Obrabotka Metallov 2012 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (54) 2012 26 ТЕХНОЛОГИЯ Металлографические исследования проводи- лись на модульном моторизованном оптическом микроскопе ВХ-61 фирмы «Olympys» с фикса- цией микроструктур цифровой камеры DР-12 при увеличении от 50 до 1000. Полученные результаты можно объяснить следующим образом. Между срезаемым слоем и образовавшейся стружкой существует отчетливо выраженная переходная зона. Схема образования стружки представлена на рис. 3. Между передней поверхностью инструмента и контактной поверх- ностью стружки происходит деформирование зе- рен, так как между этими поверхностями суще- ствует трение. Вследствие этого зерна материала, находящегося в непосредственной близости от контактной поверхности стружки, продолжают деформироваться и после выхода из зоны первич- ной деформации, которая ограничена зоной АОВ. Зона контакта стружки с передней поверхностью инструмента ограничивается размером С 1 . Ши- рина зоны вторичной деформации ОД приблизи- тельно равна половине площадки контакта С /2, а максимальная высота Δ 1 составляет примерно одну десятую от толщины стружки. Зерна срезае- мого слоя, проходя через зону вторичной дефор- мации, значительно искажаются. Рис. 3 . Схема образования стружки Степень деформации для зубофрезерования мелкомодульных зубчатых колес, по нашим дан- ным, составляет 1,47…1,70 при традиционной обработке и 1,12…1,25 – при введении ультра- звуковых колебаний. Наличие зоны вторичной деформации при- водит к неоднородности конечной деформа- ции стружки [2, 3]. На большей части толщины стружки степень деформации зерен одинакова, а в слое толщиной Δ 1 наблюдается резкое увеличе- ние степени деформации. Размеры зоны вторич- ной деформации и степень деформации зерен материалов в этой зоне определяются интенсив- ностью трения по передней поверхности. Чем меньше сила трения по передней поверхности, тем меньше размеры зоны вторичной деформа- ции и интенсивность деформации. Зона первичной деформации по своей толщи- не соизмерима с толщиной срезаемого слоя толь- ко при малых передних углах и низких скоростях резания. Это позволяет считать, что сдвиговые де- формации локализуются в очень тонком слое тол- щиной Δ 2 . Кроме этого здесь также присутствуют деформации сжатия. В настоящее время отсутству- ют точные сведения о численной величине слояΔ 2 , в котором протекает деформация. Однако прибли- женные расчеты позволяют утверждать, что скоро- сти деформации при резании очень велики, они достигают значений порядка 10 4 …10 6 1/с. Таким образом, процесс резания характери- зуется не только очень высокой интенсивностью деформации, но и огромными скоростями де- формации. В зоне пластического контакта (зона ОД) у большейчастистружектекстураидетпараллельно друг другу, сохраняя неизменную конфигурацию, однако в слое стружки, прилегающем к передней поверхности инструмента, линии текстуры теря- ют свою конфигурацию. Данное явление связано с тормозящим действием, оказываемым передней поверхностьюинструмента. Чембольше сила тре- ния, действующая на передней поверхности, тем сильнее тормозится контактный слой стружки и тем больше искривляется линия текстуры, при- легающая к передней поверхности инструмента. Искривление линии текстуры является следстви- ем вторичной контактной деформации срезаемого слоя при прохождении деформированных зерен через зону вторичной деформации. При резании, когда условия трения на перед- ней поверхности особенно тяжелы, тормозящее действие, оказываемое режущим инструментом, становится настолько большим, что приводит к плотному присоединению части стружки к пе- редней поверхности и образованию заторможен- ного слоя, что отчетливо видно на полученных фотографиях. Из этого можно сделать следую- щий вывод: на участке пластического контакта поверхность стружки настолько плотно прижата к передней поверхности инструмента, что часть стружки перемещается не по инструменту, а по