yandex rtb 1
ГоловнаЗворотній зв'язок
yande share

Технологии

Лекція №15

Оброблюваність матеріалів різанням.

Оброблюваність - це сукупність властивостей матеріалу, що відображає його придатність оброблятися різанням. Не існує строгої кількісної оцінки оброблюваності, існують тільки непрямі показники оброблюваності. Це критерії А, В та С.

 

Критерій А зв'язаний із впливом матеріалу на інструмент. Чим більше межа міцності  – головний фактор, що визначає цей вплив; тим вплив матеріалу на інструмент сильніше. Чим більше вплив, тим оброблюваність за критерієм А гірше (більше знос інструменту).

 

Критерій В зв'язаний із класом шорсткості поверхні. Чим більше шорсткість, тим гірше оброблюваність. Критерій В зв'язаний з технологічною пластичністю  (межа міцності – межа текучості). Чим більше  тим оброблюваність за критерієм В гірше. Чим більше , тим більше імовірність утворення зливної стружки (неперервна, довга стружка).

 

Критерій С зв'язаний з мікроструктурою поверхневого шару. Поверхневий шар має структуру наклепу. Ступінь наклепу залежить від твердості матеріалу. У такий спосіб критерій С зв'язаний із твердістю матеріалу Н. Чим вище Н, тим оброблюваність за критерієм С краще.

 

Класифікація матеріалів для обробки різанням.

Як критерій – оброблюваність.

 

1. Вуглецеві конструкційні сталі.

З аналізу малюнка видно, що оброблюваність за різними критеріями змінюється суперечливо, можна побачити що існує оптимум – сталь 45. Для реалізації оптимальних властивостей сталь 45 треба обробляти тільки в структурно-рівноважному стані тобто після повного відпалу.

 

2. Леговані сталі.

де n – кількість дефектів.

 

Легування - рух по діаграмі Бочвара вправо.

 

При легуванні  та  збільшується Þ легування погіршує оброблюваність насамперед за критерієм А. Виняток – леговані аустенітні сталі (10Х18Н12Т). Така сталь має структуру аустеніту, тобто являється g-твердим розчином. Усі тверді розчини пластичні, аустенітна сталь теж пластична Þ має велике , а також має велике . За критерієм А та В аустенітна сталь має найгіршу оброблюваність.

 

3. Мідь та сплави на основі міді.

 

Хоча в міді низьке , обробка чистої міді ускладнена через велике . Тому що виходить шорстка поверхня, підвищена імовірність поломки різця. Чиста мідь використовується в НВЧ приладах. Лампи біжучої хвилі вимагають безкисневу мідь, у  якої ще більше. Обробка різанням необхідна тому що в НВЧ приладах потрібна висока точність і низька шорсткість. Тому обробка різанням міді - це спеціальна технологія. Для підвищення оброблюваності міді різанням її легують у малих дозах (щоб не зменшити провідність, а механічні властивості поліпшити) титаном та цирконієм.

 

Якщо легуємо титаном та цирконієм до 0,05%, то оброблюваність поліпшується, а інші властивості не погіршуються. Одержуємо матеріал МТЦ (мідь-титан-цирконій).

 

3.1. Латуні (система мідь-цинк)

Сипучка ЛС-59-3 - еталон оброблюваності. Її оброблюваність прийнята за 100%. У сипучки  = 0. Сипучки мають стружку сколювання.

 

3.2. Бронзи.

Оброблюваність гірше, ніж у латуні. Виняток – дисперсійно-твердіючі бронзи.

 

4.Сплави алюмінію.

Алюмінієві сплави розділяються на:

- дисперсійно-твердіючі;

- такі, що не зміцнюються (деформовані).

 

З погляду обробки різанням кращі дисперсійно-твердіючі сплави (Д16Т, У95) у зістареному стані . Відразу після загартування обробляються погано.

Сплави алюмінію, що не зміцнюються (АМц, АМг) мають погану оброблюваність різанням.

 

5.Сплави магнію.

Сплави магнію непластичні, низький Þ оброблюваність різанням гарна. МА6 має оброблюваність 500% порівняно з сипучкою.

 

 

 

Фізичні явища при обробці різанням.

Становлять інтерес три групи фізичних явищ:

1. обумовлюють макрогеометрію;

2. обумовлюють мікрогеометрію;

3. обумовлюють мікроструктуру.

 

Макрогеометрія при обробці різанням.

Макрогеометріяспотворення геометричної форми виробів.

 

У результаті виготовлення такого циліндра, якщо його досліджувати з високим ступенем точності, то виявиться, що його форма відмінна від циліндра. Реально одержують:

де

1.    конусність;

2.    бочкоподібність;

3.    подушкоподібність;

4.    хвилястість.

 

При литті та інших видах обробки деталей, про макрогеометрію не говорять, тому що там низька точність, спотворення макрогеометрії перебувають у межах поля допуску.

 

Для пояснення макрогеометрії використовують поняття ВПІД (верстат-пристосування-інструмент-деталь). Кожна ланка цієї системи має кінцеву жорсткість.

 

де J - жорсткість;

     Р - зусилля;

     a - відхилення (деформація).

 

Так як ланки системи ВПІД пружно деформуються під впливом зовнішніх сил (насамперед це сила різання, яка необхідна для подолання внутрішніх сил зв'язку матеріалу при відділенні стружки).

 

 

32