Файл: Макаров, А. Д. Износ инструмента, качество и долговечность деталей из авиационных материалов учебное пособие.pdf

Высота и форма неровностей поверхности, расположение и направление обработочных рисок зависят от принятого метода и режима обработки, конструкции, геометрии режущего инстру­ мента, условий охлаждения и смазки инструмента, химического состава, структуры и свойств обрабатываемого материала, вида и состояния используемого оборудования и приспособлений,жестко­ сти системы СПИД и т. д.

Для оценки и измерения шероховатости существует целый ряд методов и приборов. Все они делятся на две большие группы. К первой относятся методы, основанные на сравнении поверхно­ сти измеряемой детали с образцами, шероховатость которых из­ вестна. Во вторую группу входят методы, обеспечивающие воз­ можность осуществления непосредственных измерений микронеров­ ностей на обработанной поверхности и получения количественной оценки шероховатости.

Из приборов, относящихся ко второй группе, наиболее широкое ■применение в промышленности и исследовательских организациях

201

получил двойной микроскоп МИС-11 конструкции академика В. П. Линника. Этим прибором измерение высоты микронеровно­ стей производится по методу наклонного светового сечения [2]. Благодаря сменности объективов прибором можно измерять чис­ тоту поверхности от 3-го до 9-го классов включительно.

Высота неровностей на поверхностях 9— 14 классов чистоты измеряется с помощью оптических приборов, использующих яв­ ление интерференции света, или щуповых [2].

Внешние (технологические и геометрические) факторы, влияющие на шероховатость

Перемещаясь за один оборот детали на величину подачи

подачи s и формой режущего инструмента. Например, уменьшение величины подачи до значения sz приводит к соответствующему уменьшению высоты неровностей Яр (рис. 11.2 б). Изменение главного и вспомогательного углов в плане ср и свх влечет за собой изменение как высоты, так и формы неровностей поверхности (рис. 11.2 б). Увеличение радиуса закругления вершины резца от ri Д° г2 (рис. 11 -2 а, д и е) приводит к уменьшению расчетной высо­ ты неровностей Яр%

Исследуя геометрические причины образования шероховатости, проф. В. Л. Чебышев предложил рассчитывать высоту неровнос-

Рис. 11.2. Геометрические факторы образования шероховатости приточенив

202

Р ис.11.3. Влияние радиуса при вершине резца и подач на шероховатость

тей при токарной обработке в зависимости от подачи и радиуса при вершине резца по формуле

(11.3)

Из формулы (11.3) следует, что расчетная высота неровностей всецело определяется подачей и радиусом при вершине резца (что соответствует чистовому точению сталей). Таким образом, из чис­ ла внешних геометрических факторов наибольшее влияние на ше­ роховатость оказывает г, а из числа технологических факторов — подача (скорость резания будет рассмотрена отдельно). На рис. 11.3 показано влияние радиуса при вершине резца на шерохова­ тость обработанной поверхности при различных подачах. Из приведенныхданных видно, что увеличение радиуса при вершине повыша­ ет класс чистоты обработанной поверхности тем значительнее, чем при большей подаче велась обработка. Проведенное сравнение рас­ четной и фактической высоты неровностей поверхности показало, что при точении сплава ЭИ437БУ резцом ВК6М с различными ра­

ной высотой микронеровностей обработанной поверхности (рис.

высота неровностей обработанной поверхности по сравнению с рас­ четной ниже на 5 мкм\ при точении же с подачей s = 0,39 мм/об эта разница составляет 18,5 мкм. Меньшая высота микронеровнос­ тей полученной поверхности по сравнению с расчетной может быть объяснена боковым расширением стружки и срывом гребешков на поверхности. Расширению стружки может способствовать высо­ кая пластичность сплава. Впервые улучшение чистоты обработан

203

Рис. 11.4. Изменение разности между расчетной и фактической высотой неровностей (ДН) в

зависимости от радиуса при ■ вершине резца и подачи.

ЭИ437Б; ВК6М

ной поверхности в результате бокового расширения стружки н ,срыва гребешков было обнаружено А. Н. Ереминым [31, которым показано, что чем пластичнее обрабатываемый материал и чем больше величина подачи, тем значительнее эффект от срезания вер" шин неровностей под влиянием пластической деформации стружки

вбоковом направлении, тем меньше общая высота неровностей. Рассматривая влияние подачи на шероховатость поверхности,

следует отметить, что уменьшение s приводит к небеспредельному уменьшению неровностей обработанной поверхности [4, 5, 6]. При некотором значении подачи sK, зависящем от величины радиу­ са при вершине резца, высота неровностей поверхности практиче­ ски не изменяется с уменьшением s (рис. 11.5). Высота неровностей Rz при вторичном точении с подачами, меньшими, чем sK, опреде­ ляется главным образом неровностями режущего лезвия резца, которые копируются на обработанной поверхности и практически не изменяются с изменением s.

При резании резцами с небольшими радиусами закругления и большими подачами образование неровностей связано с участием не только криволинейной части режущей кромки резца, образован­ ной радиусом закругления, но и прямолинейного участка режу­ щего лезвия (рис. 1 1 .2 е).

Формула для Нр в этом случае примет вид [4]

В случае точения резцами с радиусом при вершине, близким к нулю, расчетная высота неровностей будет зависеть от углов в плане и подач

уу = tg ? • tg ? 1

(11.4а)

Р tgcp+tgc?! ' S'

204

Рис. 11.5. Зависимость высоты неровностей обработанной поверхности от подачи и радиуса при вершине резца. ЭИ481; Т15К6 [6]

Глубина резания влияет на величину шероховатости незна­ чительно. Многочисленными исследованиями установлено, чтопри обычном точении влиянием глубины резания на шерохова­ тость практически можно пренебречь.

Влияние физических параметров процесса резания на шероховатость поверхности

Шероховатость обработанной поверхности в общем виде оп­ ределяется из следующего выражения:

Д Я — превышение фактической высоты неровностей над рас­ четной.

205