От чего зависит обрабатываемость металлов?

Обработка металлов резанием — технологический процесс, предполагающий воздействие металлорежущего инструмента на заготовку и наоборот (воздействие заготовки на инструмент). Характерной его особенностью является изменение формы удаляемого материала. Отделяемый от болванки металл называется стружкой. В ходе резания и на стружке, и на металлоизделии появляются новые поверхности.

Мехобработка резанием должна соответствовать многим критериям, чтобы в результате получить деталь требуемой точности, а также обеспечить желаемую производительность. Для этого следует учитывать:

• строение обрабатываемого материала;
• технические и эксплуатационные свойства инструмента;
• действительные условия металлообработки.

Если детально разбирать процесс металлообработки резанием, то становятся более понятными некоторые параметры, отображающие физическое взаимодействие инструмента и обрабатываемого изделия, в основе которого — свойства металлов. Данные нюансы объединены понятием обрабатываемости металлов резанием — предрасположенности металлических сплавов подвергаться механообработке резанием.

Характерные особенности обрабатываемости металлов

Судить об обрабатываемости металлов можно по следующим признакам:

• по силе резания — эталонным показателем является сила резания стали 45, поэтому для определения данного параметра стоит лишь сравнить характеристики обрабатываемого металла с эталоном;
• по эффективной мощности резания — также определяется путем сопоставления с характеристиками эталона;
• по степени усадки стружки — таким образом измеряется пластическая деформация, неизменно сопровождающей процесс стружкообразования;
• по склонности инструмента к образованию нароста;
• по качеству получаемых поверхностей — эти показатели определяются по чистоте обработке и наличию остаточных напряжений в обработанном металлоизделии;
• по износостойкости инструмента;
• по количеству теплоты, которое образуется в ходе резания, и способу его распределения между инструментом, болванкой, стружкой;
• по характерным особенностям стружки — удобству отвода, транспортировки, хранения и возможности принудительной завивки или залома;
• по энергетическим затратам на получение конкретного объема стружки.

Важными критериями обрабатываемости материала служит его твердость, прочностные качества, относительное удлинение и прочее. Кстати, вышеперечисленные свойства нередко изменяются по причине неоднородности структуры металла.

Все физические явления, возникающие в месте образования стружки, объясняются характеристиками металлообработки резанием. Кстати, выбранные режимы резания, износостойкость инструмента и прочие факторы способны изменять эти явления (подробнее тут).

О режущих качествах инструмента можно судить по:

• количеству обработанных деталей, имеющих одинаковые геометрические параметры и материал изготовления;
• длине рабочего пути;
• обрабатываемой площади;
• объему металла, переработанного в стружку;
• числу переточек режущей кромки и периоду стойкости;
• суммарной длиной обработанных поверхностей.

Эффективность режущих свойств инструмента зависит от строения, состава, прочности, износостойкости и устойчивости к высоким температурам материала изготовления. При этом не последнюю роль играет конструкционные особенности и жесткость инструмента, используемые режимы резания, техническое состояние станка.