugozitatea de suprafață poate fi semnificativă.
Conform datelor practice la Tocirea a sculei de tăiere, și apare pe rugozității suprafeței crestăturilor prelucrate crește în timpul rotației - cu 50-60%, freze cilindrice - cu 100-115%, frezare, mori față - cu 35-45%, de foraj - 30 -40% și desfășurarea - cu 20-30%. Această creștere a rugozității suprafeței tratate cu tocirea sculei de tăiere nu numai datorită influenței crestături geometrice apar pe lama de tăiere, dar lama cu creșterea raza de rotunjire. Raza de rotunjire a lamei crește gradul de deformare plastică a metalului stratului de suprafață, ceea ce conduce la o creștere a rugozității suprafeței. Pentru a elimina influența ciobire și mătuirea lamei de tăiere cu atenție (de preferință, ar trebui să diamant), instrumente de depanare și remăcinare lor în timp util.
Informațiile furnizate mai sus privind cauzele geometrice ale apariției neregulilor în rotire permit să se tragă următoarele concluzii.
1. Creșterea principalului # 966; și auxiliare # 966; 1 din colțurile tăietoarelor din plan duce la o creștere a înălțimii neregularităților. La o întoarcere finală, este recomandabil să folosiți cuțitele cu unghiuri mici # 966; și # 966; 1, nu este necesar, fără o necesitate specială, utilizarea instrumentelor de punctare.
2. Creșterea razei vârfului vârfului sculei reduce înălțimea rugozității suprafeței.
3. Reducerea rugozității suprafețelor de tăiere ale sculei prin finisarea atentă (de preferință diamant) elimină efectul inegalității lamei de tăiere pe suprafața tratată. Împreună cu diminuarea rugozității suprafeței care urmează a fi tratată, claritatea instrumentului de tăiere și, în consecință, eficiența economică a utilizării acestuia sunt semnificativ îmbunătățite.
Deformarea plastică și elastică a metalului de suprafață
Când materialele prelucrare ductile suprafață metalică strat suferă o deformare plastică, care a avut ca rezultat semnificativ dimensiunea schimbat și forma rugozitatea suprafeței prelucrate (rugozitatea de obicei, crește).
În tratamentul metalelor fragile, se observă separarea particulelor individuale de metal, ceea ce conduce, de asemenea, la o creștere a înălțimii și la o schimbare a formei neregularităților.
Viteza de tăiere este unul dintre cei mai importanți factori care afectează dezvoltarea deformărilor plastice în timpul răsucirii.
Rugozitatea suprafeței tratate este în mare măsură legată de procesele de formare a cipurilor și, în primul rând, de fenomenele de acumulare. În zona de viteze reduse (v = 2 ÷ 5 m / min), la care nu se formează acumularea, dimensiunile neuniformităților suprafeței tratate sunt nesemnificative.
Cu o viteză crescătoare, dimensiunile neregularităților de suprafață cresc, ajungând la cea mai mare valoare la 20-40 m / min, de multe ori depășind valoarea calculată.
Creșterea suplimentară a vitezei de tăiere reduce acumularea și reduce înălțimea rugozității suprafeței tratate.
În zona de viteză (v> 70 m / min), la care acumularea nu se formează, rugozitatea suprafeței este minimă. În acest caz, o creștere suplimentară a vitezei de tăiere reduce doar ușor înălțimea rugozității suprafeței.
La o viteză mare de tăiere, adâncimea stratului de suprafață plastic deformat este neglijabilă, iar dimensiunile de rugozitate se apropie de cele calculate.
În cazul prelucrării de materiale fragile (de exemplu, fier), împreună cu apar tăiate particule metalice individuale și trecerea lor crăpare fragil dezordonat din masa principală a metalului, care crește rugozitatea suprafeței. Creșterea vitezei de tăiere reduce ruperea particulelor, iar suprafața tratată devine mai fină.
După finalizarea prelucrării metalelor, în cazul în care starea și precizia suprafeței prelucrate sunt critice, este dorinta naturala de a efectua prelucrarea în zona de viteze la care nu se formează acumularea pe instrumentele, iar rugozitatea de suprafață a obținut cel mai mic.
Feed - al doilea element de tăiere regim exercitând o mare influență asupra rugozității, care este asociat nu numai cu factorii geometrici de mai sus, dar în mare parte datorită plastic și deformări elastice în stratul de suprafață.
Tăierea metalelor se realizează printr-o unealtă a cărei lamă are întotdeauna o rază de rotunjire # 961; Când scula este introdusă în materialul procesat, chips-urile sunt separate de-a lungul planului de desprindere AA (figura 2). În acest caz, partea metalului care se află sub punctul B nu este tăiată, ci este jiggled de partea rotunjită a sculei, fiind supusă deformării elastice și plastice.
Fig. 2. Instrumentul de separare a schemei
După trecerea cutterului, stratul metalic netratat este restabilit parțial rezistent, cauzând frecare de-a lungul suprafeței din spate a sculei. Diferența dintre gradul de restaurare elastică a proeminențelor și a jgheaburilor metalice ale neregularităților crește de obicei înălțimea rugozității.
Grosimea minimă tmin a stratului de forfecare (în plus față de tmin are loc de tăiere, iar la inferior - numai din plastic și colaps elastic din metal rotunjite instrument de suprafață a lamei) depinde de raza rotunjirii lamei de tăiere, proprietățile materialului procesat și viteza de tăiere (concomitent cu reducerea razei de rotunjire p și creșterea vitezei de tăiere tmin scade).
Neregularitățile suprafeței în acest caz sunt formate nu atât sub influența unor motive geometrice, ci ca urmare a deformațiilor elastice și plastice, a vitezei de tăiere și a razei de rotunjire a lamei de tăiere a sculei. În acest sens, pentru a asigura cea mai mică rugozitate a suprafeței tratate și o productivitate ridicată, oțelul structural de carbon ar trebui să se rotească la s = 0.05 ÷ 0.12 mm / rev.
Atunci când schimbați aliajele de culoare bine reduse sau tăietorii diamantului tmin scade, astfel încât să reduceți înălțimea rugozității, poate fi utilă reducerea alimentării la 0,01-0,02 mm / rev.
Observațiile multor cercetători a constatat că, atunci când influența obișnuită de tăiere de cotitură adâncimea rugozitatea este neglijabilă și, practic, nu pot fi luate în considerare. Când reducerea adâncimii de tăiere de 0,02 mm (datorită muchia de tăiere a cuțitului rotunjirii) încetează și instrument de tăiere normală, stoarsă din articol începe să alunece pe suprafața care trebuie tratată periodic bumping în ea și trăgând secțiunile individuale. Prin urmare, adâncimea de tăiere atunci când lucrați cu incisivii convenționali nu trebuie luată prea mică.
Cu adâncimea de tăiere, mai puțină adâncime oferă un efect geometric asupra înălțimii rugozității. În acest caz, reducerea adâncimii de tăiere reduce înălțimea rugozității.
Materialul prelucrat și structura acestuia au un efect semnificativ asupra naturii și înălțimii rugozităților suprafeței tratate. Mai multe materiale vâscoase și ductile (de exemplu oțel cu conținut scăzut de carbon), predispuse la deformarea plastică * dau suprafețe aspre și aspre atunci când le taie.
Utilizarea lichidelor de răcire a lubrifiantului, prevenirea reglării, reducerea frecării și facilitarea procesului de formare a cipului, ajută la reducerea înălțimii neregularităților de suprafață.
Vibrațiile instrumentului de tăiere, mașinii și piesei de prelucrat
In procesul de taiere sunt induse oscilații ale piesei sistem de mașină-unealtă cauzate de forțe externe, și sistemul de auto-oscilație, a căror apariție este asociată cu durificare periodică (rigidizarea) a forfecarea stratului metalic și schimbarea de fricțiune sau condiții de tăiere. Vibratii fortate sunt cauzate de defecte în sistemul de mecanisme separate pentru mașini-unelte (inexactitate, piese slabe de echilibrare rotative, centura de reticulare slabă, spațiu excesiv în lagăre, etc.), care sunt cauza neuniformității mișcării sale.
Vibrația lamei instrumentului de tăiere față de suprafața prelucrată este o sursă suplimentară de rugozitate crescătoare a suprafeței tratate. Evident, înălțimea rugozității suprafeței va fi cea mai mare, cu atât este mai mare amplitudinea dublată a oscilației lamei sculei în raport cu suprafața tratată.
Starea mașinii are o mare influență asupra rugozității suprafeței tratate. Mașinile noi și bine ajustate, montate pe fundații masive sau pe suporturi vibrante, bine izolate de vibrațiile altor echipamente, oferă o duritate minimă.
Foarte important este crearea unei rigiditate suficient de mare de ancorare și a pieselor instrument auxiliar pentru montarea sculei de tăiere. De exemplu, în cazul pieselor de pe turelă mașină unealtă a tijei de fixare cu acesta din urmă într-o înălțime mandrină cu trei fălci autocentrare a rugozității suprafeței prelucrate este de 30-40% mai mare decât pentru fixarea tijei în mandrină normală niplu cu o suprafață mare de contact cu piesa de prelucrat și, prin urmare, creând o mai mare stabilitate sale .
Mai ales vibrațiile sistemului tehnologic afectează rugozitatea suprafeței tratate cu pietriș subțire pe mașinile de găurit cu diamant. Neuniformitatea alocatiei luate cu plictisirea subtire, care provoaca oscilatia fortelor de taiere, poate de asemenea determina vibratia sistemului tehnologic, crescand rugozitatea suprafetei tratate.
Formarea rugozității suprafeței pentru diferite tipuri de prelucrare (frezare, găurire, măcinare, finisare etc.) se supune acelorași regularități ca și în cazul răsucirii. Natura acestor tipare variază în funcție de schimbarea relației dintre influența cauzelor geometrice, deformărilor plastice și vibrațiilor asociate caracteristicilor anumitor tipuri de prelucrare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: