Шорсткість поверхні

1. Загальні причини виникнення шорсткості

різання вібрація деформація шорсткість

Всі різноманітні фактори, що обумовлюють шорсткість обробленої поверхні, можна об’єднати в три основні групи:

·  причини, пов’язані з геометрією процесу різання;

·  причини, пов’язані з пластичною та пружною деформаціями оброблюваного матеріалу;

·  причини, пов’язані з виникненням вібрацій різального інструменту.

Процес виникнення нерівностей внаслідок геометричних причин прийнято трактувати як копіювання на оброблюваній поверхні траєкторії руху і форми різальних лез. З геометричної точки зору величина, форма і взаємне розташування нерівностей (напрямок слідів обробки) визначаються формою і станом різальних лез і тими елементами режиму різання, які впливають на зміну траєкторії руху різальних лез відносно оброблюваної поверхні.

В різних умовах обробки пластичні та пружні деформації оброблюваного матеріалу і вібрації спотворюють геометрично правильну форму нерівностей, порушують їх закономірний розподіл на поверхні і суттєво збільшують їх висоту. В ряді випадків пластичні деформації та вібрації викликають появу поздовжньої шорсткості, яка досягає значних розмірів, і збільшення поперечної шорсткості.

Переважно на формування шорсткості поверхні впливає (як правило) одна з трьох згаданих груп причин, яка і визначає характер і величину шорсткості. Проте, в окремих випадках шорсткість виникає в результаті одночасної і майже рівнозначної дії всіх згаданих причин і внаслідок цього немає чітко виражених закономірностей.

2. Геометричні причини створення шорсткості при точінні

За один оберт заготовки різець переміщується на величину подачі S1 (мм/об) і переходить з положення 2 в положення 1 (рис. 1, а). При цьому на обробленій поверхні залишається деяка частина металу, не знята різцем, і вона створює залишковий гребінець m. Цілком очевидно, що величина і форма нерівностей поверхні, що складається із залишкових гребінців, визначається подачею S1 і формою різального інструменту. Наприклад, при зменшенні подачі до значення S2 висота нерівностей Rz знижується до (рис. 1, б). Зміна кутів φ і φ1 в плані впливає не тільки на висоту, але й на форму нерівностей поверхні (рис. 1, в). При використанні різців із заокругленою вершиною достатньо великого радіуса r1 форма нерівностей стає відповідно також заокругленою (рис. 1, г). При цьому збільшення радіуса заокруглення вершини різця до r2 призводить до зменшення висоти Rz шорсткості (рис. 1, д).

Рис. 1. Геометричні причини утворення шорсткості під час точіння

Виходячи з наведених міркувань геометричного характеру, проф. Чебишев В.Л. запропонував визначати висоту Rz нерівностей при обробці різцем в залежності від подачі S і радіуса r заокруглення вершини різця за формулою:

.                                                                        (1)

В процесі створення нерівностей при точінні різцями з невеликими радіусами заокруглення і з великими подачами беруть участь не тільки криволінійна частина різальної кромки різця, створена радіусом r заокруглення, але й прямолінійна ділянка різального леза (рис. ............