Кесу аймағындағы байланыстық процестер

Илемді материалдарды өңдегенде кесу жылдамдығының белгілі диапазонында құралдың алдыңғы бетінде кесу жүзінің жанында шор деп аталатын, сына түріндегі пішінді төмпешік түрінде пайда болады. Бұл қаттылығы жоғары қатты деформацияланған металл, оның құрылымы өңделетін металл мен жоңқаның құрылымынан ерекшеленеді. Шордың көлемі кейде бірнеше миллиметрге жетеді.

Шордың түзілуі былай түсіндіріледі: өңдеудің кейбір жағдайла­рында құрал жүзінің алдыңғы беті және металдың кесілетін қабаты­ның бөлшектері арасындағы үйкелу күштері жоңқадағы ішкі ілінісу күштерінен артық болады. Осының нәтижесінде жан-жағынан бірқа­лыпты дерлік қысылу әсерінде болатын, кесілетін металл бөлшек­терінің тоқтаған аймағы түзіледі. Белгілі температуралық шарттар бар болғанда бұл аймақ құралдың алдыңғы бетінде кідіртіледі және шор түрінде онымен берік ілініседі. Шордың қаттылығы шыныққан аспаптық болаттың қаттылығына жақын, оның арқасында ол одан түзілген металды кесуге қабілетті. Шор онымен берік байланысқан және кесу бұрышының азаюынан өңдеу шарттарын өзгертуге қабілетті кескіш құралдың жаңа элементіндей болып табылады.

Үйкелу күштерінің және қалыпты қысымның әрекет етуі нәтиже­сінде кесумен өңдеу кезінде шордың өлшемдері мен пішіні үздіксіз өзгереді. Шордың бөлшектері ысырылады да, дайындаманың жоңқа­сымен немесе өңделген бетімен әкетіледі. Кейде шор тұтас ысырыла­ды да, бірден қайта түзіледі.

Ол сондай-ақ жылудың барынша көп бөліну центрін одан алыстатып, құралдың үлесіне келетін жылудың мөлшерін азайтады, құралды тозудан қорғайды, оның төзімділігін ұлғайтады. Шордың теріс әсері оның өңделген беттің кедір-бұдырлығын арттыруынан тұрады. Өңделген бетке ендірілген шордың бөлшектері тетіктердің жұмыс процесінде олардың жоғары тозуының байқалуына әкеледі. Шор кескіш құрал геометриясын және осыдан, дайындаманың көлденең қималарындағы және ұзындығы бойындағы өңделетін беттің өлшемдерін өзгертеді, сонымен бірге өңделген бет иректілікті иеленеді.

Құралдың алдыңғы бұрышының өзгеруі нәтижесінде станоктың және құралдың өзінің діріліне әкелетін кесу күштері де өзгереді, бұл ақырында өңделген беттің сапасын төмендетеді. Металдың қалың қабатын алу процесінде үлкен үйкелу күштері пайда болатын және жылудың елеулі мөлшері бөлінетін қаралтым өңдеу кезінде шор түзілу құбылысы – оң, ал қаралтым өңдеу кезінде теріс болады.

Шор түзілуі өңделетін материалдың физика-механикалық қасиет­теріне, кесу жылдамдығына, кескіш құрал геометриясына және басқа факторларға байланысты болады. Жоғарыда айтылғандай, илемді материалдарды өңдеу кезінде шор аса қарқынды түзіледі. Ал морт материалдарды өңдегенде шор түзілмеуі де мүмкін.

Кесу процесінде металл деформациясы құралдың алдыңғы бетіне тікелей жанасатын аймақпен шектелмейді, ал өңделген беттің жойылған қабаттарына таралады. Беттік қабаттың серпімді-илемді деформациялануы нәтижесінде оның беріктік сипаттамалары және қаттылығы жоғарылайды, бірақ материалдың илемділігі төмендейді және физикалық қасиеттері өзгереді (қақталма құбылысы). 21.10-суретте дайындаманың беттік қабатының түзілу сұлбасы және дайындама қалыңдығы бойынша беріктендірудің (қақталманың) таралуы көрсетілген.

Жоңқа түзілу процесінде құралдың үшкір кесу жиектері бар деп саналады, алайда, олардың ылғи да жұмырлану радиустары (0,02 мм-ге жуық) бар деп саналады. Егер кесу тереңдігі t ₁ (21.10-сурет, а)жұмырлану радиусынан r үлкен болса, мұндай құрал дайындамадан жоңқаны кеседі. Бұл жағдайда кесілетін металдың t ₂-ге тең бөлігі жоңқаға өтеді. t ₁ – t ₂-ге тең және r радиусымен өлшемдес металл қабаты серпімді-илемді деформацияланады және кескіштің алдында қалады. Кескіштің өңделген бетке қатысты жылжуынан кейін тетіктің беттік деформацияланған қабатын серпімді кейінгі әрекет h _у шамасы­на серпімді қалпына келтіру болады. Осының нәтижесінде өңделген бет пен кескіштің артқы беті арасында ені Н қосылған алаңы түзіледі.

Өңделген дайындаманың шартты беттік қабатын үш аймаққа бөлуге болады (21.10-сурет, б): I – түйіршіктері ұнтақталған, кристалл торы күрт бұрмаланған және микрожарықшақтар саны көп бұзылған құрылымды аймақ; II – қақталған металл аймағы; III –негізгі металл.

Қақталма h _қ тереңдігімен және i қақталма дәрежесімен сипатта­лады:

i = НВ _бет/ НВ _бас,

мұнда НВ _басжәне НВ _бет – материалдың беттік қабатының өңдеуге дейінгі және кейінгі қаттылығы.

21.10-сурет – Дайындаманың беттік қабатының түзілу

сұлбасы (а)және дайындама қалыңдығы бойынша

беріктендірудің таралуы (б)

Қақталма тереңдігі мен дәрежесі өңделетін материалдың физика-механикалық қасиеттеріне, құралдың геометриясына, жүзі ұшының қисықтығы радиусына, кесу режиміне байланысты болады. Оның тереңдігі қаралтым өңдеу кезінде – миллиметрдің ондаған үлестерін және таза өңдеу кезінде мыңдаған үлестерін құрайды. Өңделетін материал неғұрлым жұмсақ және илемді болса, ол соғұрлым көп қақталмаға ұшырайды. Кесілетін қабаттың t ₂ұлғаюымен және алдың­ғы бұрыштың γ азаюымен қақталған қабаттың тереңдігі артады.

Қаралтым өңдеу кезінде алынған қақталма кейінгі таза өңдеу кезінде кесу процесіне теріс әсер етеді. Бұл жағдайда құрал беттің үстінде жоғары қаттылықпен жұмыс істейді, бұл оның жедел тозуына әкеледі. Қақталма тереңдігі мен дәрежесін кесу процесінде салқын­дату орталарын қолданумен, кесу жылдамдығын ұлғайтумен немесе кейіннен термиялық өңдеумен азайтуға болады.

Дата добавления: 2015-07-26