Скорость резания при точении разных материалов влияет на высоту микронеровностей по - разному. Очевидно, что влияние скорости резания будет больше сказываться при обработке материалов, у которых процесс стружкообразования протекает неодинаково при разных скоростях.
Влияние скорости резания на шероховатость.
Исследования показали, что при обработке сталей кривая зависимости микронеровностей от скорости резания имеет горбообразный характер. При очень низких скоростях (около 1 - 2 м/мин) температура в зоне резания сравнительно низка. Процесс отделения стружки скалывания происходит без значительной деформации поверхностных слоев металла. Форма впадин шероховатостей близка к форме вершины резца. Микронеровности незначительны и близки к расчетным. При увеличении скорости резания до 20 - 30 м/мин происходит резкое ухудшение чистоты поверхности, вызванное изменением характера стружкообразования. Увеличение скорости резания вызывает значительное повышение температур в зоне резания. Высокая температура и повышенные давления в зоне резания создают условия для пластической деформации. Слоя пластичного металла обтекают вершину, скользя по передней поверхности резца и тормозятся силами трения; наиболее близкие слои слипаются с передней поверхностью, так что течение металла в стружку происходит не по передней поверхности, а по слоям заторможенного металла. Образуется застойная зона - так называемый нарост.
Рассмотрим последовательность образования нароста. В процессе резания все новые слои металла привариваются к первоначально образовавшемуся наросту, он увеличивается до известных пределов, а затем разрушается и уносится стружкой. Часть металла при этом вдавливается резцом в обработанную поверхность детали. Затем все повторяется вновь.
В этой зоне интенсивного наростообразовання шероховатость поверхности будет значительная, так как микронеровности образуются непрерывно меняющейся вершиной резца, создавая нерегулярность профиля обработанной поверхности. Кроме того, приварившиеся к поверхности частички нароста также сказываются на увеличении микронеровностей. Дальнейшее увеличение скорости резания приводит к уменьшению микронеровностей. Увеличение скорости резания приводит к увеличению количества тепла, выделяемого в процессе стружкообразования, и к росту температуры самого нароста. Поэтому прочность нароста падает, и он будет увлекаться стружкой, не достигнув большой высоты. При еще большем увеличении скорости (примерно с 60 до 120 м/мин) нарост вообще образовываться не будет, что приведет и к уменьшению высоты гребешков. Поэтому для большинства конструкционных сталей увеличение скорости выше 120 м/мин практически не сказывается на уменьшении шероховатости.
При обработке чугунов и бронз увеличение скорости резания сопровождается небольшим уменьшением высоты неровностей обработанной поверхности. Отсутствие в этом случае горбообразной зависимости объясняется тем, что при обработке хрупких металлов скорость резания вообще слабо влияет на процесс стружкообразования.
Применение смазочно - охлаждающей жидкости (СОЖ) также сказывается на величине шероховатости. Различные СОЖ (эмульсия, керосин, машинное масло, олеиновая кислота) по - разному влияют на уменьшение шероховатости при точении различных материалов, однако такое уменьшение обычно не превышает 10 - 30%, причем наибольшее влияние на Rz применение СОЖ оказывает в зоне скоростей, где наблюдается значительное наросто - образование и налипание обрабатываемого материала на вершину резца.
Механизм действия СОЖ недостаточно изучен, однако благоприятное действие СОЖ связано с понижением температуры резания и некоторым уменьшением внешнего (о резец) и внутреннего трения (трение в процессе пластического деформирования). Применение СОЖ не столько сказывается непосредственно на величине шероховатости, сколько на стойкости инструмента.
