1. Warstwa wierzchnia- niejednorodna warstwa, która zostala poddana dzialaniu sil, odksztalcen i temperatury, i w ktorej możemy wyroznic wiele pod warstewek, a mianowicie: a) powloka gazowa zlozona z gazow zaabsorbowanych z atmosfery otoczenia. Grubosc 0,2-03nm tworzy się niezaleznie od stopnia oczyszczenia, b)powierzchniowa-warstwa jest polaczeniem czastek materialu ostrza, pylu i cieczy smarujaco-chlodzacej i czasteczkami materialu obrabianego 0,1*10-5 - 0,3*10-4 mm,c)przypowierzchniowa zawiera rozdrobnione i odksztalcone w procesie skrawania ziarna materialu rodzimego. Poprzez odksztalcenia plastyczne jest silnie umocniona i ma wieksza twwrdosc niż rdzen. 0,5*10-2 - 0,5mm, d) w.podpowierzchniowa, struktura tej warstwy jest już zblizona do materialu rdzenia. Grubosc nawet kilka mm.

2. Geometryczne parametry: Falistosc: zbior powtarzajacych się nierownosci, powstajacych wskutek drgan narzedzia i przedmiotu obrabianego, Chropowatosc: zbior powtarzajacych się nierownosci(wglebien i wzniesien) a stosunek odstepu miedzy wierzcholkami do ich wysokosci jest mniejszy od 40.,Kierunkowość ślady obróki pozostawione na pow.obrobionej wyznaczone kierunkami wzniesień lub wgłębień chrop.pow.Skażenia nierownosci.: przypadkowe wady geometr wywolane rysami, pekneciami itp.

3. Fiz- chem parametry: odpornosc na wywierane naciski, odpornosc na zuzycie odpornosc na obciazenia zmienne, odp na dzialanie chem (korozje)osrodkow cieklych i gazowych.

4. Def. 3 podst parametrow chrop.: Ra- srednie arytmetyczne odchylenie profilu od lini sredniej na dl odcinka elementarnego. Rz- srednia odleglosc pieciu najwyrzszych do 5 najnirzszych punktow zarysu na dl odcinka elementarnego Rmax-najwieksza wysokosc chropowatosci, wyznacza się prowadzac 2 linie rownolegle do lini odniesienia, gdzie jedna przechodzi przez najwiekszy,punkt a druga przez najnizszy punkt wglebienia w granicy odcinka elementarnego.

Przyczyny złużycia :mechaniczne,zmienne siły skr,zmienna temp,podyższona temp,adhezjia,dyfuzjia,proc chemicz ,elektryczne.Postacie złuż:ścierne,wytrzymałościowe,zmęczeniowe,dorażne,deformacjia plastyczna,połączenia tarci

owe,związki chemiczne Obiawy złużycia:starcie pow.przyłożenia,starcie pow.natarcia,zaokrąglenie krawędzi skraw,

wykruszenia,wyszczerbienia,wyłamania,pęknięcia .Parametry geometryczne złużycia ostrz hp(vB)-wysokość starcia pow.przyłożenia,hpmax-max wys.starcia pow.przyłożenia,h0(Vc)-wys.starcia pow.przyłożenia na wierzchołk

Vs-obniżenie pow.skrawającej,hs(Vn)długość rowka starcia na gł.pow.przyłożenia,hsi-dl.rowków starcia na pomocniczejpow.przyłoż.Na pow natarcia:Sż(Kb)-szer.żłobka Gż(KT)-max głębokość żłobka,hw(N)-cofnięcie wierzchołka ostrza,hn(Ks)-cofnięcie głównej krawędzi skr.,es(KM)-odległość max głębokości żłobka od gł kraw skr.

Różnica złużycie-stępienie.Złużycie ostrza to zaistniałe zmiany geometryczne związane z ubytkiem mat.zmiany własności wywołane odkrztałceniami i temp.ubytkiem masy ostrza lub zmianą jego kształtu.Stępienie:nazywamy stan w którym zużycie ostrza osiągneło wartość zużycia dopuszczalnego a narzędzie utraciło właściwości skrawalne

Kryterium stępienia:geometryczne(skrócenie ostrz,ubytek mater.ostrza,głębokość rowka)Kryterium technol(przyrost chropowatości zmiany wymiarów lub kształtu przed obrab)Kryt.fizykalne(przyrost siły skr,monentu

mocy skrawania Kryt.ekonomiczne(wskażniki stępienia połączone z kosztami eksploatacji narzędzia.Funkcjia Taylora i trwałość ostrza :czas skrawania do przyjętego stępienia ostrza przy zachowaniu niezmiennych warunków skrawania T=kﻧ∑i=1 tsi [min] [s] gdzie k-liczba przejść ostrza tsi-czas skrawania ostrzem przejścia i w jednakowych war.skrawania.Funkcjia Taylora(zależność ilościowa między trwałością ostrza T a szybkością skrawania V)

T=C'T/V^S C'T -stała ujmująca wpływ wszystkich czynników niewyodrębnionych we wzorze. s-składnik potęgowy

1. Warstwa wierzchnia- niejednorodna warstwa, która zostala poddana dzialaniu sil, odksztalcen i temperatury, i w ktorej możemy wyroznic wiele pod warstewek, a mianowicie: a) powloka gazowa zlozona z gazow zaabsorbowanych z atmosfery otoczenia. Grubosc 0,2-03nm tworzy się niezaleznie od stopnia oczyszczenia, b)powierzchniowa-warstwa jest polaczeniem czastek materialu ostrza, pylu i cieczy smarujaco-chlodzacej i czasteczkami materialu obrabianego 0,1*10-5 - 0,3*10-4 mm,c)przypowierzchniowa zawiera rozdrobnione i odksztalcone w procesie skrawania ziarna materialu rodzimego. Poprzez odksztalcenia plastyczne jest silnie umocniona i ma wieksza twwrdosc niż rdzen. 0,5*10-2 - 0,5mm, d) w.podpowierzchniowa, struktura tej warstwy jest już zblizona do materialu rdzenia. Grubosc nawet kilka mm.

2. Geometryczne parametry:

Falistosc: zbior powtarzajacych się nierownosci, powstajacych wskutek drgan narzedzia i przedmiotu obrabianego, Chropowatosc: zbior powtarzajacych się nierownosci(wglebien i wzniesien) a stosunek odstepu miedzy wierzcholkami do ich wysokosci jest mniejszy od 40.,

Kierunkowość ślady obróki pozostawione na pow.obrobionej wyznaczone kierunkami wzniesień lub wgłębień chrop.pow

.Skażenia nierownosci.: przypadkowe wady geometr wywolane rysami, pekneciami itp.

3. Fiz- chem parametry:

odpornosc na wywierane naciski,

odpornosc na zuzycie

odpornosc na obciazenia zmienne,

odp na dzialanie chem (korozje)osrodkow cieklych i gazowych.

4. Def. 3 podst parametrow chrop.:

Ra- srednie arytmetyczne odchylenie profilu od lini sredniej na dl odcinka elementarnego.

Rz- srednia odleglosc pieciu najwyrzszych do 5 najnirzszych punktow zarysu na dl odcinka elementarnego

Rmax-najwieksza wysokosc chropowatosci, wyznacza się prowadzac 2 linie rownolegle do lini odniesienia, gdzie jedna przechodzi przez najwiekszy,punkt a druga przez najnizszy punkt wglebienia w granicy odcinka elementarnego.

Średnie arytmetyczne odchylenie profilu Ra od lini średniej odpowiada średniej bezwzględnej wartości odległości punktów (y1,y2,...,yn) profilu mierzonego od linii średniej na długości le odcinka elementarnego.

Wysokość chropowatości Rz odpowiada średniej odległości pięciu najwyżej położonych wierzchołków od pięciu najniżej położonych punktów wgłębień na długości odcinka elementarnego le, mierzonych od dowolnej linii równoległej względem linii średniej. Rz= 1/5 [(R1+R3+R5+...+R9)-(R2+R4+...+R10)]

Największa wysokość chropowatości Rmax wyznacza się prowadząc dwi linie równoległe do linii odniesienia, z których jedna przechodzi przez najwyższy punkt wzniesienia, a druga przez najniższy punkt wgłębienia profilu mierzonego w granicach odcinka elementarnego le.

Rodz. odwzor. ostrza w mat. i obiczanie chrop. teoretycznej. Przy toczeniu: dla wartości r є>0 możliwe są trzy przypadki odwzorowania ostrza w mat.: łukowe, łukowo-liniowe, liniowe. Przy dokładnym odwzorowaniu części czynnej krawędzi skrawającej ostrza ww mat. obrabianym, chropowatość teoretyczna na pow. Obrabianej zależna jest od: kształtu czynnej krawędzi skrawającej określonej kątami Ήr i Ή' oraz promienia naroża rє i posówu narzędzia.

Budowa i def. WW: WW jest to zew. warstwa mat.ograniczona rzeczywistą pow. przedmiotu. Budowa warstwe 1 stanowi powłoka gazowa, złożona z cząstek gazów zaadsorbowanych z atmosfery otoczenia. Warstwa powierzchniowa 2 składa się z cząstek pochodzenia obcego (cząstki mat. ostrza, pyłu, cieczy chłodząco-smarującej) przemieszanych z wykruszonymi podczas skrawania cząstkami mat. obrabianego.Warstwa przypowierzchniowa 3 zawiera rozdrobnione i odkształcone w procesie skrawania ziarna materiału rodzimego.Warstwa podpowierzchniowa 4 jest granicznym obszarem zalegania naprężeń własnych powstałych w procesie skrawania.Struktura zbliżona do struk. mat. rdzenia.Warstwa 5 jest nie zmienionym pod względem budowy i własności rdzeniem mat.

Geometryczne parametry oceny WW: falistość, chropowatość, przyleganie, kierunkowość, skażenia. Falistość: jest to zbiór powtarzających się nierówności, które powstają na skutek drgań narzędzia i przedmiotu obrabianego. Chropowatość: zbiór powtarzających się nierówności których stosunek odstępu między wierzchołkami nierówności do ich wysokości jest mniejszy od 40.

WPŁYW POSUWU I PREDKOŚI SKRAWANIA NA CHROPOWATOŚĆ POWIERZCHNI OBRABIANEJ

1.) Teoretyczna wysokość nierówności przy toczeniu, Nierówności powierzchni obrabianej powstają na skutek odwzorowania się naroża ostrza noża. W praktyce najczęściej spotykany jest przypadek, kiedy na powierzchni odwzorowuje się tylko łuk (zaokrąglenie) wierzchołka noża. Wówczas teoretyczna wysokość nierówności zależy tylko od posuwu f i promienia zaokrąglenia naroża rε i można ją określić w przybliżeniu następującym równaniem empirycznym. εrfRz82= Doświadczenia wykazały, że oprócz czynników geometrycznych na kształtowanie się nierówności powierzchni przy toczeniu mają wpływ zjawiska fizykalne towarzyszące procesowi tworzenia się wióra. Tak więc rodzaj powstającego wióra, jego spęczenie, zjawisko narostu oraz odkształcenia sprężyste materiału skrawanego powodują, że rzeczywista wysokość nierówności znacznie odbiega od wysokości teoretycznej, szczególnie w pewnym zakresie szybkości skrawania. Można przyjąć ogólnie, że na chropowatość powierzchni przy toczeniu wpływają następujące czynniki: • Rodzaj materiału skrawanego, • Warunki skrawania, • Geometria ostrza, • Stępienie ostrza, • Ciecze smarująco-chłodzące, • Statystyczna i dynamiczna sztywność układu obrabiarka-przedmiot-narzędzie. 2.) Wpływ zmiennych czynników na chropowatość powierzchni: a) Wpływ materiału skrawanego i prędkości skrawania, Zależność wysokości nierówności powierzchni od prędkości skrawania łączy się ściśle ze sprężystymi i plastycznymi właściwościami materiału skrawanego. W przypadku stali, ze wzrostem prędkości skrawania rzeczywista wysokość nierówności Rz początkowo rośnie. Przy prędkości krytycznej, która leży w granicach 0,25÷0,50 m/s parametr ten osiąga w danych warunkach największą wartość, poczym z dalszym wzrostem prędkości skrawania jego wartość maleje. Po osiągnięciu przez prędkość wielkości granicznej wartość parametru Rz rzecz stabilizuje się i dalszy jej wzrost nie wywiera istotnego wpływu na ten parametr. Wzrost wysokości nierówności, a następnie jej spadek w zakresie między prędkościami

małymi, a prędkością graniczną, spowodowany jest zjawiskiem tworzenia się i zanikania narostu na ostrzu, którego wysokość przy prędkości krytycznej osiąga największą wartość. W tym zakresie prędkości, na chropowatość powierzchni wywierają istotny wpływ przede wszystkim plastyczne własności materiału skrawanego. Zmniejszenie się wysokości nierówności po przekroczeniu prędkości krytycznej tłumaczy się malejącą rolą odkształceń plastycznych. Zwiększenie prędkości skrawania powyżej wartości granicznej nie wpływa praktycznie na gładkość powierzchni. W wyniku sprężystych odkształceń materiału skrawanego rzeczywista wysokość nierówności jest w tym zakresie prędkości większa od teoretycznej, na skutek różnej wielkości tych odkształceń w dnach nierówności oraz na ich występach.

• b) wpływ parametrów warstwy skrawanej,

Wpływ posuwu na chropowatość powierzchni przedstawiono na rysunku. Wynika z niego, że im większa prędkość skrawania tym krzywa rzeczywista leży bliżej teoretycznej (dla tego samego promienia zaokrąglenia ostrza r), co jest wyrazem zmniejszającej się roli plastycznych właściwości materiału. Dla większych promieni r gładkość przy tych samych posuwach jest lepsza

• c) wpływ geometrii ostrza,

Z pośród geometrycznych parametrów ostrza, dominujący wpływ na chropowatość powierzchni ma promień zaokrąglenia wierzchołka noża. Jak wynika z zależności teoretycznej, im większy jest promień r tym mniejsza jest nierówność R_z. Rzeczywista wysokość jest jednak większa od teoretycznej i to tym większa, im mniejsza jest prędkość skrawania. Wynika z tego, że oprócz oddziaływania geometrycznego naroża ostrza na gładkość powierzchni mają też wpływ (podobnie z resztą jak przy posuwie) odkształcenie plastyczne materiału obrabianego. Przy mniejszych kątach przystawienia uzyskuje się mniejszą chropowatość powierzchni w przypadku, gdy na powierzchni obrabianej

odwzorowuje się część pomocniczej krawędzi skrawającej. Pozostałe kąty ostrza w małym stopniu wpływają na chropowatość powierzchni.

• d) wpływ stępienia ostrza,

Sposób oddziaływania stępienia ostrza na gładkość zależy od materiału z którego ostrze jest wykonane. W przypadku ostrzy ze stali szybkotnących w początkowym okresie pracy ostrza, obserwuje się polepszenie chropowatości powierzchni na skutek zwiększenia promienia zaokrąglenia naroża wywołanego zużyciem. Po przekroczeniu przez parametr V_B pewnej wartości krytycznej następuje pogorszenie chropowatości spowodowanej rysami na powierzchni starcia, drobnymi wyruszeniami krawędzi ostrza.

e) wpływ cieczy chłodząco-smarujących, Ciecze chłodząco-smarujące z odpowiednimi dodatkami zmniejszają tarcie i odkształcenia plastyczne, ułatwiają skrawanie, polepszają gładkość powierzchni. Stosowanie tych cieczy zmniejsza intensywność zużycia ostrza, co również odbija się korzystnie na chropowatości powierzchni. Po przekroczeniu pewnej prędkości skrawania wpływ cieczy chłodząco-smarujących na chropowatość całkowicie zanika. Z uwagi na gładkość pożądane jest filtrowanie używanej cieczy, celem oddzielenia małych cząstek materiału skrawanego. Cząsteczki te, znajdując się w obiegu pogarszają chropowatość obrabianej powierzchni.

f) wpływ sztywności układu i drgań, Doświadczenia wykazują, że sztywność statyczna układu OPN wpływa na chropowatość powierzchni, jednakże między tą sztywnością, a wysokością nierówności Rz brak określonej zależności liniowej. Praktycznie można przyjąć, że np. przy prędkościach skrawania do 0,42 m/s i sztywności od 900 do 4500 N/m wysokość nierówności zmniejsza się o około 30%.

Drgania noża lub przedmiotu o niskich częstotliwościach, nie przekraczających 50 Hz, wywierają niekorzystny wpływ na chropowatość. Drgania te przyśpieszają zużycie się ostrza, co wywiera określony wpływ na gładkość powierzchni.

---