ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 245
Скачиваний: 1
быстрорежущих резцов допускается ширина фаски износа по задней грани п3 = 1,5-^2,0 мм при грубой обработке стали и п3 = Зн-4 мм при обработке чугуна. Столь-различные значения при обработке стали и чугуна объясняются слабым износом перед ней поверхности и повышенным износом задней поверхности резца при обработке чугуна.
Естественно, что для твердосплавных резцов, как более хруп ких и работающих с высокими скоростями резания, величины допустимого износа уменьшаются до значений h3 = 0,8-^-1,0 мм при грубой обработке стали и h3 = 1,4-=-1,7 мм при обработке чугуна с подачей s >» 0,3 мм/об или п3 = 0,8-=-1,0 мм при обработке
i l |
l |
— |
|
V65м |
с |
мии |
|
|
|
|
|
|
|
v-55 |
м/мин |
|
|
о |
' _ |
|
|
|
v-ЗОм/мин |
/ |
/ |
|
|
Г""]Jгя1 ИИщ |
С-I — '>—<>—< -—< |
|
|
п |
120 W 150 |
180 200 |
220 240 |
20 М? ВО 80 WQ |
|||
|
Время |
раЬоты резца |
Г, мин |
Рис. 102. Кривые износа по задней поверхности резца
чугуна с подачей s << 0,3 мм/об. Несколько сниженные нормы износа для твердосплавных резцов вызваны необходимостью из бежать чрезмерного их затупления, способствующего разрушению и вибрациям, особенно вредным для хрупкого инструмента.
С увеличением фаски износа по задней поверхности и при чрез мерном затуплении твердосплавного резца возрастает частота выкрашивания режущей кромки и вместе с этим увеличивается стоимость инструмента. Но с увеличением фаски износа при по стоянном режиме работы инструмента сокращаются затраты, свя занные с его сменой и заточкой. В результате можно найти опти мальный износ, при котором обеспечивается минимальная стои мость инструмента, отнесенная на одно изделие. На рис. 103 показано изменение элементов стоимости инструмента с увеличе нием фаски износа по задней грани п3.
Практически при определенных обстоятельствах норму износа приходится значительно уменьшать. Например, при чистовой
180
отделке стальных валов широкими резцами с большими подачами за критерий затупления резца принимается износ по задней по верхности лишь до 0,2—0,25 мм, так как после достижения его
|
1,20 |
|
|
|
<, |
! ' 0 0 |
|
|
|
| |
0,80 |
|
|
|
| |
0,60 |
|
|
|
^ОМО |
|
|
|
|
|
0,20 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
0,5 |
1,0 |
1,5 |
к3,мм |
Рис. 103. Изменение стоимости инструмента, |
отне |
|||
сенной на одно изделие, по элементам |
в зависимос |
|||
ти |
от степени затупления |
по задней |
поверхности: |
1 |
— стоимость з а т о ч к и ; 2 — стоимость м а т е р и а л а и н с т р у |
|||
мента; 3 — |
стоимость |
п о л о м о к и ' в ы к р а ш и в а н и я ; 4 — |
||
|
|
с т о и м о с т ь |
смены |
и н с т р у м е н т а |
появляются |
сильные |
вибрации и |
заметно ухудшается качество |
обработанной поверхности. И, вообще, при отделочных операциях критерий затупления устанавливается исходя из требований
точности |
и чистоты |
обработки. |
|
|
|
|||||||
Надо |
заметить, |
|
что |
при |
L.MM |
|
|
|||||
отделочных |
операциях, |
когда |
7ООО |
|
|
|||||||
необходимо обеспечить точность |
|
|
|
|||||||||
изделия |
по |
всей |
|
его |
длине, |
|
|
|
||||
износ резца было бы целесооб |
|
|
|
|||||||||
разно относить не ко времени |
|
|
|
|||||||||
работы резца, а к пути, пройден |
|
|
|
|||||||||
ному резцом, или к единице |
|
|
|
|||||||||
обработанной |
длины |
изделия. |
|
|
|
|||||||
Это позволит |
более |
правильно |
|
|
|
|||||||
оценивать |
эксплуатационные |
|
|
|
||||||||
качества |
и возможности инстру |
|
|
|
||||||||
мента. На рис. 104 построены |
|
|
|
|||||||||
кривые, |
показывающие |
изме |
|
|
|
|||||||
нение удельного |
износа |
и |
со |
Рис. 104. |
Удельный размерный износ |
|||||||
ответственно |
пути, |
пройденного |
||||||||||
резцом, |
в зависимости |
от |
ско |
и путь L , пройденный резцом до затуп |
||||||||
ления в зависимости от скорости |
ре |
|||||||||||
рости |
резания. |
Как |
|
видим, |
||||||||
|
|
зания |
|
|||||||||
имеется |
|
оптимальное |
значение |
|
|
|
||||||
скорости, |
при которой |
|
удельный износ, |
отнесенный к 1000 |
м |
пройденного пути, является минимальным, а производительность—• максимальной
181
При чистовой отделке крупных деталей нельзя прерывать ра боту на проходе и, следовательно, целесообразно устанавливать норму износа на одну деталь или на партию деталей.
Из всего изложенного выше можно сделать вывод, что критерий затупления, или норма износа инструмента, — условная ве личина, зависящая от характера обработки, режима резания, материала инструмента и других факторов, в частности от сте пени взаимодействия инструментального и обрабатываемого ма териалов. При малом трении между обрабатываемой деталью и режущим инструментом норма износа последнего может быть за метно увеличена до размеров, определяемых конкретными обстоя тельствами, в частности жесткостью системы СПИД.
Впроизводственной обстановке желательно иметь объективные
илегко наблюдаемые показатели затупления, не требующие до ведения инструмента до полного износа, после которого эксплуа тация его становится явно нерентабельной. Были сделаны по пытки установить в качестве критерия затупления такие пока
затели, как повышение |
силы резания |
Рг (до 20%) или силы Рх |
(до 100%) и увеличение |
затрачиваемой |
мощности (на 20%). Прак |
тика показала существенные недостатки этого метода. Мощность, расходуемая в процессе резания, не всегда характеризует степень затупления инструмента. С постепенным углублением лунки из носа на передней поверхности мощность нередко уменьшается и
только |
по мере дальнейшего |
затупления по задней поверхности |
и выкрашивания режущей |
кромки будет наблюдаться повы |
|
шение |
мощности. |
|
В производственных условиях нередко руководствуются сле дующими признаками затупления: блестящей полоской на по верхности резания; явным ухудшением чистоты обработанной поверхности; заметно усилившимся искрением (при скорост ном резании); следами дробления на обработанной поверхности; изменением, вида стружки и ее цвета и др.
В последнее время появились специальные устройства для непрерывного автоматического контроля за состоянием,режущих кромок инструмента. С помощью фотоэлемента учитывается тем пература, изменяющаяся с износом инструмента [154].
Г л а в а IX
ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
42.СТОЙКОСТЬ ИНСТРУМЕНТА И СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ
Производительность процесса резания в значительной мере определяется стойкостью режущего инструмента, поскольку стой кость в сильнейшей степени зависит от скорости резания, как основного фактора износа режущего клина. Попытки теоретиче ского расчета износа при помощи единой формулы не увенчались успехом. Этому препятствует чрезвычайная сложность процесса резания, на течение которого влияет очень много параметров в самых разнообразных сочетаниях (некоторые исследователи насчитывали свыше 13 млн. сочетаний).
Все более раскрывается физическая сущность явлений износа (абразивного, адгезионного, диффузионного и др.), и отдельные виды износа описаны математическими уравнениями, показываю щими доминирующую роль скорости резания и позволяющими ориентировочно рассчитать стойкость инструмента, работающего при определенных условиях. Должно быть очевидным, что с повы шением скорости, а тем самым температуры резания в некотором диапазоне возрастает работа трения, изменяются адгезионные связи, форсируется диффузионное растворение и, следовательно,
стойкость инструмента будет |
уменьшаться подчас весьма |
резко. |
В этих условиях зависимость |
Т—v при прочих постоянных |
пара |
метрах может быть.выражена графиком (рис. 105, а) в виде кривой стойкости, более или менее круто спускающейся вниз с увеличением
скорости резания |
v. |
|
|
Прибегая |
к |
логарифмической анаморфозе (линеаризации), |
|
т. е. строя |
график Т—v в логарифмических |
координатах |
(рис. 105, б), находим выражение зависимости стойкости от ско рости резания
Т = -^г-, |
(133) |
|
|
v m |
|
где Ст — постоянная, зависящая от материала изделия, |
резца, |
|
размера среза и др.; Т—время |
работы до затупления |
в мин; |
183
— — степень относительной стойкости, равная тангенсу наклона прямой; v — скорость резания в м/мин.
Величина -— имеет большое практическое значение. Она
т
показывает, насколько интенсивно изменяется стойкость инстру-
|
|
|
|
|
too |
|
|
|
|
|
|
|
§ 2 0 0 |
|
|
|
|
|
|
|
кг |
|
|
|
|
|
|
|
в 100 |
|
|
|
|
|
|
|
з- |
|
|
|
|
|
|
|
-О |
|
|
|
|
|
|
|
В 30 |
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
I |
1 5 |
|
|
|
|
|
|
<5 10 |
|
|
40 |
80 |
120 160 200 |
|
|
|||
Скорость |
резания |
V.M/M |
|
|
|||
Рис. 105. Монотонная |
|
зависимость |
60 100 |
200300 |
|||
стойкости |
резца |
Т от |
скорости ре |
||||
|
|
зания v |
|
|
Скорость |
резания V,M/MUH |
мента с изменением скорости резания. Эта величина — зависит
главным образом от обрабатываемого материала и материала ин струмента и приближенно равна (в среднем):
|
|
Д л я б ы с т р о р е ж у щ и х |
р е з ц о в |
|
||
При |
точении стали и чугуна в среднем |
|
|
8—10 |
||
» |
» |
медных сплавов |
|
|
6—7 |
|
» |
» |
алюминиевых |
и магниевых |
сплавов |
3 |
|
|
Д л я т в е р д о с п л а в н ы х |
р е з ц о в |
|
|||
При точении стали и чугуна |
|
|
5 |
|||
» |
» |
алюминиевых |
и магниевых |
сплавов |
3 |
|
|
|
Д л я м и н е р а л ь н ы х |
|
р е з ц о в |
|
|
При |
точении |
стали |
|
|
|
2 |
Степень относительной |
стойкости |
|
зависит |
также от ско |
рости резания и размеров среза t, s, выбранного критерия затуп ления h . Так, по данным А. А. Авакова [1], величина — изме нялась согласно уравнению
J _ |
_ |
const t>°' 4 8 |
(134) |
|
т |
~ |
сО.з |
||
|
184