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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 116

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Положение постоянства оптимальной температуры резания для точек минимума интенсивности износа инструмента, установленное при точении, в настоящее время нашло полное подтверждение при растачивании, торцовом фрезеровании, сверлении, нарезании резьбы методом многократных проходов и зубофрезеровании чер­ вячными фрезами.

3. На основе термоэдс, зафиксированной при оптимальной скорости резания V0, можно наделено осуществлять автоматичес­ кое ведение процессов обработки на режимах, соответствующих максимуму размерной стойкости инструмента и точности обра­ ботки .

Автоматическое ведение процессов обработки резанием на основе сохранения постоянства величины термоэдс, зафиксирован­

ной при скорости резания VT, найденной для одной

из

подач,

не дает удовлетворительных по точности результатов,

т.

к.

одной

и той же величине температуры (термоэдс) при работе

 

на

различ­

ных подачах соответствуют различные периоды стойкости, отли­ чающиеся между собой на 200—500% [17].

4. Скорости резания V0, являющиеся оптимальными по ин­ тенсивности размерного износа и размерной стойкости инструмен­ та, являются оптимальными по высоте неровностей обработанной поверхности, глубине и степени наклепа и другим характеристи­ кам качества [18, 19].

Так как уровень скоростей резания Vr зависит от выбранного периода стойкости Т, то естественно, что скорости резания, яв­ ляющиеся оптимальными по качеству обработанной поверхности, в общем случае не будут совпадать со скоростями резания V т.

Наличие взаимосвязи между интенсивностью размерного изно­ са /г0п, с одной стороны, и высотой неровностей, показателями наклепа и другими качествами обработанной поверхности, с другой

м

до

уго

гео

to o v^/^uu

Рис. 9.12. Влияние скорости резания на поверхностный относительный из­ нос при различных величинах радиального износа, принимаемых в качест­ ве критерия затупления. Сталь ЭИ736; резец Т14К8; t = 1,0 мм; s —

= 0,20 мм/об; о — /гг = 20 мкм; □ —/ir = 25 мкм; Д —Лг = 30 мкм

150


стороны,

не

является

 

 

 

 

 

неожиданным, так

как

 

 

 

 

 

интенсивность

износа и

 

 

 

 

 

процесс

образования

 

 

 

 

 

поверхностного

слоя в

 

 

 

 

 

значительной мере опре­

 

 

 

 

 

деляются действием од­

 

 

 

 

 

них и тех же физических

 

 

 

 

 

причин.

Оптимальная ско­

 

 

 

 

5.

 

 

 

 

 

рость резания V0 и вели­

 

 

 

 

 

чина

hono не зависят от

 

 

 

 

 

абсолютной

величины

 

 

 

 

 

износа hr или /г,,

при­

 

 

 

 

 

нимаемой

в

качестве

 

 

 

 

 

критерия затупления, в

 

 

 

 

 

то время как

скорость

 

 

 

 

 

VT и

период

стойкости

 

 

 

 

 

являются

прямой функ­

 

 

 

 

 

цией величины /г3.

 

 

 

 

 

 

На рис. 9.12

приве­

 

 

 

 

 

дено влияние

скорости

 

 

 

 

 

резания

на

величину

 

 

 

 

 

поверхностного

относи­

50 60

80

100

200

J/м/чин

тельного

износа резца

Т14К8 при точении ста­

 

 

 

 

 

ли ЭИ736 при трех зна­

Рис. 9.13.

Влияние скорости резания на

чениях

величины

h!t

период стойкости резца при различной

принятой

для

подсчета

ширине фаски износа по задней грани,

принимаемой в качестве критерия затупления.

hon. Каждому значению

Сталь ЭИ736;

резец Т14К8; t — I мм;

hr соответствует

одна и

 

s =

0,2л(Л(/об

 

та же оптимальная ско­

 

 

 

 

 

рость резания

(V0 = 85 м/мин), причем абсолютные величины hon

при различных

значениях V практически

совпадают.

В то же

время каждому значению величины

h3 соответствует свое значе­

ние скорости VT (рис. 9.13). Например, для

периода

стойкости

Т =

30 мин

получались следующие значения скорости VT:

 

 

h3, мм

 

0,20;

0,25;

 

0,30;

 

 

 

VT, м/мин 108;

147;

 

 

182.

 

При изменении всего лишь на 0,10 мм абсолютной величины /г31 принимаемой в качестве критерия затупления, скорость резания изменяется в 1,67 раза. Независимость величин V0 и houo от критерия затупления позволяет резко сократить продолжитель­ ность опытов при исследовании обрабатываемости металлов и установлении режимов резания, так как здесь отпадает необхо­ димость проведения стойкостных опытов до полного затупления инструмента.

151


Рчс. 9.14. Влияние скорости резания на период стойкости при точении. Сталь ЭИ654; резец ВК6; t = 2 мм

6. Чаще всего количественной характеристикой обрабатывае­ мости металла при точении принято считать скорость резания V60, соответствующую 60-минутной стойкости резцов. Так как ука­ занный период стойкости для многих труднообрабатываемых материалов вообще невозможно получить при самом широком изменении скоростей резания, эта характеристика не может слу­ жить показателем обрабатываемости, тогда как оптимальные ско­

рости резания

V0 существуют для каждого обрабатываемого ма­

териала. Так,

при точении нержавеющей стали ЭИ654 с глубиной

резания 2 мм на подачах 0,15 и 0,30 мм/об стойкость резцов

ВК6

не превышает

10 мин, на подаче 0,50 мм/об — 24 мин (рис.

9.14),

при оптимальных скоростях резания соответственно 63,

45 и

34м/мин.

7.Скорости резания VT неудобны для сравнения режущих свойств различных инструментальных материалов, так как эти

-скорости резания для разных марок твердого сплава могут соот­ ветствовать разным ветвям кривой hon = f (v) и по уровню ско­ ростей резания VT твердые сплавы могут располагаться в любой последовательности, определяемой выбранным периодом стойкости

Т (табл. 9.2).

Так, при Т — 70 мин твердый сплав ВК6 имеет преимущество

перед твердым сплавом Т14К8

как по уровню скорости У70, так

и по величине hon. Сравнение

же резцов по

величине VT'n hor

при Т = 40 мин показывает

преимущество

твердого сплава

Т14К8, а при Т — 55 мин указанные твердые сплавы практически равноценны. Для твердого сплава ВК6 скорость резания V70 =

152


 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 9.2

Сравнение Ут и Л0.п при различных значениях периода стойкости Т

(сталь 1Х18Н9Т; резцы ВК6 и Т14К8;

t =

0,50

мм;

s = 0,15 мм/об;

 

критерий затупления Л3 =

0,40

мк)

 

 

 

Скорость

р 1 3 4 !'Н Я ,

 

 

Величина

поверхж ст-

 

 

Отнош ение

ного относительного

О тношение

Период стойкости

м Ы и н

 

 

износа,

л<к *105с л 2

 

 

 

 

 

л о п

 

 

 

 

 

 

 

7\ м и н

 

 

"

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V у*

V у

v T

 

Ло.п

ло.п

 

(ВК6)

(Т14К8)

%

 

(В Кб)

(T14K8)

к

40

115

205

56

 

3

2,4

125

55

100

100

100

 

3

3

100

70

92

57

161,5

2,7

6,8

39,7

Оптимальным

пе­

Оптимальная скорость

Отношение

Оптимальный поверхно­

О тнош ение

риод стойкости.

стный

олшеительный

м и н

 

 

резания, м \ м и н

ио

износ

в лофО3 см*

h

о.п.о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у

 

 

 

 

 

------- п *

 

 

 

 

Т 'о

 

7 о

v o

%

%

7lo.n.o

7io.n.o

ло.п.о

 

(В Кб)

m

m ;

(В Кб)

(Т14К8)

(ВКв)

(Т14К8)

 

 

 

 

 

 

 

145

 

49

69

164

42

1,8

 

2,1

86

 

= 92 м/мин соответствует правой ветви кривой hon = f (v), а для твердого сплава Т14К8 скорость резания У70 = 57 м/мин соот­ ветствует левой ветви кривой hon = f (v).

Для резцов, оснащенных твердым сплавом Т14К8, повышение скорости резания от V70 до V0=164 м/мин приводит к снижению величины h0B и повышению размерной стойкости инструмента. Для резцов, оснащенных твердым сплавом ВК6, повышение ско­ рости резания против V70 = 92 м/мин приводит к монотонному повышению величины hou и снижению размерной стойкости ин­ струмента.

При оптимальных скоростях резания V0 сплавы ВК6 и Т14К8 по величине hono (т. е. величине поверхностного относительного износа, наблюдаемого при оптимальных скоростях резания) при­ мерно равноценны, но отличаются по уровню V0.

8 . В отличие o t V„ скорость резания V T не раскрывает резервов повышения размерной стойкости инструмента, а в ряде случаев использование VT приводит к выбору совершенно не рациональных

режимов резания, соответствующих левым ветвям кривых

Аоп =

= f (v). Это происходит в том случае, когда зависимость

Т v

устанавливается при работе на относительно высоких скоростях резания, которым соответствуют периоды стойкости, значительно меньшие, чем Т,а скорость резания VT находится путем экстраполя­ ции зависимости Т — у на заданный период стойкости.

153