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

Рис. 7.6. Влияние скорости резания на температуру (термоэдс) и поверхностный относительный износ однозубой торцовой фрезы. Сталь Х18Н9Т; В=34лш;

t — 0,5 мм, фреза ВКЯ; Рф = 40 мм

Рис. 7.7. Влияние скорости резания на температуру резания и суммарную длину нарезанной резьбы. Сталь Х18Н9Т; резец ВК6-ОМ (опытный сплав), число проходов —5; критерий, затупления Л8 == 0,50 мм

Рис. 7.8. Влияние скорости резания на температуру резания и число нарезанных шестерен; Сталь 40X, т = 2 ; г = 61. Червячная фреза Р18. Критерий

затупления Л3 = 0,70 мм

Рис. 7.9. Влияние температуры резания на длину пути резания при точении стали 40Х резцом^Т15К6 (данные Т. Н. Лоладзе и 3. С. Тава'рткиладзе)

Рис. 7.10. Влияние скорости резания на температуру резания и ширину фаски износа сверла Р6МЗ. Ст. 50 (данные

А. Н. Резникова и А. П. Шевеля)

Рис. 7.11. Влияние скорости резания на температуру резания и интенсив­ ность износа резца по задней поверхности. Титановый сплав ВТЗ-1— резец ВК8 (данные М. Ф. Полетикн и А. И. Афонасова)

Рис. 7.12. Влияние скорости резания на температуру резания н поверхностный относительный износ. Сталь 45 — резец Т15К6 (данные Ю. А. Розенберга и

А. К. Назарова)

Рис. 7.13. Зависимость Л0п, термоэдс от скорости резания при точении стали ЭИ961Ш

№пт = 3,7—3,4 мм) резцом Т15К6

ной температуры резания нашел полное и убедительное эксперт ментальное подтверждение.

Рассмотренные данные относятся к продольному точению. Положение (закон) постоянства оптимальной температура резания, установленное первоначально для точения различных материалов, нашло экспериментальное подтверждение и для дру­ гих видов обработки резанием: растачивания отверстий [12, 131, фрезерования [14—17], сверления [1!8], нарезания резьбы методом многократных проходов [19, 20], зубофрезерования червячными

фрезами [21] (рис. 7.4—7.8).

113

Т. Н. Лоладзе в работе [22] пишет: «Зависимости путь — темпера­ тура резания показывают, что максимум пройденного пути для различных толщин среза наблюдается примерно при одинаковых температурах резания, соответствующих минимальной интенсив­ ности адгезионного износа» (рис. 7.9).

Куйбышевский политехнический институт. А. Н. Резников и A. П. Шевель отмечают [23]: «Рассмотрение связи режимов резания с износом инструмента и температурой в зоне резания металловпоказало, что при работе на переменных режимах (о и s) оптималь­

наковое 'значение (около 1 жкж/103 см2) и наблюдается при одном и том же значении термоэдс, но при разной подаче»-.

114

. I

Томский политехнический институт. М.Ф. Полетика и А.И.Афоиасов пишут [25]: «Исследования показали, что зависимости hon3 = = f (о) для всех подач имеют точки минимума, которые наблюда­ ются при различных оптимальных скоростях резания. Указанным скоростям соответствует одна и та же постоянная оптимальная температура контакта, которая для пары титановый сплав ВТЗ-1— резец ВК8 равна 860°С» (рис. 7.11).

Курганский машиностроительный институт. Ю. А. Розенберг, А. К. Назаров пишут [26]: «Экспериментальные исследования по­ казали, что главным фактором, определяющим интенсивность из­ носа и стойкость режущего инструмента, является средняя темпе­ ратура резания. Установлено, что при точении стали 45 резцом Т5К10 наименьший износ режущей части инструмента наблюдает­ ся при вполне определенной температуре резания, равной 850°С. Анализ полученных результатов показал возможность распростра­ нения метода определения оптимальных режимов резания, раз­ работанного профессором А. Д. Макаровым, применительно к черновым и получистовым операциям» (рис. 7.12).

Пермский моторостроительный завод им. Я* М. Свердлова. «Работами лаборатории резания... установлено, что зависимости Кп — / (v) при различных s, t, а, у имеют экстремальный харак­ тер и при различных оптимальных сочетаниях v и s, t, а, у средняя температура в зоне контакта (или т.э.д.с.) для одной пары об­ рабатываемый материал — материал режущего инструмента — одинакова», (рис. 7.13).

Новосибирский электротехнический институт. «Из рис. 7.14 видно, что значение температуры резания вдоль оси Хг остается примерно постоянным на всем ее протяжении (280°). При сочета­ ниях иив, когда имеет место отклонение от указанных температур, суммарная длина просверленных отверстий будет меньше. Полу­ ченные результаты согласуются с законом постоянства оптималь­ ных температур, впервые сформулированным А. Д. Макаровым»

[27].

Рыбинский авиационный технологический институт. С. С. Си­ лин пишет [281: «...для данного резца и обрабатываемого ма­ териала всегда должно соответствовать некоторое постоянное значение оптимальной температуры».

Торцовое точение

Одной из основных причин быстрого затупления резцов при торцовом точении труднообрабатываемых материалов является непрерывное изменение скорости резания, что вызывает в свою очередь изменение температуры резания [29] (рис. 7.15). На рис. 7.15 для сравнения приведены данные об износе резцов, по­ лученные на этом же рабочем месте (токарно-винторезный ста­ нок мод. 1К62), но с подключением автоматической системы [30]

115

8/ /68 223 267 305 338 354 Ц ””

п о д а и а о т ц е н т р а

Рис. 7.15. Графики износа и температуры резания при^торцовом точении сплава ЭИ437БУ резцом ВК6М (у = 0; а = сс£= 10*; ср = q>x = 45°;

\ — 0; г == 1 мм)

Рис. 7.16. Сравнение продольного и тор­ цового точения сплава ЭИ437БУ резцом ВК6М

для поддержания постоянства скорости резания по мере прибли­ жения резца к центру или удаления его от центра.

Исследование торцового точения в широком диапазоне ско­ ростей резания показало [31], что процесс торцового точения с о= пост, по чистоте обработанной поверхности и интенсивности износа инструмента практически не отличается от продольного точения (рис. 7.16). Это позволяет рекомендовать номограммы и формулы, разработанные для продольного точения, для использо-

117

щания при торцовом точении с постоянной скоростью резания. При этом оптимальные скорости резания о0совпадают по величине.

Следовательно, закон постоянства оптимальной температуры резания нашел подтверждение и при торцовом точении.

При сравнении [31] процессов торцового точения с постоянной скоростью резания и с постоянным числом оборотов (п) шпинделя станка, учитывая, что число п по нормативам рекомендуется вы­ бирать по скорости резания, рассчитанной по максимальному диа­ метру заготовки D, можно получить следующие преимущества для процесса торцового точения с п=пост. (ЭИ437БУ — ВК6М):

около 40%.

Т а б л и ц а 7.1

Минутная производительность при торцовом точении с л=пост. и о=пост. (ЭИ437БУ—ВК6М)

418

Здесь D max и Dmin— соответственно максимальный и минималь­ ный диаметры заготовки, мм.

3. Повышение производительности при заданном периоде стой­ кости Т. В таблице 7.2 приведены данные, относящиеся к Т =

30мин.

4.Повышение чистоты обработанной поверхности (в среднем!

на один класс).

струмента, точности, производительности и себестоимости обработки. C6i МВССО РСФСР, 1961.

3.М а к а р о в А. Д. Разработка основ оптимального резания метал­ лов. Проспект ВДНХ, Уфа, 1971.

4.М а к а р о в А. Д. Размерный износ и стойкость резцов при точе­

нии закаленных сталей. «Станки и инструмент», 1962, № 8.

5. М а к а р о в А. Д. Исследование и установление режимов чистовой обточки жаропрочных сплавов с учетом размерной стойкости резнов, чис­ тоты, производительности и себестоимости обработки. В сб.: «Обрабатывае­ мость жаропрочных и титановых сплавов». Труды Всесоюзной межвузов­

щенных пластинками твердого сплава ТЗОК4, при точении стали IXI8H9T. ГОСИНТИ, вып. 52, тема № М-62-267/52, М., 1962.

7. М а к а р о в А. Д. Параметрическое уравнениемаксимальной раз­ мерной стойкости инструмента для определения оптимальных режимов ре­ зания. ГОСИНТИ, № 663-446/78, М., 1963.

8. М а к а р о в А. Д. Вопросы разработки и назначения режимов резания с учетом размерной стойкости инструмента, точности, производи­ тельности и себестоимости обработки. В сб.: «Экономичность технологиче­ ских процессов». Труды ЛИЭИ, вып. 47, Л ., 1964.

9. М а к а р о в А. Д., В о л г а р е в Л. Н . , М у х и н В. С. Некоторыевопросы оптимального резания металлов. Труды УАИ, вып. 8, Уфа, 1968.

10.М а к а р о в А. Д ., М у х и н В. С. Особенности обработки сплаваЭИ437БУ. «Станки и инструмент», 1970, № 11.

11.Ш у с т е р Л. Ш. Влияние режимов резания на изнашивание рез» цов. «Вестник машиностроения», 1965, № 1.

торов на выбор оптимальных режимов резания, сб.: «Высокопроизводитель­

М., «Наука», 1966.

16.М а к а р о в А. Д., Б е р ш а д с к и й В. Б. О выборе оптимал ных режимов резания при фрезеровании штамповой стали 5ХНВ. В сб.:

«Вопросы оптимального резания металлов». Труды УАИ, вып. 34, 1972.

119*