К вопросу о расчетных моделях шероховатости поверхности после токарной обработки легированных сталей

Abstract

Современный этап развития машиностроения характеризуется значительным ростом объема и номенклатуры изделий, в различных отраслях промышленности, которые содержат сложнолегированные стали, их можно отнести к труднообрабатываемым, поскольку их механическая обработка характеризуется низким качеством получаемых поверхностей, повышенным износом инструмента. Поэтому вопрос изучения процессов формирования шероховатости, а также управления влияющих на нее факторов, является актуальным. Проведенный анализ публикаций показал, что в справочной литературе практически отсутствуют рекомендации по расчёту шероховатости для получистовой и чистовой токарной обработки сложнолегированных сталей. На шероховатость поверхности оказывают существенное влияние следующие факторы: геометрия рабочей части резца, подача, скорость и глубина резания; смещение резца относительно обрабатываемой поверхности; упругие и пластические деформации обрабатываемого материала заготовки в зо- не контакта с рабочим инструментом; шероховатость рабочей части инструмента; отрывы частиц обрабатываемого материала. Следует отметить, что в зависимости от условий обработки степень влияния каждого из этих факторов на образование шероховатости поверхности будет различной. Первые четыре фактора вызывают образование систематической составляющей профиля шероховатости, которая может быть описана математически. Пятый фактор - образование случайной составляющей профиля и определяет разброс или дисперсию параметров шероховатости. Следует отметить тот факт, что для одних и тех же марок сталей у разных авторов приведены разные сведения о степени влияния перечисленных факторов на величину микронеровностей образовавшегося профиля. На основе обобщения приведенных результатов следует, что на данный момент существующие математические зависимости высоты микронеровностей обработанной поверхности и их поправочные коэффициенты и показатели степени пригодны только для конкретных сочетаний обрабатываемых и инструментальных материалов и условий резания, т.е. для которых они были получены.

The current stage in the development of mechanical engineering is characterized by a significant increase in the volume and range of products in various industries that contain complex alloyed steels, they can be classified as hard-to-process, since their machining is characterized by poor quality of the surfaces obtained, and increased tool wear. Therefore, the issue of studying the processes of formation of roughness, as well as managing the factors affecting it, is topical. The carried out analysis of publications has shown that in the reference literature there are practically no recommendations for calculation of roughness for semi-finished and fine turning of complex steels. Analysis of the results of studies showed that the roughness of the surface is significantly influenced by the following factors: the geometry of the working part of the cutter, feed, speed and depth of cutting; displacement of the tool relative to the machined surface; elastic and plastic deformations of the workpiece material to be machined in contact with the working tool; roughness of the working part of the tool; Separation of particles of the processed material. It should be noted that, depending on the processing conditions, the degree of influence of each of these factors on the formation of surface roughness will be different. The first four factors cause the formation of a systematic component of the roughness profile, which can be described mathematically. The fifth factor is the formation of a random component of the profile and determines the spread or dispersion of the parameters of the roughness. It should be noted that for the same grades of steel, different authors give different information on the degree of influence of these factors on the microroughness of the profile formed. On the basis of generalization of the resulted results it follows that at the moment the existing mathematical dependencies of the height of the microroughnesses of the treated surface and their correction coefficients and exponents are suitable only for specific combinations of processed and tool materials and cutting conditions, i.e. for which they were obtained.