Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129

обработки и обычно составляет 6-15 л1мин (большее при черновых работах). Повышение скорости резания в связи с наличием охлаждения получается большим при обработке пластичных металлов и значительных сечениях среза, так как в этих случаях значительно выделяется тепло. Например, при точении деталей из стали 45 быстрорежуш,ими резцами скорость резания при наличии охлаждения может быть в среднем повышена на 20-30%, а при точении деталей из серого чугуна - на 10-15%. При чистовом точении стальных деталей выигрыш в скорости резания уменьшается до 10%. При работе твердосплавными резцами эффект применения охлаждения меньший (увеличение скорости резания составляет 5-15%). Вызвано это тем, что при высоких скоростях время стружкообразования и, следовательно, охлаждения мало. При работе твердосплавными инструментами недопустимо прерывистое охлаждение, так как возникающие при этом колебания температуры приводят к появлению трещин в твердом сплаве. Подвод смазывающе-охлаждающей жидкости со стороны задних поверхностей выполняется двумя методами: в виде струи жидкости под значительным давлением в 15-20 кГ/см (высоконапорной струей) и в виде струи воздушной эмульсии.

Охлаждение высоконапорной струей требует наличия специальной установки к станку, состоящей из насоса, бака с фильтрами, ресивера для уменьшения пульсации давления, трубопроводов и насадок.

Рекомендуемые величины расхода эмульсии составляют 0,15-


Рис. 51. Методы подвода смазывающе-охлаждающей жидкости в зону резания

1,0 л/мин, что при скорости истечения струи в 40 л/мин соответствует диаметрам насадков 0,5-0,7 мм. Для повышения стойкости инструмента неплохо производить охлаждение эмульсии. Применение высоконапорного охлаждения позволяет повысить стойкость резца обычно в 2,5-5 раз по сравнению с охлаждением поливом. В то же время к отрицательным сторонам этого метода следует отнести сильное загрязнение станка и рабочего места охлаждающей жидкостью. Для предупреждения этого явления применяют ограждающие колпачки, расположенные над резцами.

Охлаждение воздушной эмульсией производится следующим образом (рис. 52). Воздух под давлением 2-4 кГ/см поступает в бачок с жидкой эмульсией / и, захватывая последнюю, направляется по шлангу 2 в инжектор 3. По другому шдангу 4 в инжектор поступает воздух. В инжекторе происходит образование



воздушной эмульсии и регулирование ее состава с помош,ью клапана. Эмульсионный бачок и инжектор можно расположить в различных местах станка, например, бачок можно установить в поддоне, а инжектор - на суппорте.

Следует иметь в виду, что при расположении инжектора вблизи от выхода струи процесс образования и поступления воздушной эмульсии более стабилен. Данный метод охлаждения характеризуется высокой скоростью струи, которая при выходе из насадки 5 доходит до 300 м/сек, что примерно в 300 раз превышает скорость свободно падающей жидкости. Частицы жидкости Г

Сжатый Воздух


Рис. 52. Схема охлаждения воздушной эмульсией

при значительных скоростях попадают на нагретые части инструмента и частично испаряются, отнимая тепло, потребное на парообразование.

При выходе из насадки воздушная эмульсия резко расширяется, вследствие чего температура ее снижается, что также улучшает охлаждающие свойства в результате большого перепада температур. Исследования, выполненные под руководством М. И. Клу-шина и М. Б. Гордона [25], показали, что по сравнению с эмульсионным охлаждением падающей струей, охлаждение и смазка распыленной эмульсией при обработке стали 40Х дают увеличение стойкости резцов в 2 раза, а фрез - в 1,5 раза. К достоинствам этого метода также следует отнести малый расход эмульсии и чистоту рабочего места.

§ 4. ИЗНОС РЕЗЦОВ

Износ резцов является следствием трения скольжения и протекает путем удаления микрочастиц с поверхностей контакта со стружкой (передняя поверхность) и обрабатываемой деталью (задняя поверхность). Трение и износ режущего инструмента имеет следующие особенности: трущиеся поверхности непрерывно обновляются, и, следовательно, продукты износа удаляются из зоны трения, давления и температуры на контактных площадках задних и передних поверхностей весьма высокие.

Указанные особенности приводят к наличию значительных сил молекулярного сцепления между трущимися поверхностями,



что вызывает явление адгезии - слипания или сваривания на контактных поверхностях. Слипшиеся частицы обрабатываемого материала с материалом инструмента при дальнейшем относительном движении труш,ейся пары подвергаются воздействию стружки или поверхности резания и удаляются, отрывая дри этом с поверхности инструмента крупные частицы режущ,его материала.

Износ инструмента при значительных температурах контакта сопровождается явлением диффузии - взаимного растворения материалов трущихся тел; в частности, диффузия углерода мате-

риала инструмента в обрабатываемый материал приводит к обезуглероживанию рабочих поверхностей инструмента и этим ускоряет износ. Процесс износа также сопровождается окислительными процессами. Образование на трущихся поверхностях пленок окислов препятствует адгезии и в результате этого снижает износ.

Исследования также показали, что на износ оказывает влияние адсорбция [53], так как прочность поверхностных слоев инструмента в связи с адсорбцией на них газовых сред (в частности, воздуха) понижается. Характер износа инструмента зависит от ряда факторов, главные


Рис. 53. Размерные параметры износа

из которых: физико-механические свойства материалов обрабатываемой детали и режущего инструмента, элементы резания, геометрия режущей части инструмента, применяемые смазывающе-охлаждающие вещества. Изучение износа инструментов в процессе работы позволяет решить ряд практических задач: определить толщину слоев, снимаемых при переточке, установить допустимое количество переточек, пронормировать заточные операции, установить рациональную степень изнашивания, определить суммарную стойкость инструмента (за весь период его службы) и нормы его расходования.

Для решения указанных задач в процессе работы измеряют элементы износа (рис. 53). Износ на передней поверхности характеризуется размерами лунки: длиной Iji, шириной fi, глубиной А, и расстоянием / лунки от режущей кромки. Износ по задней поверхности характеризуется высотой износа hg.

Характер изменения параметров износа во времени приведен на рис. 54. Длина лунки быстро достигает некоторого значения, несколько превышающего ширину среза, и затем незначительно меняется. Ши ина лунки и глубина лунки К обычно



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129