Файл: Макаров, А. Д. Износ инструмента, качество и долговечность деталей из авиационных материалов учебное пособие.pdf

При экстремальности зависимостей размерной стойкости от скорости резания I = / (и) зависимость периода стойкости от скорости резания Т = f (v) во многих случаях может быть моно­ тонно убывающей. Максимум размерной стойкости инструмента (iI) и максимум общей стойкости (Т) наблюдаются при различ­ ных скоростях, а следовательно, и температурах в зоне резания

(рис. 6.3 а, б, в).

Оптимальная скорость V0 резания соответствует максималь­ ной длине пути резания (при постоянном критерии затупления),, поэтому, чтобы найти У0, надо первую производную пути I по ско­

Скорость резания V0 и период стойкости Т всегда являются положительными числами. Тогда из выражения (6.1) следует, что

число (T)v должно быть отрицательным. Следовательно, ско­ рость резания V0должна быть на правой, ниспадающей ветви кри­ вой Т = / (v). Поэтому всегда справедливо неравенство

Такое соотношение между скоростями Ум и V0 подтверждается, и экспериментами.

Рассмотрим пример чистового точения жаропрочного сплава.

85.

Ум и У0 наблюдается при обработке углеродистых и малолегиро-

Из таблицы видно, что при работе на втором варианте режимов резания наблюдается повышение периода стойкости по сравнению с первым вариантом, хотя длина пути резания, а следовательно, количество деталей, которое может быть обработано инструментом за период его стойкости, во втором варианте ниже.

Следовательно, работа на скоростях резания V„ является невыгодной, так как при этом снижаются и производительность, ш размерная стойкость, и точность, и качество обработки (хотя

.период стойкости может несколько повышаться).

Стойкостная зависимость для правой ветви кривой Т = f (р)

В первом и грубом приближении зависимость износа режу­ щего инструмента от времени работы т и скорости резания v шри постоянных подаче s и глубине резания t представляется в -виде формулы [8]

•116

je,! хг, x3, и x 4— показатели степени, С.— постоянный коэффициент.

Величины хц х2, х3 и х4 зависят от свойств обрабатываемого» и инструментального материалов, смазочно-охлаждающих средств

с осью абсцисс угол у], тангенс которого равен показателю сте­ пени р, т. е.

степени р не является какой-то константой, определяющейся фи­ зическими и механическими свойствами обрабатываемого мате­ риала и материала инструмента, хотя он в значительной степени от них зависит (например, при чистовом точении конструкцион­ ных сталей на высоких скоростях резания резцами из быстроре­ жущей стали р = 8; из твердого сплава— р ~ 5; из минералокерамики— р ^ 2). Фактически величина р существенно зависит от скорости резания, геометрии режущих инструментов, абсолют­ ной величины критерия затупления и др. [5, 9, 10, 11 и др.].

Из рис. 6.2 и 6.3 видно, сколь велико влияние высоких ско­ ростей резчння на период стойкости. Например, при точении

87-

«стали Х18Н9Т резцом ВК6 (t — 0,5 мм; s = 0,20 \мм!об) дву­ хкратное изменение скорости резания (от 100 до 200 м/мин) приво­ дит к более чем 15-кратному изменению периода стойкости.

лолагаются горизонтально, а линия постоянной размерной стой­ кости должна располагаться под углом 45° к оси абсцисс (рис. 6 2

Чем дальше от начала координат располагаются такие линии, тем больше произведение vT (больше величина А), тем выше размерная ■стойкость. Поэтому для определения оптимальной скорости ре­ зания по графической зависимости Т — v в двойной логарифмичес­ кой сетке необходимо к кривой Т = f(o) провести касательную прямую, проходящую под углом 45° к оси.

Абсцисса точки касания и будет соответствовать оптимальной

•скорости резания [12 1.

На рис. 6.2 и 6.3 в качестве примеров приведено несколько построений с целью определения V0. Из этих построений видно, что скорости V0 больше скоростей VM, т. е. выдерживается соот­ ношение (6.2). Следует еще раз отметить, что в погоне за более высокой стойкостью инструмента по зависимости Т — f(o) может быть выбран такой режим, при котором, наряду с низкой ско­

Характер изменения показателя относительной стойкости на разных участках кривой Т = f(v)

Выражение (6.4) можно представить как

Показатель степени m обычно называют показателем отиосйтель-

.ной стойкости.

:88

Выражение (6.7) удобно для различного рода технологических, расчетов. При этом рассчитывается скорость резания VT, соот­

ветствующая принятому периоду стойкости.

Но получение и использование выражения (6.7) затруднено, гак как при изменении скорости резания в широком интервале величины Ст и (х (а следовательно, и Cv и т) существенно изме-

работы [91. На рис. 6.5 приведена характерная кривая Т = / (п), на рис. 6.6 — зависимость m = f (v), а в таблице 6.4 значения.

89-