ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Оценка обрабатываемости стали по стойкости режущих инструментов из "Материалы в машиностроении Выбор и применение Том 2 " Зависимости стойкости режущего инструмента от скорости резания в широком диапазоне скоростей могут иметь различные, иногда довольно сложные формы. [c.161] В этом случае работа при скорости резания будет соответствовать не только наибольшему пути резания, но и минимальной стоимости обработки. [c.162] Работа при скоростях резания, меньших минимальной рациональной скорости v , является нецелесообразной, так как приводит не только к уменьшению пути резания до затупления инструмента, но и к снижению производительности и увеличению стоимости обработки. [c.163] В ряде случаев из-за особых условий обработки при использовании, например, таких инструментов, как развертки, метчики, протяжки, фасонные резцы с большой шириной режущего лезвия и др., а также при многоинструментной обработке для некоторых инстру.ментов приходится применять относительно низкие скорости резания — значительно меньше, чем Ц ,. [c.163] В тех случаях, когда зависимость стойкости режущего инструмергта от скорости резания имеет вид, показанный на рис. 1, д, вопрос о том, следует ли оценивать обрабатываемость по экономической скорости резания рассчитанной для левой ветви зависимости, или по скорости резания ц, , надо решать исходя из следующих соображений. Оценка обрабатываемости металлов по экономической скорости резания характеризует достижимую в данных условиях производительность обработки исследуемого металла при минимальной стоимости выполнения операции без учета потерь времени, связанных с заменой инструмента при затуплении. [c.163] Коэффициенты к для данного обрабатываемого металла при работе различными режущими инструментами и использовании различных инструментальных материалов могут существенно различаться. Например, коэффициенты к многих металлов сильно отличаются при точении быстрорежущими резцами и сверлении быстрорежущими сверлами в связи с различным влиянием на стойкость стесненных условий стружкообразования, затрудненного стружкоотвода, неблагоприятных геометрических параметров и пониженной жесткости сверл. [c.164] Различные значения коэффициенты к получают при точении литых металлов с абразивными включениями и металлов высокой твердости быстрорежущими резцами и резцами, оснащенными твердыми сплавами. Большое различие этих коэффициентов наблюдается при непрерывном и прерывистом резании инструментами, оснащенными твердыми сплавами, в связи с различным механизмом износа твердых сплавов при непрерывном и прерывистом резании. [c.164] Вместе с тем следует указать и на существующее соответствие коэффициента к при работе различными инструментами в тех случаях, когда механизмы износа не отличаются или в силу особых обстоятельств различия в механизме износа сказываются сравнительно мало. Так, например, при фрезеровании быстрорежущими торцовыми и дисковыми трехсторонними фрезами при достаточном пространстве для размещения стружки и увеличенных вспомогательных задних углах в подавляющем большинстве случаев коэффициенты к практически одинаковы. [c.164] В основном коэффициенты к сравнительно мало отличаются при точении быстрорежущими резцами и фрезеровании торцовыми фрезами с режущей частью из быстрорежущей стали. [c.164] Приведенные соображения указывают на необходимость рассмотрения вопросов обрабатываемости металлов на основе анализа особенностей процессов износа режущих инструментов при различных условиях резания в зависимости от свойств обрабатываемых металлов. [c.164] Характерной особенностью нароста является его нестабильность и неоднородность. Нарост непрерывно изменяет свою форму и размеры и систематически частично или полностью срывается с режущего элемента, так что следует говорить о его форме, размерах и действительном времени существования лищь исходя из средних статистических данных. В условиях непрерывного резания срыв нароста или его части наступает после накопления на режущем элементе определенного для данных условий количества заторможенных слоев металла при прохождении соответствующего пути резания. [c.165] От размеров и устойчивости нароста зависит расположение участков износа, а температура движущихся заторможенных слоев металла и силы адгезии на участках подвижного контакта определяют скорость износа режущего элемента. [c.165] Например, при точении быстрорежущими резцами мягкой стали и образовании относительно устойчивого нароста участки, которые большую часть времени защищены полностью заторможенным металлом, естественно, не могут значительно изнашиваться, ибо для осуществления износа необходимо относительное перемещение. Износ идет в основном на участках подвижного контакта. На передней поверхности за пределами нароста начинает вырабатываться лунка, а у боковых сторон стружки от самой режущей кромки на передней и задних поверхностях начинают образовываться так называемые проточины. Остальная часть задней поверхности либо не изнашивается практически, либо изнашивается незначительно только в относительно редкие периоды полного срыва нароста и обнажения задних поверхностей. При скоростях резания больших, чем минимальная рациональная скорость Оо, когда температура резания превышает 500—550° С, интенсивная выработка лупки на передней поверхности быстрорежущего резца приводит к такому уменьшению площадки неподвижного контакта и увеличению переднего угла, что нарост теряет устойчивость. В результате быстро увеличивается частота полных срывов нароста, резко возрастает суммарная продолжительность обнажения задних поверхностей и очень быстро наступает катастрофический износ по задним поверхностям. [c.165] В случае обработки стали с повышенными механическими свойствами, когда относительно больше становятся напряжения Oj, размеры и устойчивость нароста уменьшаются. В этом случае при точении быстрорежущими резцами лунка образуется ближе к режущей кромке, а износ по задней поверхности возрастает, так как увеличивается суммарная продолжительность периодов обнажения задней поверхности. [c.165] При точении закаленной стали твердосплавными резцами, когда возникают особенно высокие напряжения а , нарост образуется на столь короткие промежутки времени, что износ по всей передней поверхности начинается от самой режущей кромки, а не на некотором расстоянии от нее, и протекает не в форме лунки, а в форме уступа. [c.165] Постепенно возрастающий износ по задним поверхностям на участках, плохо защищенных наростом, начинает лимитировать стойкость быстрорежущих резцов при точении стали со скоростями резания меньшими, чем По. так как в результате низкой температуры резания выработка лунки происходит недостаточно интенсивно и не может отразиться на стойкости, существенно понизив устойчивость нароста. [c.165] Постепенно возрастающий износ по задним поверхностям обычно лимитирует стойкость при точении быстрорежущими резцами также тогда, когда возникает особо неустойчивый нарост из-за образования стружки надлома или скалывания. [c.165] В результате периодического срыва нароста в условиях прерывистого резания II невозможности образования достаточно развитого нароста при фрезеровании стойкость тоже лимитируется износом по задним поверхностям. [c.166] При точении стали резцами, оснащенными твердыми сплавами, стойкость и при малых и больших скоростях обычно лимитируется износом по задним поверхностям. При низких скоростях резания температуры резания недостаточны для интенсивной выработки лунки, способной повлиять на стойкость резца, а при скоростях резания больше нарост либо не образуется, либо делается незначительным (из-за увеличения напряжений в связи с уменьшением площади контакта) и не может защитить задние поверхности от износа. [c.166] Износ контактных поверхностей при низких температурах резания, не оказывающих влияния на скорость износа, происходит в основном путем последовательного отрыва частиц инструментального материала в результате усталостного разрушения под действием многократного адгезионного воздействия обрабатываемого металла. Скорость этого так называемого усталостного износа зависит главным образом от величины сил адгезии на изнашиваемых поверхностях и частоты адгезионных воздействий. Например, в случае точения закаленной стали марки 9Х твердостью НС оЗ со скоростью резания 0,14 м сек быстрорежущими резцами уменьшение толщины среза до величины менее 0,02 шл уменьшает устойчивость нароста и резко увеличивает износ по задним поверхностям. Еще более резко возрастает износ в результате увеличения частоты срывов нароста в случае возникновения вибраций из-за образования стружки надлома при увеличении толщины среза (до 0,22 жм). В случае обработки стали марки 9Х твердостью НЯСАО, когда нарост более устойчив, в аналогичных условиях при изменении толщины среза износ не возрастает. [c.166] Вернуться к основной статье