Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

отвод тепла и увеличивается его стойкость. Одновременно улуч­ шается и чистота обработанной поверхности.

Все факторы, способствующие отводу теплоты, благоприятно влияют на стойкость инструмента. Надо полагать, что увеличение площади попереченого сечения тела резца будет играть положи­ тельную роль, т. е. способствовать повышению скорости резания. Этому содействует и тот общеизвестный факт, что с увеличением поперечного размера резца увеличивается его виброустойчивость, особенно необходимая для хрупкого твердосплавного инструмента.

сравнению с нормальными резцами при угле в плане у > 30°. Однако необходимо учитывать, что с увеличением радиуса за­ кругления вершины резца заметно усиливаются вибрации и, следовательно, в этом случае также необходима повышенная жест­ кость системы.

50.ВЛИЯНИЕ СОЖ НА СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ

Практика показывает, что при использовании смазочно-охлаж- дающих жидкостей значительно повышается стойкость инстру­ мента или допускаемая им скорость резания. Особенно это заметно при обработке вязких труднообрабатываемых аустенитных ста­ лей: в результате малой теплопроводности обрабатываемого ме­ талла при большой нагрузке имеет место высокая температура резания и, следовательно, охлаждение весьма эффективно.

Эффективность охлаждения в значительной степени зависит от способа подвода жидкости и ее состава. Например, при обработке жаропрочных сплавов применение 10% эмульсии с добавкой 2% сульфофрезола и соды дало в среднем удвоение стойкости инстру­ мента по сравнению с охлаждением его 5-процентной эмульсией. Применяются четыре способа подвода охлаждающей жидкости:

1)охлаждение падающей струей жидкости, подаваемой на стружку;

2)высоконапорное охлаждение струей, направленной со сто­ роны задней поверхности инструмента под давлением 15—20 ат

(диаметр отверстия насадки равен примерно 0,5—0,7 мм);

3)низконапорное охлаждение струей при давлении 0,5—2 ат через насадку с отверстием 02—5 мм;

4)охлаждение жидкостью, распыленной в струе воздуха и подаваемой со стороны задней поверхности под давлением 2—5 ат через насадку с отверстием 1,5—1,8 мм.

первому способу [29].

231

Д ля повышения смазочно-охлаждающего эффекта целесооб­ разно направлять поток жидкости и на стружку и на резец (рис. 117), причем поток должен быть как можно обильнее, осо­ бенно для твердосплавного инструмента. Иначе раскаленный инструмент, временами освобождающийся от стружки, будет подвергаться внезапному воздействиею жидкости, отчего неиз­ бежно его растрескивание. При обильном охлаждении не только повышается стойкость инструмента, но и улучшаются чистота обра­ ботанной поверхности и точность, облегчаются удаление и дробле­ ние стружки сильной струей жидкости. Вместе с тем из-за разбрыз­ гивания жидкости затрудняется наблюдение за работой. В то же время благодаря абразивному действию частиц стружки, взве­ шенных в жидкости, усиливается износ станка.

Рис. 117. Способы охлаждения резца

Чтобы получить наибольший эффект, необходимо обеспечить правильное направление струи жидкости, тщательную очистку последней и применять специальный кожух—отражатель во избе­ жание сильного разбрызгивания жидкости.

Согласно исследованиям [92] влияние смазочпо-охлаждающей эмульсии и способов подвода ее к резцу на скорость резания можно выразить следующими коэффициентами С 0 для резцов Т15К6 и ВК8 при обработке стали 38ХГН:

Струйнонапорное охлаждение и особенно охлаждение распы­ ленной струей весьма экономно, расход жидкости составляет меньше 1 л/мин, а масла—несколько граммов в час, но оно полез­ но при определенных режимах резания. Эффект охлаждения распыленной жидкостью вызывается тем, что облегчается паро­ образование, форсирующее отвод теплоты из зоны резания.

232

Исследования [165] показали, что при высоких скоростях резания (и = 245 м/мин) стали твердосплавными резцами, когда критерием затупления является лунка износа определенной глубины на передней поверхности резца, лучшим оказалось охлаждение сплошной струей. Очевидно, ограниченное количе­ ство испаряющейся жидкости при подаче ее в распыленном со­

(изделие и инструмент), то на поверхности их контакта помимо джоулева тепла образуется или поглощается дополнительное тепло, пропорциональное количеству прошедших электронов. Природа этого так называемого эффекта Пельтье не совсем ясна. Объясняют его различными энергетическими уровнями материа­ лов проводников в соответствии с их химическим составом.

При использовании смазочно-охлаждающих жидкостей должны быть приняты во внимание правила охраны труда.

В приложении приводятся смазочно-охлаждающие техниче­ ские средства (СОС), рекомендуемые при обработке различных металлов.

51. СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ ДЛЯ РЕЗЦОВ РАЗЛИЧНОГО ТИПА

Закономерности изменения скорости резания в зависимости от различных факторов, показанные выше, относились к нормаль­ ным проходным резцам, чаще всего применяемым на практике. Мно­ гие новаторы производства вносят изменения в конструкции инстру­ мента с учетом специфики отдельных операций. Так, на рис. 118 представлены конструкции резцов для грубого точения, хорошо оправдавшие себя на практике. Резец с клиновидным креплением литых вкладышей, состоящий из державки /, вкладыша 2, болта 3 и гайки 4 (рис. 118, а) прост и надежен. Успешно применяются сборные крупногабаритные резцы ВНИИ со сменным ножом, закрепляемым на задней поверхности (рис. 118,6).

При обдирке крупных деталей с твердой коркой эффектны сборные твердосплавные резцы с регулируемыми упорами для стружкодробления (рис. 118, в).

Резцы, имеющие режущие кромки с углами в плане, равными О, 20 и 45° (рис. 119, а), могут работать с большими подачами и обеспечивать высокую чистоту обработанной поверхности. Пре­ имущество этих резцов заключается также и в том, что при работе с умеренными скоростью и глубиной резания, но с большими подачами, удается обеспечить высокую производительность на станках с относительно небольшим числом оборотов. Требуется лишь достаточная жесткость системы СПИД, чтобы избежать вибраций.

233

печивается дробление стружки, способствующее повышению произ­ водительности инструмента.

Для более эффективного использования твердого сплава и минералокерамики успешно применяются многолезвийные пово­ ротные пластины. Пластины с выкружками (рис. 120, а) для завивания стружки предназначены для обработки незакаленных сталей и чугуна с НВ ===: 200, а плоские пластины (рис. 120, б) —

для обработки закаленной стали и твердых чугунов. Специальные исследования и расчеты показывают значительное экономическое преимущество минералокерамических поворотных резцов сравни­ тельно с твердосплавными поворотными и напаянными резцами. Расчеты показали, что одна многокромочная поворотная твердо­ сплавная пластина дает не менее 40 коп. экономии. Эффект может быть значительно выше, если улучшить культуру эксплуатации многокромочных пластин и добиваться их регенерации по исполь­ зовании всех режущих кромок. В этом отношении нельзя при­ знать удачным термин «неперетачиваемые» для твердосплавных пластин как дезориентирующий станочников при эксплуатации инструмента из дефицитного и дорогого материала.

235

Расточные резцы работают в более тяжелых условиях в сравне­ нии с наружными проходными, особенно при растачивании малых отверстий. В этом случае режим резания значительно снижается из-за опасности возникновения вибраций, в результате чего инструмент недостаточно используется по стойкости. В условиях малой жесткости системы при растачивании необходимо. особо тщательно регулировать режим резания, чтобы обеспечить высо­

диаметра обрабатываемой детали, что также способствует умень­ шению вибраций и тем самым повышению скорости резания. Положительного результата можно добиться и при установке резца на уровне центров станка, если передняя грань резца распо­ лагается в нейтральной плоскости стержня резца. К этому сред­ ству прибегают расточники-новаторы. Например, на рис. 121, а изображен резец Лакура, давший высокую производительность при обработке разнообразных деталей. Оправдал себя и расточный с квадратным сечением резец Семинского (рис. 121, б). Головка резца повернута на 45° относительно опорной части так, чтобы одна из диагоналей сечения расположилась в горизонтальной плоскости. Для увеличения жесткости резца длина диагонали может быть по размеру близкой диаметру растачиваемого отвер­ стия.

236