Токарное дело

Микронеровности на поверхности деталей

Высота Н и характер микронеровностей зависят от обрабатываемого материала, режимов резания, геометрии режущих кромок инструмента и др. Микронеровности на поверхности деталей в большинстве случаев являются следами режущих кромок инструмента, расположение которых зависит от подачи (12.7). Изменяя геометрические параметры режущего инструмента и режимы резания, можно существенно менять характеристики шероховатости поверхности при обработке одинаковых по физико-механическим свойствам материалов.

Шероховатость обработанной поверхности повышается (до /?а = 6,3-Ь -=-12,5мкм), когда обработку ведут на скоростях резания, способствующих наростообразованию. При обработке на высоких скоростях резания (150— 300 м/мин) шероховатость обработанной поверхности снижается (до Ra=l,&-^--=-0,8 мкм). По мере увеличения скорости резания глубина наклепа возрастает.

При высоких скоростях резания (200—600 м/мин) возникает явление разупрочнения, которое уменьшает глубину наклепа. При обработке легированных и высокопрочных сталей, имеющих низкие пластичные свойства, остаточные напряжения сжатия образуются при скоростях резания около 400—600 м/мин. При обработке конструкционных сталей марок 20 и 45 остаточные напряжения сжатия возникают при скоростях резания 500— 800 м/мин.

С увеличением скорости резания и уменьшением шероховатости до оптимальной износостойкость и коррозионная стойкость увеличиваются. Усталостная прочность повышается с увеличением степени и глубины наклепа, а также с повышением остаточных напряжений сжатия.

При увеличении подачи шероховатость обработанной поверхности повышается, глубина наклепа возрастает. Увеличение подачи способствует также увеличению остаточных напряжений и уменьшению износостойкости и коррозионной стойкости. Усталостная прочность в этом случае повышается.

Применение инструментов с отрицательными передними углами у от —15 до — 45° способствует образованию в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия и повышению усталостной прочности. Увеличение зоны соприкосновения инструмента с обработанной поверхностью детали приводит к повышению трения и увеличению шероховатости обработанной поверхности (до /?а»6,3-мкм).

При увеличении заднего угла а в пределах 3-г 15° глубина наклепа уменьшается. На износостойкость материала задний угол не оказывает существенного влияния, при углах в пределах от 3 до 15° усталостная прочность может незначительно снижаться.