ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Инструментальные материалы Общие сведения из "Резание металлов " Трение, возникающее в процессе резания, вызывает сильный нагрев режущего инструмента, что в свою очередь ускоряет его износ и выход из строя. В отдельных случаях трение играет положительную роль, нагревая и тем самым смягчая обрабатываемый материал в зоне контакта его с инструментом. Например, это имеет место при работе пил трения, когда быстродвижущийся (80—120 м/сек) тонкий диск или лента размягчает и даже расплавляет (благодаря теплу, выделяющемуся при трении) слой металла и выбрасывает его из прорези в виде снопа искр. Здесь отсутствует процесс резания. [c.19] Смазочно-охлаждающие средства делятся на группы. К первой группе можно отнести охлаждающие газы, обладающие споеоб-ностью не только отнимать тепло при снижении давления, но и химически воздействовать на зону резания ( Og, I4). Ко второй группе относятся жидкости с большой охлаждающей способностью, например вода, водные растворы электролитов и эмульсии. Во избежание ржавления обрабатываемых изделий станка и инструмента в воде растворяют 5—10% кальцинированной соды, хотя последняя действует неблагоприятно на окраску, шпаклевку станка и смазку подшипников. Некоторые окисные добавки к воде, например мыло, эмульсии различных масел, повышают смазывающие способности воды, что облегчает процесс резания. [c.20] Особенно широко применяются эмульсии типа масло — вода. Для устойчивости этих эмульсий со значительным содержанием масла вводится эмульгатор в виде различного рода мыл. Эмульсия представляет собой двухфазную дисперсную систему, состоящую из двух жидкостей, из которых одна распределена в среде другой в виде мелких капелек, принимающих под действием поверхностного натяжения сферическую форму. Для устойчивости такой системы необходимо, чтобы жидкости не обладали способностью смешиваться друг с другом. Стабилизирующее действие эмульгатора заключается в образовании на поверхности капелек адсорбционной пленки с достаточно высокой механической прочностью Эта пленка предохраняет капельки от коалесценсии (слипания). [c.20] При огромных давлениях (до 40 000 am) на поверхностях контакта стружки, поверхности резания и резца смазочно-охлаждаю-щая жидкость (СОЖ) все же проникает в зону контакта. Возможность этого объясняют тем, что контакт не является сплошным и потому в силу капиллярности СОЖ дает необходимый эффект. Этому способствуют также вибрации в процессе резания, вызывающие ргзрывы контакта. [c.20] К третьей группе относятся минеральные масла, керосин, а также растительные и животные масла и их смеси. Эти жидкости обладают большим сродством с металлом (смачиваемостью) и, следовательно, способностью уменьшать трение. Здесь также весьма эффективны добавки поверхностноактивных веществ, например жирных кислот, металлических мыл и других органических веществ, содержащих серу, фосфор, хлор и др. [c.20] Минеральные масла хуже охлаждают обрабатываемую поверхность и инструмент, чем вода, но лучше их смачивают, так как имеют меньшее поверхностное натяжение. Для получения чистой обработанной поверхности хороши смеси минеральных масел с растительными или животными жирами. [c.20] Поверхность твердого тела покрыта адсорбционным слоем газообразного, жидкого или твердого вещества, заметно влияющего на процесс трения. Хорошо очищенные поверхности металлов, лишенные этого слоя, с большим трудом перемещаются относительно друг друга и при соответствующем давлении могут даже срастись. [c.21] Продолговатые молекулы смазывающих веществ и особенно молекулы с сильно полярными концами (у жирных масел) прочно прикрепляются этими концами к металлической поверхности, образуя весьма устойчивый слой смазочной пленки. При взаимном перемещении смазанных металлических поверхностей контакт происходит между этими слоями, в результате чего снижается трение. Стабильная масляная пленка получается лишь при наличии активных молекул, обладающих сильным сродством с металлами. Опыт показывает, например, что пленка из чистого минерального масла плохо пристает к металлической поверхности, но то же масло с примесями жирных кислот может служить прекрасной смазкой. [c.21] К этому надо добавить, что адсорбирующие примеси в смазке тем успешнее облегчают деформацию тела, чем в большей степени преобладают растягивающие напряжения в этом теле. Таким образом, активные добавки, облегчая процесс резания, не разрушают режущую кромку инструмента, так как последняя подвергается в основном сжимающим напряжениям. [c.22] Смазка способствует уменьшению колебаний в процессе резания, значительно влияющих на стойкость инструмента н чистоту обработанной поверхности. [c.22] В дальнейшем (п. 46) будут более конкретно показаны средства и методы охлаждения режущего инструмента при обработке различных металлов. [c.22] В настоящее время значительно меньше применяют углеродистые и малолегированные инструментальные стали и большее внимание уделяется высокопроизводительным быстрорежущим сталям с повышенной легированностью и особенно металлокерамическим твердым сплавам, а также минералокерамическим материалам, отличающимся высокой производительностью. [c.24] На фиг. 10 представлены кривые изменения твердости различных инструментальных материалов с повышением температуры их нагрева. [c.24] Согласно формуле (1) и данным табл. 1, можно утверждать, что сопротивление тепловому удару минералокерамического инструмента в несколько раз меньше, чем твердосплавного, и в десятки раз меньше по сравнению с быстрорежущим инструментом. [c.25] Вернуться к основной статье