Причини шорсткості поверхні при механічній обробці
Шорстка оброблена поверхня в основному спричинена такими причинами:
Перша — це залишкова площа, яка є ділянкою, на якій основна ріжуча кромка та допоміжна ріжуча кромка інструмента залишаються на обробленій поверхні після різання.
Другий – задирок від накипу. Деякі пластичні метали, такі як низьковуглецева сталь, середньовуглецева сталь, нержавіюча сталь, алюмінієвий сплав тощо, утворять риб’ячу луску, схожу на задирки, на обробленій поверхні, коли їх різають на низькій або середній швидкості інструментами зі швидкорізальної сталі, які називається окалиною. Утворення лусочок і шипів збільшить шорсткість поверхні деталей.
Далі відбувається накопичення стружки, яке утворюється внаслідок накопичення стружки на поверхні ріжучої кромки в процесі різання. Коли є накопичення стружки, виступаюча частина може врізатися в заготовку замість ріжучої кромки та намалювати канавки різної глибини на обробленій поверхні; Коли пухлина чіпа відпадає, частина фрагментів пухлини чіпа може прилипнути до обробленої поверхні та утворити дрібні задирки. Обидві ці умови призведуть до збільшення шорсткості обробленої поверхні деталі.
Нарешті, є вібрація. Під час різання технологічна система створює періодичну вібрацію через недостатню жорсткість, яка призведе до появи смуг або брижів на обробленій поверхні та значно збільшить значення шорсткості поверхні.
Фактори, що впливають на шорсткість поверхні при механічній обробці
Які фактори при механічній обробці спричинять залишкову площу, накопичення стружки, шипи та вібрацію? Давайте подивимося:
Перший фактор - це кількість різання. Параметри різання включають швидкість подачі та швидкість різання, серед яких швидкість подачі має найбільший вплив на залишкову площу, а збільшення швидкості подачі призведе до збільшення залишкової площі. Вплив швидкості різання на шорсткість поверхні в основному відображається на утворенні шипів і вузликів стружки. Коли ріжучий об’єкт є пластичним металом, а швидкість різання дуже низька, нелегко виробляти накопичення стружки; Коли швидкість різання дуже висока, корисно зменшити пластичну деформацію, таким чином перешкоджаючи утворенню шипів. Отже, обидва випадки зменшать шорсткість поверхні деталі. При різанні крихких матеріалів вплив швидкості різання невеликий, оскільки деформація матеріалу невелика, тому значення шорсткості поверхні також зменшується.
Другим фактором є геометричні параметри інструменту. Геометричні параметри інструменту в основному включають форму леза та кут інструменту, серед яких радіус дуги наконечника інструменту, основний кут відхилення та допоміжний кут відхилення мають великий вплив на залишкову площу та вібрацію. Як правило, за умови достатньої жорсткості верстата, коли радіус дуги наконечника інструмента збільшується, а головний кут відхилення та додатковий кут відхилення зменшуються, значення шорсткості поверхні є малим. Однак, якщо жорсткість верстата занадто низька, радіус дуги наконечника інструменту занадто великий або головний кут відхилення занадто малий, це спричинить вібрацію через надмірну силу різання, що збільшить значення шорсткості поверхні.
Третій фактор - матеріал інструменту, який використовується для різання. Розмір радіуса дуги ріжучої кромки та час, протягом якого вона залишається гострою, різні для різних матеріалів інструменту. Ріжучі інструменти деяких матеріалів, наприклад швидкорізальної сталі, можна заточувати, але час витримки невеликий, тому при різанні на низькій швидкості шорсткість поверхні мала; Однак для деяких матеріалів, таких як твердий сплав, радіус дуги кромки після шліфування більший, а значення шорсткості поверхні різання менше на високій швидкості. Поки відповідні інструментальні матеріали вибираються відповідно до потреб обробки, шорсткість обробленої поверхні може бути зменшена.
Четвертий фактор - матеріал заготовки. Чим вища пластичність і нижча твердість матеріалу заготовки, тим більша ймовірність утворення вузликів уламків, окалини, холодної твердості та інших явищ, а також більша шорсткість поверхні. Таким чином, шорсткість поверхні різання високовуглецевої сталі, середньовуглецевої сталі та загартованої та відпущеної сталі менша, ніж шорсткість різання низьковуглецевої сталі; Шорсткість поверхні сталевої заготовки менша, ніж чавунної заготовки.