Процесс образования стружки при фрезеровании

By | 18 августа, 2011

Сущность процесса резания металлов.

 

В результате снятия припуска получается стружка. При этом снятый слой металла меняет свои размеры и форму. Так как отделение слоя металла от заготовки и образование стружки происходит под действием силы, приложенной к зубу фрезы, то можно сказать, что изменение формы срезанного слоя металла обрабатываемой заготовки является результатом приложения силы.

Изменение формы какого-либо тела под действием силы называется деформацией. Если после прекращения действия силы первоначальная форма тела восстанавливается, деформация называется упругой. Если после прекращения действия силы тело не восстанавливает свою первоначальную форму, деформация называется пластической.

При резании металлов имеют место главным образом пластические деформации. Резец, внедряясь в металл под действием приложенной силы, изменяет форму поверхностного слоя металла обрабатываемой заготовки, сдвигая его частицы и превращая их в стружку.

Таким образом, процесс образования стружки состоит из врезания острия зуба (клина) в обрабатываемую заготовку, смещения одних частиц металла относительно других, образования элементов стружки и отделения образовавшейся стружки от обработанной поверхности.

Образование стружки. Образование стружки происходит не одинаково для вязких и для хрупких металлов.

Рассмотрим процесс образования стружки при обработке вязких металлов (обычная сталь, медь, алюминий). Инструмент в момент начала врезания (рис. 75, а) вдавливается в обрабатываемую заготовку по направлению стрелки и передней поверхностью сжимает металл. При этом сжатие, как это было установлено еще русским ученым проф. И. А. Тиме в 1865— 1870 гг., впервые в мире научно обосновавшим законы резания, распределяется не на весь снимаемый слой дбвге, а только на часть его, ограниченную углом абвг. Это сжатие вызывает сна-

ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ СТРУЖКИ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

чала упругие деформации металла, но как только давление на площадку бв (рис. 75, б) превысит сопротивление срезу площадки аб, деформации становятся пластическими, и элемент стружки абвг сдвинется по направлению бау
а резец начнет сжимать следующий слой (рис. 75, в).

ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ СТРУЖКИ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

Вследствие сжатия образовавшийся элемент стружки слегка поворачивается около точки б, и таким образом получается изогнутая стружка, одна сторона которой, прилегающая к резцу, совершенно гладкая, а другая — зазубренная, в виде пилы (рис. 76, а).

Такую стружку, получающуюся от постепенного скалывания элементов снимаемого слоя, проф. И. А. Тиме назвал стружкой скалывания.

При обработке хрупких металлов (чугун, бронза, закаленная сталь) резец сначала углубляется в заготовку таким же образом, как при резании вязких металлов, но после некоторого углубления резца элемент стружки не скалывается, а отламывается, причем образующийся перед острием резца элемент (рис. 77, а) имеет форму, отличную от стружки скалывания. Обычно при этом вырывается часть металла, лежащая ниже вершины острия (рис. 77, б), вследствие чего обработанная поверхность получается недостаточно гладкой.

Получающаяся при обработке хрупких металлов стружка состоит из элементов неправильной формы, не связанных один с другим и похожих на чешуйки (рис. 76, в). По стороне, соприкасавшейся с резцом, она имеет неровную поверхность, а по другой стороне — гладкую вогнутую поверхность. Проф. И. А. Тиме назвал такую стружку стружкой надлома.

ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ СТРУЖКИ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

В случае обработки металлов с малыми подачами и при небольших глубинах резания, но с большой скоростью (скоростное резание) отдельные элементы в стружке как бы сливаются и образуют так называемую сливную стружку (рис. 76, б).

Виды стружки при фрезеровании. При фрезеровании имеет место прерывистое резание, так как каждый зуб, вступая в контакт с заготовкой, снимает поочередно свою порцию металла. Поэтому в процессе фрезерования получается стружка более короткая, чем, например, при точении.

Однако закономерности образования стружки являются общими и для фрезерования, где встречаются все рассмотренные выше виды стружки.

Так, при фрезеровании вязких металлов с большой подачей и глубиной резания, а равно при фрезеровании недостаточно вязких металлов средней твердости, как хромоникелевые, марганцовистые, среднеуглеродистые стали, образуется стружка скалывания.

В случае фрезерования хрупких и твердых металлов получается стружка надлома.

 

Фрезерование вязких металлов с малыми подачами при небольшой глубине резания на большой скорости (чистовая обработка), а равно фрезерование твердых сталей при скоростных режимах резания дает сливную стружку.

Поверхность детали после фрезерования получается более чистой в случае образования стружки скалывания и сливной стружки, чем в случае образования стружки надлома. После скоростного фрезерования, когда образуется сливная стружка, чистота поверхности достигает V 7—V 8, поэтому часто отпадает необходимость в последующем шлифовании.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *