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

деформации детали (особенно при недостаточной ее жесткости) и всей упругой системы СПИД; поэтому применение силового резания ограничивает точность обработки примерно 4 классом, а чистоту - 5-6 классом. Достижение большей точности (2- 3 класса) и чистоты обработки (7-8 класса) возможно при работе на высоких скоростях с небольшими подачами.

Силовое резание может широко применяться в среднем и тяжелом машиностроении при обработке крупногабаритных и жестких деталей. В приборостроении, где большинство деталей небольших габаритов и повышенной точности, обработка преимущественно ведется на высоких скоростях. Выбор способа резания зависит и от кинематических данных имеющегося оборудования. На станках с ограниченными числами оборотов работа с большими подачами позволяет использовать их мощность. Резание с большими подачами (до 3 мм/об и выше) производится резцами конструкции В. А. Колесова (см. гл. XI). Для высокопроизводительного резания обязательными условиями являются: высококачественный твердый сплав, жесткая и виброустойчивая система и мощный станок.

Работа на высоких режимах резания не решает полностью задачи повышения производительности процесса обработки, так как около 50% рабочего времени станочника составляет вспомо-, гательное время. Необходимо наряду с уменьшением машинного времени снижать . и вспомогательное время путем механизации и автоматизации технологического процесса и его элементов, в частности: установки и снятия детали, подвода и отвода инструмента, замены инструмента, контроля размеров детали и др. Важнейшим фактором, способствующим снижению машинного и вспомогательного времени, является широкое применение станков-автоматов и полуавтоматов, и особенно автоматических линий. Передовой опыт новаторов производства Г. С. Борткевича, В. К- Семинского, В. А. Колесова и других стал достоянием многих тысяч их последователей и целых производственных коллективов коммунистического труда.

§ 5. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ И ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

И ПЛАСТМАСС

Обработка деталей из жаропрочных сплавов. Обработка резанием деталей из широко применяемых жаропрочных сплавов на никелевой основе сопряжена с большими трудностями, так как эти сплавы обладают значительной прочностью и пластичностью как при обычных, так и при высоких температурах; упрочняются при деформировании в процессе резания; имеют низкую теплопроводность; склонны прочно слипаться (адгезия) с твердым сплавом и др. В связи с этим в зоне контакта инструмента со стружкой возникают высокие удельные давления и температуры, даже при работе на малых скоростях резания. Например, при точении сплава



ХН35ВТЮ (ЭИ787) быстрорежущими резцами (PI8)" при txs = = 1 X 0,21 мм температура резания составляет 600° С при v = = 4 м/мин и 700° С при v = 8 м/мин. При точении сплава ХН77ТЮ она составляет 600° С при v == 7 м/мин [17].

Теплопроводность жаропрочных сплавов до 6 раз ниже, чем у углеродистых сталей. Например, при комнатной температуре коэффициент теплопроводности % = 0,122 кал/см град-сек у стали 45 и 0,02-0,03 - у сплава ХН77ТЮ. Низкая теплопроводность сплава ухудшает отвод тепла в стружку от режущей части инструмента и повышает ее тепловую напряженность. Исследованиями ВНИИ установлено, что до 12% выделяющегося в процессе резания тепла сосредоточивается в резце. Тепло концентрируется в малом объеме режущей части резца, создает высокую температуру на его контактных поверхностях, в результате чего он быстро изнашивается.

Особенно интенсивно протекает износ резца при прерывистом (ударном) резании, а последнее составляет около 50% выполняемых на этих сплавах работ - по затрате времени. Большие удельные давления на контактных поверхностях (до 500 кГ/мм), интенсивное образование нароста, периодическое сваривание стружки с передней поверхностью резца и ее отрыв от нее ускоряют его износ. Прерывистое резание жаропрочных сплавов рекомендуется производить быстрорежущими резцами с v = = 6-10 м/мин при t = 1-J-3 мм и S = 0,1-г-0,3 мм/об с охлаждением эмульсией. Стойкость резцов из быстрорежущих сталей марок Р14Ф4, Р9К5, Р10К5Ф5 и других, содержащих, помимо вольфрама, ванадий и кобальт, в 2-3 раза выше, чем из стдли марки Р18 - при обработке сплавов типа ХН77ТЮ. Допускается применение и твердых сплавов, если не выкрашиваются их режущие кромки. При отсутствии ударов рекомендуется применять резцы, оснащенные твердым сплавом марок ВК6М, ВК8, ВК8В, Т5К12В, ТТ7К12 и других, работающих на повышенных скоростях резания (15-40 м/мин).

В качестве примера приводим формулу для определения скорости резания для непрерывистого продольного точения сплава типа ХН77ТЮ твердосплавными резцами (ВК8) для диапазона применяемых режимов резания: t - до 5 мм, s = 0,1 -нО,3 мм/об, V = 3045 м/мин [37]:

Для твердого сплава марки ВК6М скорость резания повышается на 15-20%. Значительное влияние подачи на скорость, видимо, объясняется тем, что при увеличении толщины среза увеличиваются силы контакта и происходит более сильное слипание стружки с режущей частью инструмента.

При прерывистом точении быстрорежущими резцами сплавов типа ХН77ТЮ, ХН70ВМТЮ (ЭИ617) и близких к ним по физико-



механическим свойствам ВНИИ рекомендует следующую оптимальную геометрию: у = 15-20°; а = 12°; X = 10°; ф" = 45°; Фх = 15°; г < 1,5 мм. У твердосплавных резцов на передней поверхности вдоль режущей кромки рекомендуется сделать выкружку радиусом 8 мм и шириной 4 мм для лучшего отвода стружки. Аналогичные особенности резания деталей из жаропрочных сплавов имеют место и при сверлении, фрезеровании и других видах обработки.

Обработка деталей из титановых сплавов. Обрабатываемость титановых сплавов в основном зависит от предела прочности. Обычно предел прочности меняется для разных сплавов в пределах 60-150 кГ/мм.

Титановые сплавы обладают малой пластичностью, что су щественным образом сказывается на их деформации при резании. Продольная усадка стружки обычно близка к единице. Указанное обстоятельство приводит к тому, что контактная площадка на передней поверхности имеет незначительную ширину и площадь и поэтому возникают давления, в 2-3 раза большие, чем при обработке стали такой же прочности. Титановые сплавы обладают свойством слипания с твердыми сплавами (явление адгезии). Титан обладает низкой теплопроводностью и тепло, возникающее при резании, концентрируется в зоне, близкой к режущим кромкам инструмента.

Слипание стружки титанового сплава с поверхностью инструмента и в связи с этим интенсивный срыв слипшихся частиц неблагоприятно изменяют геометрию инструментов - уменьшает фактический передний угол. В силу этого у изношенных резцов значительно возрастают составляющие силы резания: радиальная сила Ру и осевая сила (сила подачи) Р - в 2-3 раза. Увеличение сил резания приводит к выкрашиванию твердого сплава и значительным деформациям системы СПИД; поэтому обработку титановых сплавов следует вести с повышенной жесткостью и виброустойчивостью системы СПИД.

Значительное влияние на обрабатываемость титановых сплавов оказывают примеси кислорода, алюминия, хрома, а также состояние поверхностного слоя (корки). Можно принять влияние примесей на скорость резания следующим:

V =

Удаление корки путем травления позволяет повысить стойкость инструмента в 4-5 раз. Следует также отметить, что тонкая стружка, а также пыль титановых сплавов легко воспламеняются и интенсивно горят; покрытые маслом они способны к самозагоранию. Пыль титановых сплавов взрывоопасна и вредна для здоровья; поэтому работа с малыми подачами опасна; не следует допускать скопления стружки.



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