Процесс стружкообразования при работе абразивным инструментом протекает весьма напряженно, что может быть объяснено следующими причинами. Из-за округления режущих кромок абразивного зерна и малой толщины среза процесс шлифования осуществляется при больших углах резания, вследствие чего зерно, прежде чем врезаться в обрабатываемый материал, скользит по поверхности резания, подобно зубу фрезы при фрезеровании против подачи. При скольжении зерна слой обрабатываемого материала, находящийся под ним, подвергается упругопластической деформации и наклепу. Поэтому последующее зерно встречает еще большее сопротивление врезанию. Длина участка прос-кальзывания зависит от остроты зерна и свойств обрабатываемого материала. Чем больше величина р и выше прочностные характеристики обрабатываемого материала, тем длина участка проскальзывания больше.
Когда напряжение в срезаемом слое от действия сил, приложенных к шлифовальному кругу, превысит предел текучести обрабатываемого материала, произойдет врезание зерна. При этом из-за больших углов резания степень пластической деформации обрабатываемого материала достигает больших значений. Кроме того, процесс царапания сопровождается большим трением зерен и связки об обрабатываемый материал.
Напряженность процесса шлифования повышается еще вследствие того, что не все зерна, находящиеся на рабочей поверхности шлифовального круга, производят резание. Часть из них из-за большого радиуса округления режущих кромок не режет, а только давит на обрабатываемую поверхность, деформируя ее. Другая часть зерен, попадая в ранее образовавшиеся царапины скользит по ним, не срезая стружки, но вызывает дополнительную деформацию обрабатываемого материала. По данным исследований из числа зерен, расположенных на рабочей поверхности круга, только около 11% срезают стружку.
Для увеличения количества зерен, участвующих в резании, из-готовляют специальный абразивный инструмент с ориентированными зернами в направлении рабочего движения. В этом случае зерна имеют более благоприятные углы резания и число их, срезающих стружку, увеличивается до 45-60%.
При абразивной обработке (об особенностях ее говорилось выше) стружки, срезаемые отдельными зернами, имеют неодинаковые размеры. Зерно, срезающее стружку больших размеров, более нагружено и поэтому быстрее тупится. В результате чего износ шлифовального круга происходит неравномерно, что оказывает влияние на процесс стружкообразования.
При шлифовании алмазными и эльборовыми кругами напряженность процесса стружкообразования меньше, чем при работе абразивными кругами. Это объясняется тем, что алмазные и эльборовые зерна острее абразивных. При одном и том же размере зерна 80-100 мкм радиус округления составляет у электрокорунда 8,5 мкм, а у алмаза синтетического — 2,2 мкм. С уменьшением округления режущих кромок снижаются углы резания, а поэтому зерно легче внедряется в обрабатываемый материал, что обуславливает уменьшение сил резания и износа инструмента. Помимо этого, алмазные и эльборовые зерна имеют микротвердость в три-пять раз, предел прочности на изгиб в два-шесть раз и коэффициент теплопроводности в восемь-десять раз выше абразивных зерен, поэтому они более износостойкие, что положительно влияет на стабильность процесса стружкообразования.
Формы срезов при шлифовании.
Как указывалось, стружка, срезаемая отдельными зернами, имеет неодинаковые размеры и конфигурацию поперечного сечения. Форма среза может быть запятообразной, сегментообразной и промежуточной между ними. Форма образовавшейся стружки отличается от формы среза из-за скольжения зерна по поверхности резания и деформации срезаемого слоя. Запятообразной формы срез образуется в том случае, если последующие зерна попадают по следу предыдущих. Возможность такого попадания увеличивается с уменьшением расстояния между зернами в направлении их рабочего движения. В результате исследований установлено, что скорость резания также оказывает влияние на форму среза. При скорости 18-30 м/с преобладающей формой среза является сегментообразная, а при увеличении скорости до 45-50 м/с преобладает запятообразная.
Наибольшее влияние на производительность шлифования, качество обработанной поверхности, износ шлифовального круга и силу резания оказывает толщина среза. Ее величина различна для слоев, срезаемых отдельными зернами. Для запятообразной формы среза при круглом наружном шлифовании с продольной подачей максимальная толщина среза.
Комментариев нет коммент.