19 / 397
Современные технологии и автоматизация в машиностроении
19
Из микрофотографии текстуры видно, что линии текстуры параллельны передней по-
верхности и структурные превращения при резании отсутствуют. Это объясняется тем, что
столь короткий промежуток времени для структурных превращений недостаточен, так как в
процессе термофрикционного фрезоточения одновременно вращается инструмент и заготов-
ка. Материал в контактных слоях сохраняет исходное фазовое состояние и претерпевает из-
менения только вследствие пластического деформирования.
Для получения более широких представлений о процессе стружкообразования при
термофрикционном фрезоточении необходимо исследование корней стружек. Корни стружек
являются прямым доказательством тех или иных процессов, происходящих в зоне стружко-
образования и в контактной зоне. Исследования должны охватывать широкий диапазон ско-
ростей резания, только тогда можно понять трансформацию механизмов и процессов в зоне
резания с изменением температур и скоростей деформации и сделать надлежащие выводы.
Получение корней стружек происходило при получистовом точении стали 30ХГСА
при подаче
S
= 30÷100 мм/мин; глубине резания
t
= 1,5÷2,5 мм; n
шп
= 2000 об/мин;
v
и
= 250
м/мин.
Известно [5,6,7], что основой образования сливной стружки является
преимущественно простой сдвиг. Направление пластического сдвига определяется углом
β
1
,
а направление текстуры – искажением зерен вследствие относительного сдвига, превращаю-
щим их из шарообразных в эллипсоидальные, а в плоском сечении – из кругов в эллипсы. На
рисунке 5 показаны микрофотографии корней сливной стружки, полученные при резании
стали 30ХГСА.
В нашем случае отдельные элементы корня сливной стружки деформированы в
направлении, не совпадающем с положением плоскости скалывания, расположенной под
углом
β
1
. Разрушение срезаемого слоя происходит по плоскости скалывания (см. рис. 5), а
наибольшая пластическая деформация происходит в другом направлении, под углом к этой
плоскости, под углом
β
2
. Идентичность элементных и сливных стружек в структурном отно-
шении и наличие у тех и других двух углов
β
1
и
β
2
(см. рис. 5) и трех зон в отношении харак-
тера текстуры (см. рис. 4 и 5) заставляют думать, что характер образования тех и других
стружек одинаков. К такому заключению приводят и соображения единства процесса реза-
ния, а также и то, что в ряде случаев одна и та же стружка включает в себя оба вида [5]: с од-
ной стороны, она является элементной, с другой - сливной.
β
1
- угол скалывания;
β
2
– угол структурной линии;
η-
структурный угол
Рис. 5. Микрофотография корней сливной стружки при резании стали 30ХГСА
Увеличение подачи увеличивает степень деформации контактирующего слоя стружки
с инструментом, следовательно, увеличивается количество тепла, выделенное вследствие
пластической деформации и температура резания. Поэтому материал стружки, находящийся
вблизи места контакта с инструментом и являющийся сырьем для нароста, размягчается,
становится весьма пластичным. Нарост при этом не будет возникать, расти и хрупко разру-
шаться, а будет течь тонким слоем по передней поверхности инструмента в сторону проти-
воположную её движению. Нарост на поверхности инструмента находится в пластичном со-
стоянии и ведет себя как тестообразная масса. Так как процесс резания при
термофрикционном фрезоточении осуществляется в сложных термодинамических условиях,
тормозящее действие, оказываемое режущим инструментом, становится настолько большим,