Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние исследованием процессов обработки полимерных материалов 9
1.1. Анализ существующих методов физико-технической обработки полимерных материалов 9
1.2. Обзор экспериментальных и теоретических исследований процесса резания полимерных материалов 20
1.3. Современные представления о прочности полимерных материалов 39
1.4. Выводы. Постановка задач исследований 46
Глава 2. Разработка теоретических положений способа комбинированной обработки заготовок из полимерных материалов с учетом предварительного механического деформирования 49
2.1. Методика расчета напряженно - деформированного состояния в зоне контактного взаимодействия при резании 49
2.2. Способ комбинированной обработки заготовок из полимерных материалов с учетом предварительного механического деформирования 54
2.3. Влияние скорости деформирования на прочностные характеристики материалов 56
2.4. Выводы по главе 2 60
Глава 3. Экспериментальные исследования кинетики процесса разрушения полимерных материалов 61
3.1. Обоснование выбора материала экспериментальных образцов 61
3.2. Контроль процесса разрушения посредством анализа сигналов акустической эмиссии 62
3.3. Влияние предварительного деформирования полимерных материалов на изменение прочности 75
3.4. Исследование твердости полимерных материалов в зависимости от величины предварительного напряженного состояния 90
3.5. Выводы 93
Глава 4. Экспериментальные исследование влияния предварительного механического деформирования заготовок из полимерных материалов на показатели качества обработанной поверхности 96
4.1. Методика проведения экспериментальных исследований 96
4.2. Экспериментальные исследования твердости обработанной поверхности деталей 101
4.3. Влияние предварительного деформирования на качество обработанной точением поверхности 115
4.4. Исследование процесса стружкообразования при точении полимерных материалов 131
Основные выводы и результаты 142
Список используемой литературы 144
- Обзор экспериментальных и теоретических исследований процесса резания полимерных материалов
- Способ комбинированной обработки заготовок из полимерных материалов с учетом предварительного механического деформирования
- Контроль процесса разрушения посредством анализа сигналов акустической эмиссии
- Экспериментальные исследования твердости обработанной поверхности деталей
Введение к работе
Развитие современного машиностроения, приборостроения и многих других отраслей промышленности невозможно без применения синтетических полимерных материалов. Это объясняется тем, что пластические материалы обладают малой плотностью и поэтому даже при небольшой прочности обладают высокой удельной прочностью, превосходя по этому важному показателю такие традиционные конструкционные материалы, как сталь, латунь и т.п. К другим ценным свойствам пластмасс следует отнести высокую химическую стойкость, диэлектричность, антифрикционную способность, а также их хорошие технологические свойства.
Технологические свойства полимерных и композиционных материалов должны обеспечивать минимальную трудоемкость изготовления деталей и конструкций. Технологичность характеризуется способностью материала приобретать заданную форму при действии различных факторов, подвергаться механической обработке, соединяться различными методами. Использование полимеров как конструкционных материалов позволяет не только уменьшить вес деталей и узлов механизмов, но и снизить трудоемкость и себестоимость изготовления, обеспечить значительную экономию черных металлов и других материалов. Например, одна тонна полиамида в машиностроении и приборостроении заменяет 12-15 тонн черных и цветных металлов, снижает трудоемкость изготовления в 4-5 раз [150]. А.Д. Верхотуровым установлено [13], что с середины 20 века наблюдается тенденция относительного снижения использования сталей и повышения доли других материалов, в том числе и полимерных. Такая тенденция является довольно перспективной для развития многих отраслей промышленности в современных условиях возрастающего дефицита минерального сырья и ухудшающейся экологической обстановки.
При изготовлении деталей из пластмасс современными методами происходит изменение их размеров и формы, связанное с усадкой материала во время охлаждения. Для получения деталей и изделий заданных размеров и
обеспечения требуемых значений параметров качества обработанных поверхностей их подвергают механической обработке резанием, которая является необходимой, широко распространенной и одной из ответственных операций в технологическом процессе производства деталей из пластмасс.
Получаемые при механической обработке параметры качества поверхности зачастую не соответствуют значениям, установленным в технических требованиях, что приводит к необходимости дополнительной обработки, так как именно от качества обработанной резанием поверхности в большей степени зависят надежность и долговечность функционирования деталей и механизмов.
Различия в упругих, прочностных и других свойствах, присущие различным полимерным материалам, тесно связаны с их состоянием и структурой. Изменения в состоянии и структуре определенным образом отражаются и на технологических свойствах материалов, особенно на обрабатываемости резанием.
Под обрабатываемостью резанием понимают степень легкости, с которой может быть обработана данная заготовка из пластмассы. В свою очередь, обрабатываемость заготовок из того или иного полимерного материала — понятие комплексное, ее эффективность складывается из следующих основных составляющих: интенсивность износа режущих граней инструмента; размерная точность обработки, качественные показатели обработанной поверхности; энергосиловые параметры процесса резания.
Наличие у полимерных и композиционных материалов специфичных свойств обуславливают резкое отличие процессов их механической обработки от процессов резания металлов, при этом эффективность методов обработки резанием в основном зависит от режимов обработки и используемых оборудования и режущего инструмента. Однако на практике имеются большие затруднения с достижением требуемого качества обработанной поверхности деталей из полимерных материалов обычными методами обработки.
Технологических методов, специально предназначенных для обработки капролона, недостаточно и они имеют невысокую эффективность. Это приводит к необходимости разработки новых оригинальных способов обработки деталей из пластмасс, сущность которых заключается в направленном изменении свойств обрабатываемого материала в зоне резания с целью обеспечения благоприятных условий для получения обработанной поверхности высокой точности и качества.
Таким образом, задача повышения качественных показателей поверхностей полимерных и конструкционных материалов после механической обработки, в том числе на основе новых технологических решений, является актуальной.
Цель работы — повышение качества токарной обработки полимерных и композиционных материалов на основе определения связей между параметрами предварительного механического деформирования заготовок с прочностными свойствами материала и показателями качества обработанной поверхности.
Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи исследований:
исследовать кинетику процессов деформирования и разрушения полимерных и композиционных материалов методом акустической эмиссии и установить зависимости показателей прочности материала от параметров механического деформирования;
установить связь параметров напряженно-деформированного состояния полимерного материала в зоне резания с твердостью обработанной поверхности термопластичных материалов;
разработать новый комбинированный способ обработки полимерных материалов на основе предварительного механического деформирования заготовок и точения;
4) установить связи между параметрами предварительного деформирования заготовки на твердость, параметры шероховатости и отклонения формы поверхностей деталей, полученных при токарной обработке.
Научная новизна работы:
исследована кинетика процессов деформирования и разрушения полимерных и композиционных материалов при одноосном растяжении методом акустической эмиссии для различных вариантов нагружения экспериментальных образцов и научно обоснован выбор параметров предварительного механического деформирования заготовок;
разработан способ повышения качества обработанной поверхности деталей из полимерных и композиционных материалов за счет применения операции предварительного механического деформирования заготовок;
экспериментально установлены связи между режимами резания и параметрами деформирования заготовок из полимерных и композиционных материалов с шероховатостью, твердостью и отклонениями формы обработанной поверхности.
Практическая значимость работы заключается:
- в разработке комбинированного способа обработки заготовок из
полимерных и композиционных материалов для повышения качества
обработанной поверхности за счет создания предварительных напряжений
сжатия или растяжения; представленный способ защищен патентом Российской
Федерации на изобретение №2317196;
- в разработке научно-обоснованных рекомендаций по повышению
качества обработанной поверхности полимерных и композиционных
материалов путем выбора параметров предварительного механического
деформирования заготовки, которые внедрены в производственную
деятельность ОАО «Дальневосточный научно-исследовательский институт
технологии судостроения».
На защиту выносятся:
- обоснование влияния предварительного механического деформирования полимерных материалов на повышение качества обработанной точением поверхности детали;
- результаты исследования кинетики деформирования и разрушения
полимерных материалов;
- результаты исследования связи между параметрами предварительного
механического деформирования и прочностными характеристиками
полимерных материалов;
результаты экспериментальных исследований влияния предварительного механического деформирования на значения параметров твердости, шероховатости поверхности, отклонений формы изготовленной детали, и рекомендации, разработанные на их основе.
Обзор экспериментальных и теоретических исследований процесса резания полимерных материалов
Как было отмечено выше, детали из пластмасс получают методами формования (литье под давлением, прессование и т. п.). Однако многие виды высокоточных деталей с жесткими допусками часто необходимо изготовлять из полимерных материалов резанием [24, 105]. Методы обработки большей частью зависят от используемого оборудования и инструмента. Однако режущих инструментов, оборудования и технологических методов, специально предназначенных для обработки пластмасс, недостаточно и они имеют низкую эффективность. Часто используется инструмент, сконструированный для обработки металла и дерева. Этим обусловлены трудности эффективной обработки пластмасс резанием, усугубляемые многообразием видов и классов, находящихся в употреблении пластмасс и недостаточностью представлений о присущих им свойствах, характеризующих их обрабатываемость. Например, при детальном изучении обработанных резанием поверхностей пластмасс [15, 16, 24, 57] они часто оказываются очень шероховатыми и покрытыми трещинами и рисками (царапинами, следами режущего инструмента).
В других случаях обнаруживается, что тепло трения, развивающееся в результате резания, вызывает прижоги на поверхностях реактопластов и оплавление поверхностей термопластов, в результате чего возникает необходимость дополнительной отделочной обработки деталей. Можно обнаружить также выкрашивание (сколы) и чрезмерный износ режущих кромок инструментов. Причины этого затруднения заключаются в недостаточном знании и учете реологических (упругость, вязкость, пластичность) и термических характеристик пластмасс (удельная теплоемкость, теплопроводность и коэффициент теплового расширения).
В работах [27, 30, ПО, 127, 135, 141, 144] приведены результаты исследований факторов, влияющих на процесс однолезвийного резания. В табл. 1.1 сведены основные, по мнению исследователей, факторы, влияющие на процесс резания полимерных материалов.
Как видно, на процесс стружкообразования преимущественно влияют передний угол режущего инструмента и режимы резания (величина скорости резания, продольной подачи и глубины резания). Кроме этого, шероховатость поверхности зависит также от геометрии заточки инструмента и режимов резания. Решающее влияние на производительность процесса резания и интенсивность износа инструмента оказывают режущие свойства материала инструмента. Исследованию режущих свойств твердых сплавов при точении полимерных материалов посвящены многочисленные работы ученых Всесоюзного научно-исследовательского инструментального института [77,147]. Исследовались режущие свойства твердых сплавов следующих марок: твердые сплавы группы ВК (ВК2, ВКЗ, ВКЗМ, ВК4, ВК6, ВК6М, ВК8, ВК8М, ВК8В); твердые сплавы группы ТК (Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4, Т60К6); твердый сплав ТТ7К12.
Сравнение стойкости сплавов групп ВК и ТК (рис. 1.2) [122] показывает, что первые обладают большей стойкостью.
По результатам исследований [21,22,25,70,71,72,73] выявлены следующие общие требования к инструментальным материалам, используемым при обработке пластмасс: необходимо максимально увеличивать значения заднего угла а, что приводит к повышению стойкости инструмента, уменьшать контактные площади по задним поверхностям инструмента, а при работе в стесненных условиях резания следует увеличивать значения вспомогательного угла в плане ф;; передний угол у должен быть небольшим и не превышать значений у = 10 + 15, а в ряде случаев, эти значения могут быть близки к нулю, что определяется главным образом условиями стружкообразования; необходимо, чтобы инструмент был острозаточенным, с малыми радиусами закругления режущих кромок; большой износ инструмента недопустим; стружечные канавки инструмента должны быть тщательно обработаны (полированы); их объем должен быть увеличен, что необходимо как для предотвращения налипания полимерных пленок на поверхности инструмента, так и для размещения большого количества образующейся стружки; прочность инструмента для обработки пластмасс может быть снижена по сравнению с прочностью аналогичных инструментов для обработки металлов, что объясняется значительно меньшими (в несколько десятков раз) действующими силами резания; исполнительный размер инструмента в ряде случаев должен быть изменен на величину упругого восстановления обработанной поверхности.
Экспериментально установлено [23,70,71], что использование быстрорежущих сталей для обработки пластмасс нецелесообразно, так как стойкость инструмента получается в этом случае настолько низкой, что не может удовлетворить требований даже индивидуального производства.
Способ комбинированной обработки заготовок из полимерных материалов с учетом предварительного механического деформирования
Ранее показано, что долговечность полимерного материала главным образом зависит от приложенного напряжения и температуры. В данной работе, рассматривая обработку режущим инструментом как разновидность процесса управляемого разрушения твердого полимерного материала, сопровождающегося динамическим воздействием режущих кромок инструмента на обрабатываемую поверхность, и в соответствие с кинетической концепцией прочности разработан новый комбинированный способ обработки полимерных материалов. Методической основой рационального осуществления данного метода обработки является такая схема нагружения, при которой процесс протекает с наименьшими энергозатратами при обеспечении заданных параметров качества обработки.
Сущность способа заключается в том, что предлагаемый к токарной обработке полимерный материал предварительно подвергают механическому деформированию путем сжатия или растяжения. За счет механического деформирования образуется структура материала, в которой часть связей разрушена, а часть напряжена. Это приводит к уменьшению энергии активации связей полимера и при дальнейшем взаимодействии поверхностного слоя материала с режущим клином инструмента к снижению силы резания, так как облегчается процесс деформирования срезаемого слоя за счет образования зоны предразрушения. Размеры микротрещин и зоны пластической деформации перед режущим клином в срезаемом припуске материала уменьшаются, магистральная трещина приобретает более устойчивое направление развития вдоль линии среза, что является предпосылкой повышения качественных показателей обработанной поверхности, так как снижается вероятность образования вырывов, сколов и подобных дефектов обрабатываемого резанием материала.
При проведении экспериментальных исследовании величина усилия на сжатие/растяжение выбиралась с помощью зависимости «деформация -напряжение» из области, соответствующей упругой деформации, до развития явления вынужденной эластичности, т.е. до момента образования на образце участка с изменённым поперечным сечением, имеющим название «шейка» (при растяжении) или «бочка» (при сжатии). При этом прикладываемые к заготовке усилия должны создавать в объеме материала такое напряженное состояние, что бы выполнялось следующее условие: (здесь, ан — напряжения, создаваемые в заготовке усилием растяжения/сжатия; ак - предельная прочностная характеристика материала). Как отмечено рядом исследователей [25. 42, 61], при выполнении этого условия, разрушение твердых полимерных тел имеет ЧИСТО" термофлуктуационный механизм, описываемый кинетической концепцией прочности, т.е. происходит нагружение химических связей, которые деформируются под влиянием приложенного напряжения, и разрываются под действием тепловых флуктуации. В случае превышения величины создаваемых в заготовке напряжений сгн (0,6-0,8)ок наблюдается заметное отклонение линейной зависимости для начального участка кривой «напряжение — деформация».
Выбор значений усилия на сжатие/растяжение производиться в данной работе на основании результатов исследования процессов деформирования и разрушения полимерных материалов, результаты которых представлены в главе 3.
Разработанный комбинированный способ обработки заготовок из полимерных материалов для повышения качества обработанной поверхности, построенный на основе предварительного механического деформирования заготовок и точения, защищен патентом Российской Федерации на изобретение №2317196 [30].
С целью установления характера процессов деформирования и определения зависимости предельных прочностных характеристик исследуемых полимерных материалов от скорости нагружения были проведены соответствующие испытания на одноосное растяжение при комнатной температуре. Скорость нагружения образцов варьировалась в диапазоне от 3,3 до 30 мм/мин. Полученные экспериментальные данные в виде зависимостей о- = /(г) представлены на рис. 2.2
Анализ результатов данных исследований образцов из полимерных материалов на растяжение показывает, что для всех исследуемых материалов увеличение скорости нагружения в указанном диапазоне приводит к резкому сокращению времени до разрушения или до момента образования «шейки».
При этом, с увеличением скорости деформирования реактопластов наблюдается рост предела прочности материала, а для термопластичных материалов (капролон, фторопласт) скачок (зарождение «шейки») происходит при больших значениях предела вынужденной эластичности. В табл. 2.1 приводятся численные значения данных параметров для исследуемых материалов, анализ которых служит базой для количественной оценки влияние скорости нагружения на кинетику процесса разрушения полимерных материалов.
Как следует из представленных на рис. 2.2 данных, прочность хрупких твердых тел характеризуется одним предельным состоянием, соответствующим переходу от упругой деформации к разрушению. При хрупком разрушении не наблюдается существенного уменьшения площади поперечного сечения в области разрушения и остаточной продольной деформации частей разрушенного образца.
Прочность пластических твердых тел - характеризуется двумя предельными состояниями, соответствующими переходу от упругой деформации к пластической и переходу от пластической деформации к разрыву. При этом при пластическом разрыве имеет место сужение образца в зоне разрушения.
Однако у полимерных материалов в стеклообразном состоянии не исключено возникновение локальных вынужденноэластичных деформаций в вершинах трещин разрушения. В этом случае можно говорить о квазихрупком разрушении полимеров при температурах выше температуры хрупкости, когда процесс разрушения осложняется предшествующими ему деформационным микрорасслоением материала из - за высокоэластичных деформаций в микрообластях перенапряжений. В тоже время внешне разрушение имеет признаки хрупкого: деформация тела близка к упругой деформации Гука.
Разрушение - это процесс, протекающий во времени. Даже при комнатной температуре (20 С) материал разрушается не мгновенно, а постепенно за счет накопления во времени элементарных актов разрушения химических, межмолекулярных и других связей. Разрушение наступает в тот момент, когда происходит полное исчерпание долговечности. Если нагрузка незначительна или прикладывается медленно, долговечность материала больше, и наоборот. Отсюда и обратная зависимость: если скорость приложения нагрузки велика, материал разрушается при большем напряжении, чем в условиях медленного воздействия.
Таким образом, на основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что скорость нагружения оказывает влияние на характер процесса разрушения, как с точки зрения временного интервала до разрушения образца или достижения предела вынужденной эластичности, так и с точки зрения значений предельных прочностных характеристик материала.
Контроль процесса разрушения посредством анализа сигналов акустической эмиссии
В настоящее время значение исследований по механике разрушения полимерных материалов далеко выходит за рамки вопроса о несущей способности изделий, конструкций и сооружений. Управление процессом разрушения и знание его закономерностей имеет огромное значение для техники и технологии в различных отраслях промышленности. Так, например, для конструкций и сооружений желательно повысить их долговечность путем замедления роста трещин, тогда как при обработке материалов резанием, наоборот, целесообразно снизить прочность обрабатываемого материала для более эффективного его разрушения..
Исходя из указанной в главе 2 общности процессов резания и разрушения материалов и учитывая тот факт, что полимерные материалы обладают набором специфических свойств, отличным от металлов и сплавов поведением при механической обработке резанием, представляется важным и научно интересным исследования механизма разрушения полимерных материалов с применением современных методик и методов. Исследования кинетики накопления повреждений в процессе деформирования и разрушения имеет важное теоретическое и прикладное значение: его результаты позволяют установить механизм разрушения материала на каждой стадии деформирования, и определить влияние различных условий разрушения.
Как известно [2,3], растяжение является наиболее опасным видом напряженного состояния полимерных материалов. Испытания материалов чаще всего производятся при растяжении, так как этот вид деформации практически можно осуществить почти в чистом виде (в противоположность сжатию, сдвигу, кручению). Поэтому определяемые при растяжении механические характеристики являются основными исходными данными при расчетах на прочность деталей и сооружений из полимерных материалов.
В настоящее время для исследований механизма деформирования и разрушения твердых тел эффективно применяется акустико-эмиссионный метод, основанный на анализе параметров упругих волн акустической эмиссии (АЭ) [5,116]. Реализация данного метода в исследованиях позволяет собрать значительный объем информации о физических процессах, происходящих в структуре материала, и количественно оценить степень накопления повреждений и механизм структурных преобразований. К наиболее информативным и традиционно используемым параметрам метода АЭ относятся: пиковая амплитуда сигналов, суммарный счет сигналов, скорость счета и суммарная энергия сигналов. Пиковая амплитуда является энергетическим показателем повреждаемости материала. По амплитудному распределению импульсов АЭ можно судить о типе деформации, которым сопровождается процесс разрушения в конкретных условиях нагружения. Скорость счета (интенсивность сигнала) отражает скорость развития повреждения материала в данный момент времени. Суммарный счет несет информацию об интегральной повреждаемости объекта в процессе какого-либо внешнего воздействия, об увеличении длины дефекта и изменении его площади. Энергия электрического сигнала АЭ - измеренная площадь под огибающей электрического сигнала, как правило, пропорциональна размерам образующихся под нагрузкой трещин.
Исследования проводились на серии стандартных плоских образцов с использованием штатного нагружающего устройства универсальной установки АЛА ТОО ИМАШ 20-75. Образцы для испытаний пластмасс изготавливались в виде двусторонних «лопаток» и имели сечение в рабочей зоне 3x2мм. Образцы испытывали при тщательном поддержании постоянства условий опытов: технологии изготовления образцов, температуры, влажности, скорости нагружения при одноосном растяжении.
Экспериментальные исследования кинетики деформирования и разрушения полимерных материалов проводились, согласно ГОСТ 11262-80, на серии стандартных плоских образцов с использованием штатного нагружающего устройства универсальной установки АЛА ТОО ИМАШ 20-75. Кривая нагружения регистрировалась также при помощи штатных устройств данной установки. Параллельно с записью кривой нагружения велась непрерывная регистрация сигналов АЭ с использованием оригинального компьютерного комплекса для сбора, обработки и анализа АЭ информации. При этом широкополосный датчик АЭ был установлен на площадке специально разработанных захватов нагружающего устройства в непосредственной близости от зоны деформирования, рис. 3.2. Схема экспериментальной установки представлена на рис. 3.1.
Экспериментальные исследования твердости обработанной поверхности деталей
Одним из основных физико-механических свойств конструкционных материалов является твердость. Твердость, определенная вдавливанием наконечника характеризует сопротивление пластической деформации, при этом измерение твердости можно рассматривают как местные механические испытания поверхностных слоев материала. Измерение твердости имеет широкое и универсальное значение. Результаты измерений твердости могут служить базой для определения коэффициента упрочнения, уровня остаточных напряжений, степени деструкции поверхностного слоя, предела текучести, предела прочности и истинного сопротивления разрыву материала.
Механическая обработка металлов и их сплавов сопровождается явлением наклепа поверхностного слоя, которое оценивается степенью упрочнения материала заготовки. Однако процесс резания металлов существенно отличается от резания полимерных материалов. В связи с этим исследование твердости обработанной поверхности полимерных материалов является важной научно-практической задачей, решение которой позволит повысить информационный уровень о свойствах полимерных материалов и, соответственно, более эффективно применять детали и изделия из них.
Цель данных исследований — экспериментальное исследование твердости обработанной поверхности в зависимости от вида и параметров механической обработки заготовок из термопластичных полимерных материалов. Эксперименты проводились в следующей последовательности.
Первоначально измерялась начальная твердость необработанных заготовок. Твердость определяли в соответствии с положениями ГОСТ 4670-91 путем вдавливания стального шарика в испытуемый образец по методу Бринелля. Затем производились токарная обработка заготовок и последующее определение твердости обработанной поверхности при различных параметрах режима резания.
По результатам проведенных исследований [128] установлена целесообразность предварительного одноосного сжатия или растяжения полимерного материала перед точением с точки зрения повышения качества обработанной поверхности. Для оценки влияния предварительного сжатия/растяжения на изменение твердости материала на третьем этапе экспериментов заготовки подвергалась комбинированной обработке, а именно -предварительному одноосному сжатию/растяжению и последующей токарной обработке, после чего производили определение твердости обработанной поверхности. Величина прикладываемого усилия на стадии предварительного сжатия/растяжения вбиралась с учетом площади поперечного сечения заготовки таким образом, что бы выполнялось обоснованное в главе 2 условие напряжения, создаваемые в заготовке усилием сжатия/растяжения; ак-предел вынужденной эластичности полимерного материала для термопластичных материалов или разрывное напряжение для реактопластов.
Завершающий этап эксперимента заключался в исследовании стабильности, в течение длительного интервала времени, твердости материала заготовок, подвергшихся токарной и комбинированной обработке. В данных исследованиях длительность интервала выдержки заготовок составляла 120 часов. Условия хранения заготовок (температура, влажность, уровень освещенности) поддерживались постоянными в течение всего эксперимента.
Касаясь изменения величины подачи при механической обработке пластмасс, в главе 1 было отмечено, что с увеличением подачи снижается стойкость инструмента и значительно ухудшается качество обработанной поверхности, что вызвано в основном ростом сил трения и и повышением температуры в зоне резания.
Как известно [37,90] величина продольной подачи оказывает значительное влияние на формирование геометрических параметров обрабатываемой поверхности заготовок из полимерных материалов. Представляет практический интерес исследование по влиянию подачи на величину твердости обрабатываемой поверхности заготовки.
В табл. 4.2 представлены результаты исследования влияния величины продольной подачи на твердость обработанной поверхности.
Анализ полученных зависимостей показывает, что для каждого исследуемого, материала, независимо от способа обработки заготовок, твердость имеет приблизительно постоянные значения до определенной величины подачи Sonm. Так, в случае обработки капролонаSonm= 0,17 мм/об, для фторопласта Sonm= 0,11 мм/об, для текстолита Sonm- ОД3 мм/об и для гетинакса S0nm- 0,13 мм/об. При превышении величины подачи Sonm наблюдается плавное снижение значений твердости обработанной поверхности для всех заготовок..
Такой характер изменения твердости можно объяснить тем, что с повышением определенного значения подачи увеличивается высота неровностей на обработанной поверхности. Увеличение шероховатости поверхности приводит к её растрескиванию, охрупчиванию и, следовательно, к снижению сопротивляемости материала пластической деформации.
