ненного с металлом фезаемого слоя между точками А и Б.

ВЛИЯНИЕ ПЛАСТИЧНОСТИ ОБРАБАТЫВАЕМОГО МЕТАЛЛА НА НА-РОСТООБРАЗОВАНИЕ. Причиной образования наростов является значительная пластичность обрабатьюаемого метал-

поверхность вблизи главной режущей кромки, растет в высоту при относительно малой ширине основания, т. е. малой длине Ai-Ei, имеет вершину с малым радиусом закругления и по мере роста нависает над главной режущей кромкой лезвия резца.

Рис. 6.22. Деформация и разрушение наростом ферритных включений перлитной структуры стали 45

Рис. 6.23. Строение вершины нароста

ла в пределах срезаемого слоя. Она влияет на форму и размеры образующегося нароста. Рассмотрим это влияние на примере двух марок сталей - менее пластичной углеродистой стали 45 и более пластичной стали 0Х12НД. Вид нароста, образующегося при резании стали 45, схематически показан на рис. 6.24. Нарост опирается на переднюю

Рис. 6.24. Схема силового воздействия на нарост и его разрушение при обработке углеродистой стали 45

Рис. 6.25. Схема силового воздействия на нарост и его разрушение при обработке нержавеющей стали 0X12НД

Нарост, образующийся при резании более пластичной стали 0Х12НД (рис. 6.25), опирается на переднюю поверхность лезвия, распространяясь от главной режущей кромки на относительно большое расстояние Ai - Бу, ограниченно растет в высоту, имеет вершину с большим радиусом закругления, никогда не нависает над главной режущей кромкой.

а располагается только над передней поверхностью лезвия.

ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ НАРОСТА. Устойчивое положение нароста в пропессе резания определяется сбалансированной системой внешних сил, приложенных к наросту.

наличии нормальных сил в контакте сила трения действует в плоскости опорной поверхности нароста. В процессе резания равновесие системы внешних сил, сжимающих нарост, поддерживается за счет его прочности. В момент, когда нарушается сбалансированное равновесие

Рис. 6.26. Остаток нароста на обработанной поверхности при точении стали 45

и внутренних напряжений в наросте. Со стороны срезаемого слоя и стружки вершина нароста, закругленная по дуге А - Б, находится под действием распределенных нормальных сил АР (см. рис. 6.24 и 6.25). Распределенные силы АР могут быть заменены их результирующей Р , приложенной к наросту в точке В ее вершины. Растягивающие силы, действующие на наружный слой нароста, а также силы трения между наростом и опорной поверхностью стружки и обработанной поверхностью могут быть заменены касательными к наросту силами Рт1 в точке А и в точке Б. Опорой нароста является его нижний слой шириной Ai - Бь находящийся в адгезионной связи с передней поверхностью главного лезвия. Действующие на нарост силы Р , Рт1 и воспринимаются этой

опорной поверхностью, и со стороны лезвия на опорную поверхность действуют нормальная и тангенциальная силы реакции. Максимум распределенной нормальной силы реакции AR находится в точке Bi, лежащей на главной режущей кромке. По мере удаления от точки Bi в направлении точки Ai распределенная сила реакции постепенно убывает до нуля. Возникающая при

внешних сил, нарост отрывается от опорной поверхности лезвия и уносится стружкой. При нарушении сбалансированного равновесия внутренних напряжений в наросте происходит его частичное разрушение.

РАЗРУШЕНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ НАРОСТА. Характер разрушения наростов, образующихся при резании углеродистой стали 45 и более пластичной нержавеющей стали 0Х12НД, различен. При резании стали 45 нависающий над главной режущей кромкой относительно высокий нарост разрушается касательными напряжениями, возникающими в нем под действием внешних сил Р , Pri и Рг2- Разрушение нароста происходит в направлении от вершины режущего клина инструмента к вершине нароста, что на рис. 6.24 условно показано волнистой линией £i - В. Нижняя часть массы нароста после разрушения всегда остается на обработанной поверхности. Так как по дуге В - Б действуют молекулярные силы сцепления, то эта часть нароста остается прочно соединенной с металлом заготовки в виде заусенца (рис. 6.26). Верхняя часть нароста выше линии - В может оставаться на передней поверхности лезвия.

или в связи с резким нарушением баланса внешних сил происходит отрыв основания нароста от передней поверхности и унос ее стружкой.

При резании нержавеюшей стали 0Х12НД разрушение нароста идет там, где срезанная стружка отрывается от лезвия (см. рис. 6.25). Это связано с боль-

Рис. 6.27. Остаток нароста на стружке при резании нержавеющей стали

шой пластичностью нержавеюшей стали. Пластически деформированный металл стружки, сохраняя еше достаточную пластичность и оставаясь связанным с металлом нароста, обтекая его, продолжает пластически деформироваться. Предел пластичности достигается только около конечной точки А граничного слоя нароста А- Б. Разрушения, связанные с отрывом стружки от нароста, наступают не в какой-либо определенной точке, а в пределах некоторой массы нароста. В местах таких разрушений оторванная масса нароста остается прочно соединенной со стружкой и уносится ее нижней опорной поверхностью. Этот механизм разрушения нароста при обработке пластичных нержавеющих сталей виден на рис. 6.27.

После удаления из зоны деформаций всего нароста или его части происходит образование новых наростов или их восстановление. Циклический процесс разрушения и восстановления наростов идет непрерывно в процессе резания при условии работы в первой зоне {Sv < с).

МИКРОТВЕРДОСТЬ НАРОСТОВ.

Наросты - образования, возникающие в процессе резания из обрабатьтаемого металла в результате высокой степени пластической деформации, обладают вследствие зтого высокой прочностью и твердостью. Практика обработки сталей в режимных условиях первой зоны резания, сопровождаемой образованием нароста, показывает, что его твердость соизмерима с твердостью термообработанных быстрорежущих сталей (HRC 60... .. .65). Имея столь высокую твердость, наросты способны разрушать сталь, из которой они сами возникли и твердость которой обычно лежит в пределах HRC 30... 35.

НАРОСТ КАК САМОПРОИЗВОЛЬНО ВОЗНИКАЮЩЕЕ РАБОЧЕЕ ЛЕЗВИЕ. Как только в процессе резания образуется нарост, он частично или полностью закрывает лезвие резца. Закрытая наростом часть лезвия лишается непосредственного контакта с металлом срезаемого слоя. Силовое воздействие, деформирование и разрушение металла заготовки, связанные со стружкообразова-нием, лезвие резца осуществляет через нарост. По мере увеличения размеров нарост превращается как бы в рабочее режущее лезвие. Нарост заменяет конструктивное лезвие, изготовленное на резце в соответствии с его чертежом. В отличие от конструктивного лезвия форма и размеры нароста определяются свойствами обрабатываемых металлов и режимными условиями резания. Нарост, как всякое лезвие, в процессе резания подвергается изнашиванию, частичному разрушению, силовому и температурному воздействию. Отличительной чертой лезвий-наростов является их способность к самовосстановлению, которой не обладают конструктивные лезвия инструмента.

Усилить, замедлить или полностью устранить образование наростов и, таким образом, управлять их размерами и формой как рабочих лезвий невозможно. Как было показано выше, вмешательство в процесс наростообразования осуществимо только при изменении пластических свойств металла. А это, в свою очередь, может быть достигнуто только