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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 74

Скачиваний: 1

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

Рис. 16.22. Влияние скорости резания на распределение мнкротвердости приповерхностного слоя вдоль профиля микронеровности; Х18Н9Т; ВК8; t = 0,5 мм;

s = 0,20 мм/об (обозначения см. по табл. 16.8)

Известно [21], что гетерогенность электрохимических свойств поверхностей, обработанных точением, в значительной мере пред­ определяет коррозионную стойкость деталей в заданных условиях эксплуатации. При этом установлено, что гетерогенность связана главным образом с наличием зон различной степени наклепа на выступах и во впадинах микрогеометрии поверхности.

Из рис. 16.21, взятого из работы [22], видно, что вдоль про­ филя в пределах одного шага микронеровности микротвердостьН20 обрабатываемого материала существенно изменяется. Эти колебания Н20 являются периодически повторяющимися при пере­ ходе от одной микронеровности к другой, причем характерно то, что наблюдается некоторое смещение максимума Н20 — относи­ тельно выступа и минимума Н20 — относительно впадины мик­ ронеровности. Подобный характер распределения Н20 вдоль про- , филя сохраняется и в глубь от поверхности, но разница между Н20тах и H20min постепенно сглаживается.

Скорость резания (рис. 16.22 и табл. 16.8) оказывает влия­ ние на величины Н20тах и Н20т;п, а также на расстояние /х меж­ ду ними, измеренное вдоль оси образца. Чем больше разность-

365

Т а б л и ц а 16.8

.Влияние скорости резания и подачи (при «„) на показатели неоднородности

наклона обработанной поверхности при чистовом (<=0,5 мм)

точении

 

 

нержавеющей стали XI8H9T резцом ВК8

 

 

 

 

 

(7=10°,

а= а1 = Ю15, <р=<р1=45°;

л=0;

г = 0,5

мм)

 

 

У с л о в н ы й

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

н о м е р

1

3

4

5

6

7

8

9

10

о б р а з ц а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•V, м /м и н

2 0

5 0

8 5

1 2 0

1 6 0

9 8

9 0

8 5

6 5

5 5

S, м м /о б

0 . 2

0 , 2

0 , 2

0 , 2

0 . 2

0 , 0 9

0 . 1 3 5

0 2

0 , 3

0 , 4

А Н , кгф г.и-

з ю

3 0 0

2 7 5

3 2 0

3 6 0

1 4 0

2 1 5

2 7 5

3 3 0

3 9 0

■1г. м к м

8 0

7 6

7 2

5 8

5 0

1 6

3 5

7 2

7 5

8 0

ЬО■SO

е\

 

 

 

Рис. 16.23. Влияние

 

\

 

 

 

20

 

 

 

скорости резания на

 

S

 

 

 

уменьшение элек­

Ю

 

 

 

 

тродного потенциала

\

i

 

 

обработанной

.5

___ • _

поверхности; Х18Н9Т;

 

 

ВК8; t = 0 , 5

мм\

 

 

 

 

 

s —

0,20 мм/об

 

80

(20

 

/6 0 V, г г /л и *

 

 

 

■ДН =

Н20„ах — H20min и

меньше расстояние

1Х, тем

выше

гете­

рогенность электрохимических свойств обработанных поверхно­ стей. Из таблицы 16.8 следует, что увеличение v до v0 мало из­ меняет 1и но уменьшает АН. При v > v0 происходит увеличе­ ние АН и уменьшение 1Х. Поэтому при v0 наблюдается наименьшая гетерогенность электрохимических свойств обработанных поверх­ ностей, приводящая к наименьшему их разблагораживанию [231 ■(рис. 16.23).

С увеличением подачи (рис. 16.24 и табл. 16.8) в условиях

.поддержания оптимальной температуры резания за счет изменения скорости резания происходит одновременное увеличение АН и I, т. е. одновременно действуют два фактора, влияющие на гетеро­ генность поверхности в противоположных направлениях. В за­ висимости от конкретных условий (обрабатываемого материала, геометрии режущего инструмента и пр.) превалирующим может быть тот или иной фактор. Этим, очевидно, можно объяснить

•366

Рис. 16.24. Влияние подачи на распределение микротвердости приповерхностного слоя вдоль профиля микронеровности (обозначения см. по табл. 16.8)

противоречивые данные, отмеченные в работе [24], о влиянии подачи на коррозионное поведение обработанных поверхностей.

Наименьшее разблагораживание обработанной поверхности нержавеющих сталей при оптимальной скорости резания приводит к уменьшению их общей коррозии [25].

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Б а р р е т т Ч. С., X о н и к о м б Р. В. К., Г р а н т Н. Д- Современное состояние и задачи исследований разрушений. В сб.: «Атом­

ный механизм разрушения», перевод с английского,

М., Металлу ргиздатг

1963.

В е й б у л л

В.

Усталостные испытания и анализ их результатов.

2.

Перевод с английского.

М., «Машиностроение», 1964.

 

3.

Р а т н е р

С.

И.

Разрушение при повторных

нагрузках. Оборои-

гиз, 1959.

А. М. Качество поверхностного слоя и усталость жаро­

4.

С у л и м а

прочных материалов

и деталей авиационных двигателей. Автореферат

дис­

сертации, М., 1969.

 

 

 

 

 

 

5.

Е л и з а в е т и н

М.

А., С а т е л ь Э. А. Технологические

спо­

собы, повышения долговечности машин. М., «Машиностроение», 1964.

 

6.

К у д р я в ц е в

И.

В.

Внутренние напряжения как резерв проч­

ности

в машиностроении.

М ., Машгиз, 1951.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/г;

367

 

 

 

 

 

 

 

L ia ..

7.

С е р в и с е н С. В. Повышение

усталостной прочности

деталей

здашин

поверхностной обработкой. М.,

Машгиз, 1952.

В.

Теория

8.

Д у н и н-Б а р к о в с к и й М.

В., См и р н о в Н.

'вероятностей и математическая статистика в технике (общая

часть). Гос-

техиздат, 1955.

 

 

 

9.

М а к а р о в А. Д., М у х и н В. С. О взаимосвязи характеристик

качества поверхностного слоя и эксплуатационных свойств деталей из жаропрочных материалов. В сб.: «Влияние методов и режимов чистовой

•обработки на эксплуатационные свойства деталей машин», ч. 1, ЛДНТП,

Л., 1969.

10.S t г о h А. N.. Phylos. Mag.; 1953, 3, 397.

11.

W о о d D.

С.,

С 1

а г k D.

S. Trans. ASM,

1952, 43,

471.

12.

O r a w a n

E.,

Dislocations

in Metals. New

York,

AIME, 1952.

13.

F u j i t a

F. Acta

metallurgica, 1958, 6, 543.

 

14.Г р и н ч е н к о И. Г. Упрочнение деталей из жаропрочных и титановых сплавов. М., «Машиностроение», 1971.

15.Д е р я г и н Г. А. Упрочнение наклепом замковой части турбин­ ных лопаток. В сб.: «Упрочнение деталей машин механическим наклепы­ ванием», под ред. П. Е. Дьяченко, М., «Наука», 1965.

16.С у л и м а А. М., Е в с т и г и е е в М. И. Влияние технологиче­ ских и конструктивных факторов на выносливость жаропрочных сплавов при высокочастотном нагружении. В сб.: «Обработка металлов резанием».

Передовой научно-технический

и производственный

опыт, выпуск 35,

М., 1962.

Р а х м а р о в а М. С ,

Д е й ч Г. Б. Про­

17. Ч е р н ы ш е в В . В.,

тягивание и упрочнение хвостовиков лопаток газотурбинных двигателей. М., «Машиностроение», 1971.

18.

Х и м у ш и н Ф. Ф. Жаропрочные стали и сплавы. М., «Метал­

лургия»,

1969.

 

К у з н е ц о в

В. А. Темпе­

19.

М у х и н В. С., С а в а т е е в В. Г.,

ратурно-ресурсные барьеры

работоспособности сплава ЭИ437БУ (при­

менительно к жаропрочности)

в зависимости

от параметров

качества по­

верхностного слоя. В сб.: «Вопросы оптимизации процессов резания метал­

лов», труды

УАИ, вып. 54, Уфа, 1973.

20. М у

х и и В. С., С а в а т е е в В. Г., К у з н е ц о в В. А. К во­

просу выбора наилучшего варианта обработки деталей в зависимости от температуры и ресурса их эксплуатации. В сб.: «Вопросы оптимизации процессов резания металлов», Труды УАИ, вып. 54, Уфа, 1973.

21.

К а р п е и к о Г. В., Б а б е й Ю. И.,

К а р п е н к о Н. В., Г у т-

м а н Э. М. Упрочнение стали механической обработкой. Киев,

«Наукова

думка»,

1966.

3 а й ц е в а Н.

П. Иссле­

22.

М а к а р о в А. Д ., Ш у с т е р Л. Ш.,

дование влияния режима резания на неоднородность наклепа приповерх­ ностных слоев обработанных деталей. В сб.: «Вопросы оптимизации процес-

•са резания

металлов», труды УАИ, вып. 54, Уфа, 1973.

А. Д., Ш е с ­

23. Г у т м а н Э- М., Д е р я б и н В. И., М а к а р о в

т о п а л о в

В. Е.,

Ш у с т е р Л. Ш. Влияние остаточных

напряжений,

вызванных

резанием

нержавеющих сталей, на электродный

потенциал. В

сб.: «Вопросы оптимального резания металлов», труды УАИ, вып. 34, Уфа, 1972.

24. X и т а р и ш в н л и М. Г., Б а б е й Ю. И., В а с и л е н к о И. И. Влияние микрогеометрии поверхности и физико-химического состояния по­

верхностных слоев деталей на их

коррозионное

растрескивание.

«Физи­

ко-химическая механика»,

1972, № 4.

Ш е с т о п а л о в

В . Е . ,

25. Г у т м а н Э. М.,

Д. е р я б н н В. И.,

Ш у с т е р

Л. Ш. Взаимосвязь электрохимических свойств нержавеющих

сталей и

остаточных напряжений,

вызванных механической обработкой.

«Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности», ВНИИОЭНГ, М., 1972, № 1.

 

 

О Г Л А В Л Е Н И Е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стр.

В в е д'е н и е

.........................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ИЗНОС РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

 

 

 

 

 

Г л а в а

1.

Характеристики обрабатываемости металлов резанием .

.

5

Г л а в а

II.

Элементы износа, кривые износа и

критерии затупления

 

 

 

инструмента.Показатели износа. Геометрия износа режущей

^

 

 

части инструмента.......................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

Кривые износа. Характерные типы кривых...................

 

 

 

8

 

 

Критерии затупления..............................................................

 

 

 

 

 

 

9

 

 

Показатели и зн оса ...................................................

 

 

.

 

 

 

15

 

 

Литература..................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

19

Г л а'в а

III.

Харз. "герметики размерной стойкости инструмента . .

.

20

 

 

Размерная стойкость...............................................................

 

 

 

 

 

 

20

 

 

Геометрическая трактовка hon и T v p ...............................

 

 

 

ин­

23

 

 

Факторы, влияющие на износ и стойкость режущих

24

 

 

струментов ..................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

..............................................................................

 

 

 

 

 

 

28

Г л а в а

IV.

Механизм и

физические

причины износа

режущего

ин­

29

 

 

струмента ......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Адгезионный износ ' ...............................................................

 

 

 

 

 

 

29

 

 

Абразивный

и абразивно-химическийи з н о с ..................

 

 

 

34

 

 

Диффузионный износ..............................................................

 

 

 

 

 

 

38

 

 

Прочие виды

и зн о с а ....................

 

 

 

 

 

 

47

 

 

Механизм износа передней и,задней поверхности инстру­

4Э

 

 

мента ...................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

V.

Л и т ерат ура....................................................................................

связей и взаимодействие

основ­

52

Прочность адгезионных

54

 

 

ных факторов при резании металов

...................................

 

 

 

 

 

 

Методика определения

прочности

адгезионных

связей

54

 

 

на срез при различных температурах идавлениях.

. .

 

 

Сравнение данных, полученных в лабораторных иссле­

60

 

 

дованиях, с элементами

механики

процесса

резания.

 

 

Прочность адгезионных

связей на срез при различных

65

 

 

температурах

и давлениях.....................................................

связей

на

контакт­

 

 

Влияние прочности адгезионных

 

 

 

ные процессы, происходящие на передней

поверхности

67

 

 

режущих инструментов...........................................................

 

 

 

 

 

369

 

 

Влияние

прочности

адгезионных

связей

на износ ре­

72

 

 

жущих

инструментов ...............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

Упрощенная схема взаимодействия основных факторов

77

 

 

н их

влияния на

интенсивность

 

износа

инструмента

 

 

Литература..................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78

Г л а в а

VI.

Влияние скорости и температуры

резания

 

на суммарную

80

 

 

интенсивность износа

...............................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

Влияние скорости

резания

на

длину пути

резания и

82

 

 

период стойкости инструмента........................................

 

 

ветви

кривой

 

 

Стойкостная

зависимость

для

правой

86

 

 

Т = /

(о)..............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Графическое определение оптимальной скорости реза­

88

 

 

ния

..............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характер изменения показателя относительной стой­

88

 

 

кости

на разных

участках

кривой

Т =

 

1

 

 

Экономический период стойкости....................................

 

 

91

 

 

Период стойкости ТМп и скорость резания Умп, соответ­

 

 

 

ствующие максимальной производительности труда на

94

 

 

данном рабочем месте ................................................................

 

непосредственного

опре­

 

 

Аналитическая формула для

94

 

 

деления экономической скорости резания

 

 

 

Графическое определение скорости резанияV9 . . . .

95

 

 

Соотношение между скоростями резания

V„,V9 и VMn .

97

 

 

Зависимость скорости резания от подачи и глубины ре­

98

 

 

зания

...................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обобщенная формула для определения скорости резания

100

 

 

О температурном методе исследования стойкости ре­

 

 

 

жущих инструментов...............................................................

 

 

 

 

 

101

 

 

Литература......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

104

I л а в а

VI I .

Положение (закон)

постоянства оптимальной температуры

106

 

 

резания..............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Признание и подтверждение закона постоянства опти­

 

 

 

мальной

температуры резания в исследованиях

инже­

 

 

 

неров

 

и ученых,

работающих

в других

 

научных кол­

114

 

 

лективах

..........................................................................................точ ение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Торцовое

 

 

 

 

 

 

 

115

 

 

Л ит ерат ура..................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

119

Г л а в а

VIII. Основные следствия,

вытекающие

из закона постоянства

 

 

 

оптимальной температуры резания.......................................

 

 

121

 

 

Литература......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

131

Г л а в а

IX. Научное и практическое использование закона

постоян­

133

 

 

ства оптимальной температуры р езан и я ................................

 

 

 

 

Параметрические

уравнения максимальной

размерной

 

 

 

ст ой к ости ...........................................................

 

 

 

 

 

 

 

....................

133

 

 

Номограммы

для выбора оптимальных сочетаний подач

137

 

 

и скоростей

резания...................................................................

 

 

сочетаний

скоростей

 

 

Метод определения оптимальных

 

 

 

резания и подач

......................................................................

 

 

 

 

 

 

'143

 

 

Автоматическое управление процессом резания . . . .

 

146

 

 

Новые

характеристики

обрабатываемости

металлов

149

 

 

резанием ......................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература .

. . .

 

- ...................

 

 

 

 

 

 

156

370

Смотрите также файлы