Фрезерное дело

Процесс образования поверхности

Режущая поверхность абразивного инструмента не имеет определенных геометрических параметров режущей части, присущих металлическому инструменту. Пространственное расположение и распределение режущих граней и поверхностей абразивных зерен разнообразной формы и размеров определяет существенное отличие процесса образования поверхности при абразивной обработке от процесса резания обычными инструментами. Радиус округления режущих кромок на абразивных зернах по сравнению с толщиной слоя, срезаемого каждым зерном, сравнительно велик: его размеры соизмеримы с толщиной срезаемого слоя (алмазные круги) или превосходят ее в несколько раз (абразивные круги).
При шлифовании срезаемые стружки отличаются друг от друга своими размерами и формой, так как абразивные зерна на поверхности круга расположены хаотично, на разной высоте, на разных расстояниях друг от друга и каждое зерно имеет свои размеры и форму. Режущие зерна имеют высокую скорость резания и срезают очень большое число тонких стружек (до 100 000 000 в одну минуту).
Размеры стружек при шлифовании очень малы; их толщина составляет всего несколько микрометров, а длина обычно менее 1—2мм. Абразивные зерна, беспорядочно расположенные иа рабочей поверхности круга, срезают стружку с шероховатой поверхности обрабатываемого изделия. Поэтому сечение срезаемого металла отдельными зернами может практически приобретать любую форму и размеры.
В действительности не все абразивные зерна, находящиеся на поверхности круга, имеют возможность срезать стружки. Активно участвуют в резании только около 10% абразивных зерен, расположенных на той части поверхности круга, которая в данный момент находится в контакте с обрабатываемой поверхностью. Остальные зерна либо не имеют фактического контакта с изделием, либо только скользят по поверхности и заглаживают шероховатости, образованные предшествующими зернами.
В зависимости от радиуса округления режущих кромок абразивных зерен, глубины их внедрения и взаимодействия абразивного и обрабатываемого материалов будет различный характер резания отдельных зерен. Если глубина внедрения режущей кромки зерна при шлифовании без охлаждения будет не меньше 0,1 радиуса округления вершины, то такое зерно будет производить микрорезание. Если глубина внедрения меньше, то такое зерно будет производить пластическое оттеснение материала. В случае, когда глубина внедрения зерна менее 0,01 радиуса округления вершины, происходит упругое оттеснение материала. Переходу от упругого деформирования к пластическому и от пластического оттеснения к микрорезанию соответствуют определенные критические нагрузки . В зоне пластического деформирования металл обтекает абразивное зерно и выдавливается в направлении, перпендикулярном направлению царапины. Объем металла, выдавленного по краям канавки — царапины, может быть значительным (до 80% от объема царапины). При увеличении глубины внедрения зерен оттеснение материала сменяется образованием стружки, которая отделяется от основного металла.