Page 20 - Апрель

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

В литературных источниках отмечается, что с ростом упрочнения обрабатываемой
поверхности увеличивается и неоднородность свойств поверхностного слоя даже при по-
стоянстве всех условий обработки. Гетерогенность поверхностного слоя проявляется в
неоднородном распределении точечных дефектов, участки поверхности характеризуются
различными химическими свойствами. На поверхности формируется микрорельеф с не-
однородными по форме впадинами и выступами, со случайным распределением высоты и
шага микронеровностей. Это ведёт к появлению в поверхностном слое очагов с повышен-
ной склонностью к трещинообразованию, коррозии, адгезии и истиранию [3, 5]. В про-
цессе отделения стружки толщина слоя, подминаемого режущей кромкой при отделении
стружки, меняется случайным образом, создавая предпосылки для неоднородного упроч-
нения поверхностного слоя и вариации параметров микронеровностей.
В качестве интегральной характеристики напря-
жённо-деформированного состояния может выступать
скрытая энергия деформирования, накапливаемая по-
верхностным слоем в результате упрочнения [5 - 7].
Эта энергия накапливается в результате упругих иска-
жений кристаллической решётки, вызываемых ростом
плотности дислокаций, она пропорциональна квадра-
ту средних искажений решётки кристалла. Чем ниже
скрытая энергия деформирования в поверхностном
слое, тем выше сопротивление усталости детали, функ-
ционирующей даже при обычной температуре. При ра-
боте в условиях повышенных температур этот эффект
проявляется особенно сильно.
Важным следствием неустойчивости физико-механического состояния поверхностно-
го слоя после обработки резанием является нарушение размерной стабильности деталей
через некоторое время после обработки. Эта проблема актуальна не только для тонко-
стенных изделий, но и для точных деталей, размеры которых могут искажаться просто в
результате вылёживания [4 - 6].
Экспериментальная оценка влияния технологических параметров на накопление
скрытой поверхностной энергии показала, что имеет место неоднозначное влияние одних
и тех же параметров на уровень скрытой энергии при обработке различных материалов.
Экспериментально было установлено, что износ режущей кромки инструментов вли-
яет на накопление скрытой энергии деформирования порой в большей степени, чем режи-
мы резания [3, 5]. Например, в работе [5] показано, что для титанового сплаваВТ14 сте-
пенная зависимость скрытой энергии деформирования UC от скорости резания V, подачи s,
глубины резания t и износа инструмента hз имеет вид:
UC = const V0, 115s0, 25t0, 29hз 0,34.
Из этой зависимости видно, что влияние износа может оказаться более существен-
ным по сравнению с режимами резания. Влияние износа инструментов на уровень скрытой

20 Станочный парк