Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

чатой структурой отличаются твердостью, прочностью и труднообрабатываемостью.

Кремний в количестве до 2,75% улучшает обрабатываемость благодаря графитизирующему действию. При содержании крем­ ния свыше 3% чугун обрабатывается труднее вследствие упроч­ нения феррита.

При небольшом содержании марганца в чугуне, как это обычно бывает, стойкость инструмента мало изменяется, но она умень­ шается при увеличении марганца свыше 1,5%.

Содержание в чугуне серы (до 0,14%) мало влияет на стойкость режущего инструмента. При наличии сульфидов марганца в чу­ гуне обрабатываемость его улучшается.

Обрабатываемость серого чугуна обратно пропорциональна количеству цементита. Она ухудщается при наличии массивного цементита. Никель в количестве —2%, часто находящийся в чу­ гуне, влияет благоприятно. Его необходимо применять для изго­ товления тонких отливок, так как он способствует их графитизации. Медь подобно никелю действует положительно, но менее сильно.

Хром упрочняет чугун, но на обрабатываемость влияет мало, пока не появятся карбиды хрома, что зависит от металлической

до 0,5% мало влияет на обрабатываемость, которая ухудшается при увеличении количества молибдена из-за упрочняющего эффекта.

Ванадий действует подобно хрому ,и заметно способствует образованию карбидов.

Цирконий и титан активно раскисляют металл и при добавке

лений. Особенно затруднена обработка отбеленного чугуна быстрорежущим инструментом; в этом случае применяют абра­ зивный и твердосплавный инструмент.

Обрабатываемость медных сплавов

В зависимости от состава медные сплавы значительно отли­ чаются своими свойствами, а следовательно, и обрабатываемо­

208

скоростями резания не было обнаружено нароста на резце, и лишь при весьма малых скоростях резания некоторых бронз возникал нарост, но очень неразвитой формы. Усадка стружки колебалась в пределах £ = 1ч-7. Столь же различны были и силы резания; при этом замечено значительное влияние некоторых элементов сплавов. Так, присадка олова к сплаву снижала силы резания в три раза, а присадка к меди 30% свинца уменьшала силы реза­ ния в семь раз. Свинцовистые бронзы обрабатываются относительно легко, они же дают наименьшую температуру резания. Однако последняя не является во всех случаях критерием обрабатыва­ емости из-за большого абразивного воздействия некоторых бронз на режущий инструмент, особенно при наличии в бронзе микро­ трещин и шлаковых включений в виде тонких межкристалличе­ ских пленок.

Стойкость режущего инструмента колеблется в широких пре­ делах. Показатель относительной стойкости для быстрорежущих

209

затуплении резца абразивного фактора.

Присадка к медному сплаву небольшого количества никеля (3— 4%) повышает твердость медного сплава, но не приводит к сниже­ нию скорости резания. Однако при значительном содержании его (—18%) обрабатываемость заметно ухудшается. В табл. 16 приводятся данные об относительной обрабатываемости различ­ ных медных сплавов и их химическом составе.

ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ АЛЮМИНИЕВЫХ И МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Резание чистого алюминия вызывает некоторые затруднения, связанные с большой мягкостью и вязкостью металла, способ­ ствующих образованию длинной стружки и нечистой поверх­ ности, если не будут приняты специальные меры. Чистый алюми­ ний редко применяется на практике.

Обрабатываемость алюминия улучшается добавками некото­

количестве (5—12%) ухудшают обрабатываемость металла. И лишь незначительные добавки кремния и магния (до 2%) несколько улучшают обрабатываемость. Еще благоприятнее действие до­ бавок меди ( ~ 5 % ) .

Присадки кадмия, свинца, висмута, олова значительно облег­ чают обрабатываемость алюминия: уменьшается потребная для резания мощность, образуется короткая стружка и повышается стойкость режущего инструмента.

Для успешного резания алюминиевых сплавов требуются инструменты с большими передними углами и с ровными, тща­ тельно доведенными режущими кромками (у = 40-г-50° для быстро­ режущих резцов и у = 20^-30° для твердосплавных; угол а ==

— 6-ь 10°). В этом случае можно избежать нароста, образующегося при обработке некоторых алюминиевых сплавов. Этот нарост имеет особо развитую форму при резании алюминия минералокерамическими резцами, что объясняется химическим сродством материалов и большим трением между инструментом и обраба­ тываемым металлом.

Скорости резания при обдирке алюминия доводят до 500 м/мин, А при чистовой обработке быстрорежущими резцами — до 1000 м/мин. Эти скорости соответственно повышают до 2000 и 3000 м/мин при работе твердосплавными резцами.

210

Магниевые сплавы обладают прекрасной обрабатываемостью, т. е. их можно резать с чрезвычайно высокими скоростями, допу­ скаемыми современными инструментами. При этом стружки хорошо дробятся, обеспечивается большая точность обработки (до нескольких микрон) и требуется меньшая мощность, чем для любого другого металла.

Обрабатываемость пластиков

Пластики, как и металлы, различны по обрабатываемости, поскольку они имеют различные физико-механические свойства. Они в основном делятся на два типа: пластики, испытывающие химические изменения под влиянием теплоты и давления; термо­ пластики, не подверженные химическим изменениям при нагреве или давлении.

Кроме того, различают: пластики на фенолформальдегидной основе, получающиеся отливкой без наполнения или с наполни­ телями (минералонаполнителями, деревянными опилками); пла­ стики слоистые на бумажной, хлопчатотканевой, асбестотканевой, стекляннотканевой основах.

Все пластики — плохие проводники тепла, и потому здесь успешно работают режущие инструменты из материала с хорошей теплопроводностью (твердая бронза) или с высокой красностой­ костью (твердые сплавы, минералокерамика). Для охлаждения применяют воздух и жидкость нещелочного типа, но в последнем

щей кромки, так как многие наполнители пластиков обладают значительными абразивными свойствами. Кроме того, возникает опасность выплавления некоторых смолистых составляющих пла­ стиков, особенно при работе затупленным инструментом, когда имеется обильное теплообразование. Поэтому рекомендуется рабо­ тать только острым инструментом с тщательно заточенной и дове­ денной режущей кромкой. Желательны весьма малые передние углы и даже отрицательные значения их, например у = 0-f- -т-(—20)°, но сравнительно большие задние углы а = 10-^30°.

Литые пластики с древесными, тканевыми или хлопчатобумаж­ ными наполнителями обрабатываются без затруднений, чего нельзя сказать в отношении пластиков с минеральными наполнителями. Как правило, литые феноловые пластики обтачиваются с большими скоростями резания при малой величине среза. Подачи должны быть достаточно низкими, чтобы избежать обжига, и настолько высокими, чтобы устранить глазировку обработанной поверхности. Например, при обработке феноловых смол твердосплавными

211