Запорожец Издания
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
|