گودال و استانه فرسایش

گودال و آستانه فرسایش. گودال و آستانه فرسایش از پدیده های مکانیکی - متالورژیکی به وجود آمده بر روی قلم های برشی در هنگام فلز تراشی می باشند. کارکرد بهینه قلم یکی از ملاحظات اقتصادی در فلز تراشی است. در فرایندهای معمول فلز تراشی پارامترهای مختلف چنان اختیار می شوند که قلم کارکردی اقتصادی داشته باشد. شرایط تراشی که به کوتاه شدن عمر قلم بینجامد، غیر اقتصادی است زیرا هزینه های سنگ زدن و تعویض قلم بسیار زیاد است. از سوی دیگر انتخاب سرعت های تراش و آهنگ های پیشروی بسیار کم به منظور افزایش کارایی قلم نیز غیر اقتصادی است زیرا آهنگ تولید را کاهش می دهد. [ ۱] [ ۲] کارایی مناسب هر قلم ممکن است به شیوه ها مختلفی به پایان برسد، اما این شیوه ها را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد: ۱. فرسایش تدریجی نواحی خاصی از سطوح براده و آزاد قلم؛ ۲. ضایعات نابهنگام مانند شکستن قلم و غیره. [ ۳]
ماهیت بنیادی مکانیزم سایش در شرایط مختلف بسیار متفاوت است. عوامل اصلی فرسایش در فلز تراشی از این قرارند: چسبندگی، ساییدگی و سایش نفوذی یا پخشی. در سایش ناشی از چسبندگی، سایش در نتیجه شکستن ناهمواری های جوش خورده بین دو فلز رخ می دهد. در فلز تراشی در نتیجه وجود اصطکاک بین براده و قلم جوش خوردگی ایجاد می شود. هنگامی که این جوش خوردگی ها شکسته می شوند، تکه های کوچکی از قلم کنده می شود و به سطح زیرین براده یا سطح جدید قطعه کار که ماشین کاری شده است می چسبد. شرایط حاکم بر فلزتراشی به دلیل سیکل اصطکاکی و حرارتی ایجاد شده برای سایش ناشی چسبندگی بسیار مساعد است، زیرا همواره سطوح جدیدی از قطعه کار که به قشرهای اکسیدی آلوده نیستند تولید می شوند و وجود این سطوح تازه به جوش خوردن ناهمواری ها کمک می کند. در سایش ناشی از ساییدگی، عمل سایش با برداشت مکانیکی ماده از سطح جلو قلم به وسیله ذره های سخت موجود در ساختار فلز پایه انجام می شود. این ذره های سخت ممکن است از لبه انباشته ناپایدار ( Built up edge ) ، از قلم یا از نقاط سخت موجود در قطعه کار کنده شود.
پخش در حالت جامد هنگامی انجام می شود که اتم های یک ساختار بلوری فلزی از ناحیه ای با غلظت اتمی زیاد به ناحیه ای با غلظت اتمی اندک حرکت کنند. این فرایند وابسته به دما است و با افزایش دما آهنگ پخش به طور نمایی افزایش می یابد. درفلز تراشی به سبب تماس نزدیک بین قطعه کار و قلم، و بالا بودن دما، احتمال پخش و انتقال اتم ها از قلم به قطعه کار وجود دارد. این فرایند که در منطقه بسیار باریکی در فصل مشترک دو ماده رخ می دهد و سبب تضعیف ساختار سطح قلم می شود سایش پخشی نام دارد. [ ۴] [ ۵] [ ۶]