Что такое нарост на резце
Наростообразование и его влияние на процесс резания
Ювенильность контактирующих поверхностей, высокие контактные давления и некоторые другие особенности трения при резании обусловливают высокую интенсивность адгезионных явлений, сопровождающих процесс стружкообразования. Одним из результатов этих явлений может быть задержка на передней поверхности частиц (или целых слоев) стружки. В результате образуется нарост.
Наростом называется связанное с инструментом тело (рис. 2.10), ко-торое при определенных условиях формируется на передней поверхности из материала срезаемого слоя. Дополняя режущий клин, нарост изменяет его геометрическую форму, контактные условия и тем самым влияет на процесс образования стружки, которая в этом случае частично или полностью скользит по поверхности нароста [42]. Периодически нарост частично или полностью срывается и уносится вместе со стружкой или, попадая под резец, переносится на обработанную поверхность.
При черновой обработке нарост играет положительную роль, так как увеличивает передний угол, что приводит к снижению сил резания. Кроме того, нарост защищает контактирующие поверхности инструмента от преждевременного износа.
При чистовой обработке частицы нароста, попавшие на обработанную поверхность заготовки, значительно уменьшают шероховатость обработанной поверхности.
Наростообразование зависит от пары режущий-обрабатываемый материал, режимов резания, смазочно-охлаждающей жидкости и т.д. Нарост образуется в определенном температурном диапазоне
(Θн = 60…600°С), проходя максимум при Θн = 250…300°С. Для выполнения качественной чистовой обработки температура в зоне резания должна быть либо меньше 60°С (скорость резания меньше 12 м/мин), либо больше 600°С (скорость резания больше 50 м/мин).
Для определения зоны резания без нароста за рубежом строят карты обрабатываемости для каждой пары режущий – обрабатываемый материал, по которым назначают режимы резания (рис. 2.11).
В последние годы в механообработке увеличивается доля инструмента (быстрорежущего и твердосплавного) с нанесенными покрытиями. Это позволяет в значительно увеличивать скорость резания и тем самым гарантированно работать за зоной наростообразования.
Износ и стойкость инструмента
Трение между стружкой и передней поверхностью инструмента и между поверхностью резания и главной задней поверхностью приводит к изнашиванию режущего инструмента. Высокие контактные давления и температура резания вызывают следующие виды изнашивания (рис. 2.12): адгезионный; усталостный; абразивный; термоусталостное разрушение; окисление; диффузионные процессы; высокотемпературная ползучесть.
В зависимости от режимов работы инструмента превалирует тот или иной вид износа.
Для эксплуатации режущего инструмента важно знать, как быстро режущая часть изменяет свою форму в результате воздействия на инструмент в процессе резания механических и тепловых нагрузок. Изменение формы режущей части инструмента происходит непрерывно. По истечении некоторого промежутка времени эти изменения становятся столь существенными, что инструмент либо вовсе теряет способность снимать срезаемый слой, либо не обеспечивает выполнение заданных технологических требований к обрабатываемой детали. Различают три вида износа:
· 
износ по передней поверхности;
· износ по задней поверхности;
· одновременный износ по обеим поверхностям (рис. 2.13).
Износ по передней поверхности характерен для быстрорежущих сталей. Износ по задней поверхности характерен для твердых сплавов. Одновременный износ по обеим поверхностям характерен для твердых сплавов при повышенных температурах.
При резании возможно хрупкое разрушение режущей части или пластическая деформация.
Хрупкое разрушение (рис. 2.14, а) – результат возникновения и развития трещин за счет развития микротрещин, которые нередко возникают в процессе получения лезвия инструмента, а также в процессе температурных, химических и других воздействий. Наиболее типично хрупкое разрушение для минералокерамических и твердосплавных (группа ТК) с малым содержанием кобальта материалов. Излом происходит при обработке с ударом, например, при точении вала со шпоночным пазом.
Для уменьшения трещин после заточки необходимо производить доводку инструмента абразивной пастой. Перед пайкой пластин необходим предварительный медленный разогрев тела резца и пластины, а затем медленное их охлаждение.
Пластическая деформация (рис. 2.14, б) возникает при недостаточной твердости инструментального материала. Устойчивость режущей части инструмента против пластического деформирования гарантируется при соблюдении условия:
где Ни – твердость инструмента, Нф – твердость стружки.
При повышении температуры резания твердость инструментального материала падает, а стружки остается практически неизменной. Течение режущей кромки характерно для твердых сплавов, работающих при температуре выше 1000°С.
Допустимое значение износа называют критерием износа. В большинстве случаев за критерий износа принимают износ инструмента h по главной задней поверхности. Для токарных резцов из быстрорежущей стали h=1,5…2 мм, для резцов, оснащенных пластинками твердого сплава h=0,8…1 мм. Допустимый износ соответствует определенному периоду стойкости инструмента.
Износ инструмента вызывает рост силы резания, что увеличивает деформацию заготовки и инструмента и еще более снижает точность обработки. Растут глубина наклепанного слоя на заготовке и силы трения между заготовкой и инструментом, а это приводит к увеличению тепловыделения при резании.
Для уменьшения влияния износа инструмента на точность и качество обработки применяют автоматические размерные подналадчики металлорежущих станков, либо делают принудительную замену инструмента через определенный промежуток времени.
Способность режущего инструмента сохранять работоспособными свои контактные поверхности и лезвия называют стойкостью инструмента, а время T, в течение которого это происходит, – периодом стойкости. Период стойкости равен времени работы инструмента между двумя заточками.
Период стойкости любого инструмента зависит от рода, механических и теплофизических свойств обрабатываемого и инструментального материалов, геометрических параметров инструмента, факторов режима резания и применяемой СОЖ. Так как стойкостные зависимости трудно прогнозировать, их устанавливают в настоящее время в основном экспериментально. На стойкость инструмента T наибольшее влияние оказывает скорость резания:
где С1 – некоторая постоянная; m1 – показатель степени, равный тангенсу угла наклона прямой к оси абсцисс, проведенной через опытные точки, нанесенные в двойной логарифмической сетке координат.
Стойкость инструмента выбирается по справочнику исходя из рассчитанной скорости резания. Если необходима определенная стойкость, то ее выбирают по справочнику, но скорость резания уже будет отличаться от рассчитанной. Значения стойкости обычно находятся в пределах 30, 40, 60, 90, 120, 180 мин. Меньшие значения для резцов, большие – для дорогостоящего инструмента: фрез, протяжек и др. За рубежом резание производят на более высоких скоростях, поэтому стойкость инструмента снижается. Так для точения часто выбирают стойкость равную всего 20 мин. Хотя при этом происходит интенсивный износ инструмента, но производительность выше и инструмент окупается.
В связи с тем, что стойкость инструмента даже в одной партии заметно отличается, то при обработке в автоматизированном производстве и на станках с ЧПУ производят принудительную замену инструмента через определенный промежуток времени (меньший, чем оптимальная стойкость инструмента).
Дата добавления: 2019-02-12 ; просмотров: 1019 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Наростообразование и явление наклепа при обработке резанием
Нарост – слой металла, образующийся на передней поверхности инструмента при некоторых условиях резания. Нарост состоит из сильно деформированного металла, твердость которого в 2 – 3 раза превышает твердость обрабатываемого металла, а структура отличается от структуры обрабатываемого металла и стружки.
Схема образования нароста следующая. При большом трении стружки о резец происходит срыв оксидных пленок с поверхностей. Если температура и давление на ювенильных (химически чистых) поверхностях достаточно высоки, то создается условия для адгезии (слипания при молекулярном взаимодействии), в результате которой происходит прочное присоединение контактного слоя стружки к передней поверхности и образование заторможенного слоя, служащего фундаментом для нароста. При скольжении стружки по заторможенному слою происходит образование следующего слоя нароста по аналогичному механизму, приводящее к увеличению высоты H нароста (рис.4.11, а).
Образование нароста – нестабильное явление. В процессе обработки нарост растет, достигает максимального значения, затем под действием сил трения частично или полностью разрушается и уносится со стружкой или вдавливается в обработанную поверхность. Частота срывов нароста зависит от скорости резания и достигает нескольких сот циклов в секунду (до 10 2 …10 3 Гц).
| а) | б) |
 |  |
| Рис.4.11. Образование нароста (а) и изменение углов резания при наростообразовании (б). |
Образование нароста ведет к увеличению переднего угла γ (рис.4.11, б), при этом снижается сила резания и износ инструмента. Значит, при трубой черновой обработке, когда возникают большие силы резания, снимается толстый слой металла и выделяется значительное количество тепла, наростообразование – положительное явление. Однако при чистовой обработке образование нароста снижает чистоту поверхности и точность обработки. Значит, при чистовой (окончательной) обработке наростообразование – отрицательное явление.
Наростообразование зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, скорости резания, геометрии режущего инструмента и других факторов.
Материалы склонные к образованию нароста при обработке резанием: углеродистые стали и большинство легированных сталей, серый чугун, алюминий, силумин. Причем, чем меньше твердость и выше пластичность такого материала, тем больше размеры нароста (H и l на рис.4.11а), т.е. образование сливной стружки способствует росту нароста.
Материалы не склонные к образованию нароста: медь, латунь, бронза, олово, свинец, титановые сплавы, белый чугун; стали с большим содержанием никеля и хрома.
Применение смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), тщательная доводка передней поверхности инструмента для снижения коэффициента трения между ней и отходящей стружкой уменьшают наростообразование.
Рис.4.12. Пластическая деформация металла при резании.
Инструмент всегда имеет радиус закругления режущего лезвия ρ (рис.4.12), обычно ρ ≈ 0,02 мм. Инструмент может срезать с заготовки стружку только, если условная глубина резания превышает радиус закругления вершина лезвия, т.е. t > ρ, при этом в стружку переходит только часть 1 срезаемого слоя, оставшаяся часть слоя 2 (см. рис.4.12), толщина которой примерно равна ρ, упруго и пластически деформируется, образуя обработанную поверхность. В результате обработанная поверхность получает наклеп (упрочнение), при этом возрастает твёрдость (иногда до 2 раз) и появляются остаточные напряжения. Остаточные напряжения могут быть растягивающими или сжимающими. При V = 300. 500 м/мин и отрицательных передних углах γ обычно возникают сжимающие остаточные напряжения. Сжимающие остаточные напряжения повышают предел выносливости детали, а растягивающие – снижают. Поэтому упрочнение поверхности при резании – полезное явление лишь при условии создания сжимающих остаточных напряжений. На процесс же резания наклеп оказывает отрицательное влияние: упрочнение, полученное при черновой обработке, быстро затупляет инструмент и повышается шероховатость при последующей чистовой обработке.
Влияние нароста на процесс резания
В процессе резания, сопровождающегося отделением стружки с поверхности вращающейся заготовки, при определённых условиях происходит налипание обрабатываемого материала на переднюю поверхность инструмента. Образуется так называемый нарост с достаточно высокой твёрдостью, которая в два, а то и три раза выше, чем у самого материала заготовки.
Становясь своеобразной частью режущего инструмента, нарост меняет геометрические показатели технологического процесса, непосредственно участвуя в процессе обработки заготовок и оказывая влияние на конечный результат.
Во время обработки нарост разрушается, скалываясь с поверхности резцов, но затем он вновь образуется. Причём часть нароста выводится со стружкой, но некоторое количество вдавливается в обтачиваемую заготовку.
Чтобы уменьшить нарост рекомендуется снизить шероховатость передней плоскости резца и если это возможно увеличить передний угол. Также очень эффективно для снижения нежелательного нароста использовать специальные охлаждающие жидкости.
Стоит отметить, что при резании чугуна и других материалов, отличающихся хрупкостью, нарост не образуется.
Как правило, нарост на режущем инструменте образуется при работе с заготовками из относительно вязких металлов. Суть явления сводится к тому, что на передней грани резцов в процессе обработки возникают силы трения, вызванные скольжении стружки, что несколько задерживает её ход. Причём деформации, проистекающие в слоях металла которые находятся ближе к передней грани, увеличиваются. В итоге металлические частицы из этих слоёв отделяются от постоянно движущихся слоёв стружки и привариваются к передней грани резца.
Большое давление, возникающее в процессе резания, способствует упрочнению в металле образовавшегося нароста. По прошествии некоторого времени нарост неизбежно увеличивается, причём при налипании всё новых слоёв часть нароста начинает свешиваться над задней гранью головки инструмента.
В определённый момент процесса обработки часть нароста отрывается и попадает между обрабатываемой поверхностью и задней гранью режущего инструмента. В итоге она вдавливается в последнюю, как показано на рисунках ниже.
Вдавливание нароста в обрабатываемую поверхность
Частицы нароста, которые остаются на передней грани резца также подвергаются отрыву. Они уносятся вместе со стружкой, образующейся в процессе обработки. Подобные отрывы нароста происходят довольно часто, последовательно, один за другим (от 70 до 80 в секунду).
Часть нароста уносит стружка
При малых скоростях обработки в пределах от 3 до 5 метров в минуту нарост не образуется вовсе. При обработке стали средней твердости со скоростью резания в пределах от 60 до 80 метров в минуту наблюдается уже заметное формирование нароста.
При более интенсивной обработке, со скоростью резания превышающей 60 – 80 метров в минуту нарост образуются довольно редко. При дальнейшем увеличении скорости резания нарост становится и вовсе не заметен.
Так как нарост обладает довольно высокой твёрдостью, при образовании он начинает резать обрабатываемый металл, тем самым в некоторой степени способствуя защите режущей кромки от воздействия трения стружки.
Для обдирочных, черновых работ нарост оказывается, даже полезен, так как несколько продлевает ресурс резцов. Однако на чистовых работах образование нароста вредно в виду того что при обработке сорвавшиеся и вдавленные в обработанную поверхность частички металла будут вызывать нежелательные неровности, а свисание нароста будут влиять на конечный размер готовой детали.
Гранулема зуба: симптомы, лечение, фото
Образование воспалительного характера, затрагивающее верхнюю часть корня зуба, называется гранулемой. Формируется она в процессе развития периодонтита. Гранулема зуба плотно крепится к корню, являясь начальной стадией гранулярной кисты (кистогранулемы), от которой отличается, по сути, только своими немного меньшими размерами. Если образование игнорировать и не лечить, то оно начнет увеличиваться.
Гранулема зуба: симптомы заболевания
Поставить диагноз может только врач на основании рентгеновского снимка, где в районе корня будет виднеться затемнение. Любое затемнение на снимке – признак наличия полости, но если возникла гранулема, значит, начинает развиваться периодонтит, носящий хронический характер.
В течение длительного времени зуб может вообще не беспокоить человека. Иногда может возникать боль при накусывании или при употреблении горячей пищи: именно это и есть первые признаки развития хронического периодонтита. Обострение течения болезни наблюдается в периоды ослабления иммунитета организма: тогда боли значительно усиливаются, что особенно заметно при накусывании. В такие периоды, как правило, опухает десна, в области воспаления до неё становится больно дотрагиваться.
Почему появляется гранулема на корне зуба?
На верхушках корней подобные образования могут появляться по нескольким причинам:
Но развитие болезни не заканчивается: бактерии через корневые каналы выходят за границы пораженного зуба, вследствие чего около верхних частей корней возникает очаг воспаления, именуемый периодонтитом. Дальнейшее течение болезни может протекать по нескольким сценариям, одним из которых и является образование гранулемы.
Необходимо понимать, что зуб с гранулемой необязательно должен быть поражен кариесом, так как корень может воспалиться возле зуба, который уже подвергался лечению. Если врач не полностью убрал затронутые кариесом ткани, поставив поверх них пломбу, то есть большой риск развития пульпита с последующим формированием гранулемы.
Заявка на консультацию
Диагностика гранулемы на корне зуба
На раннем этапе развития заболевания каких-либо визуальных изменений заметить не получится. Первые признаки патологии становятся заметны при увеличении размеров заражённой области и количества гноя.
Для лечения болезни терапевтическими методами нужно детально обследовать зону поражения: должна быть получена полная картина гранулёмы, что позволит обнаружить ключевые признаки заболевания, отличающиеся от других болезней.
При нагноении десна сильно краснеет и отекает, появляется боль, которая может отдавать в область головы в целом и уха в частности. Это первый симптом, который должен заставить насторожиться.
Далее могут применяться следующие методики для постановки точного диагноза:
На снимке поражённый участок выглядит как тёмное пятно с чёткой границей в верхней части зуба. Размеры пятна говорят о следующем:
В редких случаях может встречаться и крупная гранулёма, размером до 1,2 см. Поэтому для диагностики рентгена может быть недостаточно: рекомендуется проводить биопсию клеток ткани затронутого болезнью участка.
В большинстве случаев гранулёма обнаруживается во время лечения других стоматологических заболеваний: врач может обратить внимание на повышенную отёчность и опухание дёсен. Помимо этого, может выпирать и костная ткань около верхушки зуба.
Повышенный риск развития гранулёмы наблюдается у пациентов с коронками и имеющими депульпированные зубы. Таким людям рекомендуется проходить регулярное обследование, чтобы вовремя выявить любое изменение, затрагивающее дёсны и зубы.
Гранулема зуба: лечение
Обычно лечение носит только терапевтический характер, но его стратегия может быть разной, исходя из того, пломбировались ли раньше каналы.
Гранулема между корнями зуба: лечение антибиотиками
Количество людей, откладывающих посещение врача до последнего, велико. Причин тому множество: и страх боли (хотя современные средства анестезии позволяют добиться, что пациент вообще ничего не будет чувствовать во время проведения лечебных процедур), и отсутствие свободного времени, и нежелание расставаться с деньгами. Но всё эти причины и отговорки сходят на нет, когда боль становится невыносимой, принимая хронический характер. Как показывает практика, стоит человеку не поспать пару ночей, как вопрос необходимости посещения дантиста решается сам собой.
Тем не менее, многие пытаются вылечить гранулему самостоятельно с помощью сильных антибиотиков, что в принципе невозможно. Антибиотические средства могут назначаться, чтобы снять воспалительный процесс и остановить образование гноя, но не более того. Но действие антибиотиков может не затронуть патогенные микроорганизмы, находящиеся в корневых каналах, а ведь именно инфекция в их неопломбированных участках и является единственной причиной формирования гранулем.
Если пациент приходит к врачу с подозрением на гранулему, а доктор, движимый какими-то своими соображениями, ничего не предпринимает, рекомендуя попить антибиотики, лучше не затягивать время, а сразу обращаться к другому стоматологу. Одни врачи просто не любят перелечивать кем-то некачественно вылеченные зубы, поскольку повторное проведение тех же операций занимает куда большее время, другие, если пациент обращается повторно, не хотят признавать допущенную ошибку, что для них равносильно осознанию собственной недостаточной компетентности.
Гранулема зуба: хирургическое лечение
Если терапевтическое лечение не помогло, то в дело вступает хирургия: операция проводится при наличии разрушительного процесса, затрагивающего десну, для её проведения используется наркоз (как общий, так и местный).
Существует несколько вариантов хирургического лечения.
Резекция корня
Ликвидация гранулемы происходит в несколько этапов:
В среднем операция занимает около часа.
Гемисекция
Если у зуба много корней, то назначается данная процедура (при наличии осложнений, не дающих сохранить корень).
Лечебная процедура включает в себя:
Способ отличается простотой, при это функциональность зуба сохраняется. При необходимости спустя некоторое время после процедуры пациент может прибегнуть к протезированию при условии сохранившейся в здоровом состоянии корневой системы.
Цистотомия
Способ применяется, когда требуется удаление гранулём большого размера.
Для его осуществления:
Меры профилактики гранулемы после удаленного зуба
Профилактические меры направлены на предотвращение развития заболевания. Они включают в себя:
Осложнения после гранулемы на месте удаленного зуба
Отсутствие своевременного лечения и надежда на то, что болезнь пройдет сама, чревато серьезными последствиями. Среди наиболее часто встречающихся осложнений стоит выделить:
Своевременное удаление гранулёмы – гарантия избежать неприятных последствий со здоровьем.
Эта статья носит информационный характер, за подробностями просим вас обращаться к врачу! О противопоказаниях и побочных действиях проконсультируйтесь с врачом.