Остаточные напряжения при шлифовании

Кроме структурных превращений и их нежелательных последствий, происходящих под воздействием температуры и других явлений в зоне шлифования, в поверхностных слоях лезвия появляются внутренние напряжения. Напряжения в режущих элементах могут быть как чисто термического происхождения, так и обусловленные вышеуказанными превращениями структуры (фазовыми превращениями). Напряжения термического происхождения, как правило, по своей абсолютной величине выше структурных напряжений, поэтому при шлифовании на поверхности стали возникают растягивающие напряжения. Растягивающие напряжения — одна из причин возникновения микротрещин и непрямолинейности лезвия.

Рис. 4. Шлифовочная трещина

Трещины расположены чаще всего перпендикулярно направлению шлифования и наблюдаются в виде сетки или более или менее параллельных линий, перпендикулярных лезвию (рис. 4). При работе ножа, получившего шлифовочные трещины, образуются выломы лезвия.

Величина и глубина распространения в лезвии остаточных напряжений зависят от интенсивности теплового потока, а также от физико-механических свойств металла.

Аналитическое исследование процесса формирования остаточных напряжений показало, что шлифованием кругами нельзя полностью устранить растягивающие напряжения на поверхности, но можно заметно их снизить. Для этого рекомендуется применять более мягкие шлифовальные круги с открытой структурой, смазочно-охлаждающую жидкость (сож)  с хорошими смазочно-охлаждающими свойствами. Значительное влияние на уменьшение тепловыделения оказывает уменьшение глубины резания.

Хорошие результаты могут быть получены при использовании алмазных и эльборовых кругов вследствие высокой режущей способности их и теплопроводности. Расчетами и экспериментами установлено, что температура поверхностного слоя инструмента при алмазном и эльборовом шлифовании значительно ниже, чем при абразивном.