Процесс резания абразивным инструментом

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.

Рис 106

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.

загрузка...

Похожие сообщения

Написать комментарий

Комментариев нет коммент.

Написать ответ


[ Ctrl + Enter ]