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

времени его работы, который называется размерной стойкостью инструмента.

Влияние свойств обрабатываемого материала. Скорость резания, допускаемая инструментом, зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала: прочности, вязкости, теплоемкости, теплопроводности, а также от структуры, абразивных включений и состояния поверхностного слоя. Чем больше в стали углерода и примесей вольфрама, титана, хрома и других элементов, образующих высокопрочные, тугоплавкие карбиды, тем выше твердость и прочность стали, тем больше выделяется тепла в процессе резания.

Тугоплавкие примеси уменьшают теплопроводность стали, ухудшая тем самым отвод тепла от режущих кромок и поверхностей инструмента в деталь и стружку, что способствует интенсивному нагреву и износу инструмента; поэтому с увеличением количества углерода и легирующих примесей обработка стали производится с меньшей скоростью. Стали с мелкозернистой структурой более пластичны и легче обрабатываются.

Обрабатываемость различных материалов характериуется коэффициентом Км„, выражающим отношение скорости данного материала к скорости материала, принятого за эталон, при одинаковых условиях обработки. Чем выше значение Км,, тем обрабатываемость материала лучше. Например, для конструкционных низколегированных хромистых и хромоникелевых сталей Км = 0,8; для нержавеющей стали Км = 0,5-0,6; для силумина и дуралюмина = 4-j-6. Значения Кя даны относительно углеродистой стали (а = 75 кГ/мм) [431.

Трудно обрабатываются детали из высоколегированных жаропрочных и нержавеющих сплавов, на никелевой, титановой и другой основе, имеющие большую вязкость, высокую теплоемкость и низкую теплопроводность.

Детали из цветных металлов обрабатываются на повышенных скоростях, так как они имеют небольшую прочность и высокую теплопроводность, хорошо отводят тепло от режущих элементов резца, работающего в более благоприятных температурных условиях. Обработка деталей из чугуна производится с меньшей скоростью, чем из стали, хотя силы резания и количество выделяемого тепла при этом меньше (меньше деформация металла, слабая связь его элементов). Уменьшение скорости связано с худшей теплопроводностью чугуна и износом резца твердыми абразивными включениями (кварц и др.), содержащихся в чугуне. При чистовых и отделочных операциях характеристикой обрабатываемости является также шероховатость поверхности: чем она выше, тем обрабатываемость материала хуже.

На величину допускаемой скорости резания влияет состояние обрабатываемой стали (горячекатаная, отожженная, нормализо-



ванная), а также состояние поверхностного слоя заготовки (наличие корки, окалины). Состояние стали учитывается коэффициентом Ксм- За единицу принимается скорость резания при обработке горячекатаной стали. Обработка заготовки, имеющей твердую поверхностную корку или окалину, ведется на пониженной скорости. Наличие корки и окалины учитывается коэффициентом Кк.

Влияние материала режущей части инструмента. Физико-механические свойства материала инструмента существенно влияют на допускаемую им скорость резания. Чем выше красностойкость, износостойкость, теплопроводность и сопротивляемость адгезии материала инструмента, тем медленнее изнашивается инструмент и тем с большей скоростью можно работать при заданных условиях резания. Рациональным выбором материала инструмента можно значительно увеличить скорость. Режущие свойства материала инструмента характеризуются коэффициентом Ки (приводится в гл. I).

Влияние глубины резания и подачи. Глубина резания и подача влияют на скорость резания, допускаемую резцом. С их увеличением возрастают силы, действующие на резец, увеличивается количество выделяемого тепла, а это способствует более интенсивному износу резца. Отсюда следует, что с увеличением глубины резания и подачи скорость резания уменьшается. Скорость можно выразить формулой

V = м/мин,

где Cj, - характеристика коэффициента (указана выше);

и г/„ - показатели степеней, характеризующие влияние глубины резания и подачи на скорость. Экспериментально установлено, что при работе с прямыми срезами ( > s) глубина резания влияет на скорость в меньшей степени, чем подача, т. е. х„ < у-. Например, при точении деталей из углеродистой стали (0„ = 75 кГ/мм) твердосплавными резцами (Т5К10) при S < 0,75 мм./об

Индекс 60 означает, что скорость резания определяется для стойкости резца, равной 60 мин. Меньшее влияние глубины резания на скорость объясняется тем, что температура резания увеличивается в меньшей степени при увеличении глубины резания, чем подачи и тепловое напряжение режущей кромки при ts = = const будет меньше при увеличении глубины резания (см. гл. УП). Отсюда следует, что при заданной стойкости целесообразно работать с возможно большей глубиной резания. Припуск выгодно снять за один проход резца.



Влияние смазывающе-охлаждающей жидкости. Смазывающе-охлаждающая жидкость отводит тепло от стружки и инструмента, уменьшает работу трения на контактных поверхностях, облегчая процесс резания, и в итоге повышает стойкость инструмента, или допускаемую им скорость резания. Применение 3-5%-ной эмульсии при черновой обработке конструкционных сталей быстрорежущими резцами позволяет увеличить скорость резания на 15- 25%. При чистовой обработке эффективность от применения эмульсии меньше: скорость резания может быть повышена лишь на 8-10%. Снижение шероховатости достигается применением масла или сульфофрезола.

При работе твердосплавным инструментом влияние охлаждающей жидкости сравнительно невелико. Например, при обработке конструкционной стали с эмульсией, подаваемой поливом, скорость может быть увеличена на 10-12% - при черновой и на 5-7% - при чистовой обработке. Объясняется это тем, что твердосплавный инструмент работает на высоких скоростях резания и свободно падающая струя жидкости частично разбрызгивается. Эффективность охлаждающей жидкости зависит от ее температуры и способа подачи. При понижении ее температуры до 5° С скорость может быть увеличена примерно на 20-30%. Способы подачи жидкости излагаются в гл. VII. Эффективность охлаждения учитывается коэффициентом Ко = """ •

VoesoxA

§ 2. ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИИ "ЕЗЦА НА ЕГО СТОЙКОСТЬ. ВЫБОР ГЕОМЕТРИИ РЕЗЦА

Геометрия резца зависит от свойств обрабатываемого материала, материала режущей части резца, сечения среза, качества обрабатываемой поверхности, жесткости системы и др. Рационально выбранная геометрия при заданных условиях резания должна обеспечить наибольшую стойкость инструмента или наибольшую скорость резания. Такая геометрия называется оптимальной.

Влияние и выбор переднего угла и формы передней поверхности. Зависимость между стойкостью резца Т и углом у показывает (рис. 57, а), что стойкость резца достигает максимального значения при определенной (оптимальной) величине угла Y (Т = Yonm)-При больших и меньших, чем у передних углах, стойкость резца уменьшается: при больших углах - в связи с ухудшением условий отвода тепла от режущей части резца и уменьшением ее прочности; при меньших углах - вследствие увеличения работы деформации и трения и, следовательно, большего тепловыделения.

На величину Уопт наибольшее влияние оказывают свойства обрабатываемого материала. Чем выше его прочность и твердость и чем меньше прочность материала резца, тем меньше величина угла уопт, т. е. Vo«m, <Yoftma при о, > Gg. Например, увпт =



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