дəріс. Механикалық өңдеу кезіндегі тетік бетінің сапасы

72
сипаттамалары  кесу  кезіндегі  физика-химиялық  процесстермен  тығыз
байланыста.
Беткі  қабаттың  физикалық  сипаттамалары. Материалдарды  кесу
кезіндегі тетіктің беткі қабатының пайда болуы күрделі физикалық құбылыстар
кешені болып келеді. Орыс ғалымдарының зерттеулерімен жоңқалану мен беткі
қабаттың пішімделуі өзара байланыста екендігі белгіленді: жоңқалану процесін,
кесілетін  қабаттың  илемділік  деформациясының  көлемін  жеңілдетуге  əкелетін
факторлардң барлығы, əдетте тетіктің беткі қабатының өзгеруіне (жақсаратын)
əкеледі. Тетіктің  беткі  қабатының  құрылымы, фазалық  жəне  химиялық
құрамдары, оның  пішімделу  кезіндегі  серпімділі-илемді  өзгеруіне  кететін
энергияға, кесу  процесінің  жылукернеуіне  жəне  өңделетін  материалдың,
құралдың  кескіш  бөлігінің  материалы  мен  қоршаған  орта  байланысының
сипаттамасына  байланысты. Беткі  қабаттың  физика-механикалық  қасиеттері
h
н
тереңдігімен, И
гр
  градиентімен  жəне  И
н
«қақталма»  дəрежесімен
(деформациялық  беріктенумен), қалып  қойған  кернеу  шамасы  мен  белгісімен,
микроқұрылыммен,  орналасу  тығыздығымен, вакансия  концентрациясымен
жəне  басқада  сипаттамаларымен  бағаланады. Қақталма  дəрежесі  деп
H
И
=
%
100
*
0
0
max
H
H
-
H
  қатынасын  айтамыз, бұл  жерде  Н
max
 – өңделген  беттің
микроқаттылығы, Н
0
 – дайындама  материалының (бастапқы) қақталмаған
микроқаттылығы. Қақталма градиенті: И
гр
=Н
max
-Н
0
/h
м
.
Кесілетін  қабаттың  кесу  жылдамдығы  өскен  кездегі  илемділік
деформациясы  дəрежесінің  өзгеруі, өңделген  беттің  қақталуы  мен  сəйкес
өзгеруіне себеп болады.  Жоғары жылдамдықта қақталма тереңдігі төмендейді.
Құралдың артқы бетінің тозуында N
2
 жəне F
2
 күштері жоғарылайды да, беткі
қабаттың  қақталуы  өседі. Қақталма  дəрежесі  өңделетін  материалдың  физика-
механикалық қасиеттеріне тəуелді. Тоттанбайтын, ыстыққа берік болаттар жəне
басқа илемді материалдар қақталуға жоғары икемділігін көрсетеді.
Деформация зонасында пайда болатын жылу беткі қабаттың
температурасын көтеруі мүмкін. Т
тл
 (0,2…0,3) температурасында «демалу»
(полигонизация) пайда болады, 0,4 Т
тл
 үлкен температурада қайта кристалдану
жəне өзгеру беріктігін алып тастау мүмкіндігі туады.
Беткі  қабаттың  физикалық  жағдайының  маңызды  сипаттамасы  болып
қалып  қойған  кернеулер- жүктемені  алып  тастағаннан  кейін  беткі  қабаттың
ішінде  теңесетін  кернеулер,  шамасы  мен  белгісі  саналады. Қалып  қойған
кернеулер біртекті емес күш өрісінің (күш, температуралық жəне т.б.) тетіктің
беткі  қабатындағы  орналасуды  қайта  тарату  мен  бағыттау  жəне  кристалдық
тордың бұрмалануына əсер ету нəтижесінде пайда болады. Н.Н.Давиденковтың
жіктемесі бойынша қалып қойған кернеулердің бірінші түрі (макрокернеулер) –
өзгеретін  дене  көлемінде  өзара  теңделеді, еінші  түрі  (микрокернеулер) –
бірнеше  түйіршік  көлемінде  теңделеді. Жүзді  құралдармен  кесу  процесінде
қалып  қойған  кернеулер  көбіне  бірқалыпты  емес  деформация  өрісі  мен
температураның  тетік  материалының  беткі  қабатына  əсер  ету  нəтижесінде
пайда болады.

73
Еркін  кесу (жону, сүргілеу, тарта  жону, жəне  т.б.) кезінде  қалып
қойған  кернеулердің  пайда  болу  механизмдерінің  сырт  көрінісін  шамалап
былайша  көрсетіге  болады. Үйкеліс  күші  жоғарғы  қабаттың  илемді  созылуын
шақырады, ал  одан  төменірек  жатқан  қабаттар  созылудың  серпімді
деформациясына  қол  жеткізеді. Кескіш  жүз  өткенннен  соң(жүктемені  алып
тастау), серпімді  созылған  қабаттар  ығысуға  талпынады, бірақта  бұған
қайтарылмайтын  илемді  деформацияға  түскен  жоғарғы  қабаттар  кедергі
болады. Осының  нəтижесінде  ішкі  қабаттар  созылған  қалпында  қалады, ал
жоғарғы қабатта ығысудың қалып қойған кернеулері қалады. Екінші фактордың
əсер етуі – бұйымға кететін жылумен, үстіңгі қабаттар созылуға ұмтылады, ал
бұған  салқын  қабаттар  қарсыласады  да  беткі  қабатта  ығысу  керенулері  пайда
болады. Жеткілікті  қарқынды  жылытуда  бұл  кернеулер  аққыштық  шегінен
асып  кетеді  де, беткі  қабаттар  илемділік  ығысуында  қалады. Тетік  суығанда
ішкі  қабаттарда  ығысудың  қалып  қойған  кернеулері, ал  бетінде  созылу
кернеулері  пайда  болады. Қалып  қойған  кернеулердің  нəтижелік  эпюрі
механикалық  жəне  жылу  факторларының  əсер  ету  қарқынынана  байланысты.
Мысалы, қарқынды  жылыту  механикалық  əрекеттен  пайда  болған  ығысу
кернеуін  кеміте  немесе  мүлде  жоя  алады.беткі  қабаттағы  ығыстырушы  қалып
қойған кернеулердің арқасында тетіктердің төзімділігі артады, ал қалып қойған
созылу  кернеулері  оны  кемітеді. Мысалы, жоғары  қаттылықты  болаттар  үшін
қажу  беріктігі  ығыстыру  кернеулері  арқасында 50% жетеді, ал  созу  кернелері
есебінен  ығыстырушы 30%. Материалдың  илемді  өзгеруі  көлемін,
деформацияның  біртекті  емеч  өрісін  жəне  температураны  азайтуға  əкелетін
барлық  технологиялық  шаралар, қалып  қойған  кернеулердің  азаюына  əкеледі.
Мысалы, кесілетін  қабаттың  қалыңдығы  мен  ені, кесу  жиегінің  дөңгелену
радиусы,  β бұрышы үлкен жəне  α кіші болған сайын қалып қойған кернеулер
көп болады. Кесу жылдамдығының өсуі, СОВ қолдану, құралды ұқыпты қайрау
қалып  қойған  кернеулерді  азайтуға  əкеледі.  Кесу  режимдерін  жəне  құралдың
геометриялық  параметрлерін  оңтайлы  таңдау, беттерді  беріктендіру  мен
термоөңдеуді  қолдану  жолдарымен  беткі  қабаттың  пішімделу  процесін
басқаруға, тетік  жұмысының  сенімділігі  мен  ұзақ  тұрақтылығын  қамтамасыз
ететін бет сапасының қажетті сипаттамасын алуға болады.

жүктеу/скачать 1.58 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: