ГЛАВА 8. КАЧЕСТВО ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

1. 8.3. Состояние материала поверхностного слоя, характеристики

Важнейшим показателем состояния поверхностного слоя является величина, знак и глубина залегания остаточных напряжений, степень наклепа и толщина наклепанного слоя. Под степенью наклепа поверхностного слоя  понимают отношение разности наибольшей микротвердости  наклепанного слоя и микротвердости обрабатываемого материала  к миикротвердости обрабатываемого материала , . Остаточные напряжения, возникающие в поверхностном слое, и его наклеп являются следствием действия сил резания, температуры и структурных превращений. При обработке резанием остаточные напряжения образуются главным образом в результате воздействия сил резания, температура имеет второстепенное значение. При обработке хрупких материалов, например, чугунов, - остаточные напряжения сжимающие, при обработке пластичных материалов, например, углеродистых конструкционных сталей, остаточные напряжения чаще всего растягивающие.

Рис.39. Эпюра изменения остаточных напряжений в зависимости от расстояния от обработанной поверхности

На рис.39 представлена эпюра изменения остаточных напряжений в зависимости от расстояния  от обработанной поверхности при обработке большинства пластичных материалов. В очень тонком слое толщиной 0,001 0,004 мм (зона 1) действуют сжимающие напряжения. В зоне 2, протяженность которой зависит от режима резания и переднего угла инструмента, действуют растягивающие напряжения. Протяженность зоны 2 в 10 раз и более  превосходит  протяженность зоны 1, и поэтому состояние поверхностного слоя определяют характер и величина напряжений в зоне 2. В зоне 3, уравновешивающей действие остаточных напряжений первых двух зон, напряжения сжимающие. Наличие в поверхностном слое растягивающих напряжений значительно ухудшает его качество, так как при этом снижается усталостная прочность, а если остаточные напряжения по величине превосходят предел прочности материала обрабатываемой детали, то это может привести к появлению поверхностных трещин.