2.3.3. Влияние условий обработки на высоту нароста

Н

Рис. 61. Влияние скорости резания

и твердости заготовки на высоту

нароста

Рис. 62. Схема влияния скорости резания на температуру резания, высоту нароста и фактический пе­-

редний угол

_ф; Н; - - - 

а размеры нароста основное влияние оказывают род и механические свойства обрабатываемого материала, скорость резания, толщина срезаемого слоя (подача), передний угол инструмента и род применяемой смазочно-охлаждающей жидкости. Все материалы можно разделить на не склонные к наростообразованию и склонные к наростообразованию. К первым можно отнести медь, латунь, бронзу, олово, свинец, большинство титановых сплавов, белый чугун, закаленные стали, легированные стали с большим содержанием хрома и никеля; ко вторым – конструкционные, углеродистые и большинство легированных сталей, серый чугун, алю­миний, силумин. Если материал склонен к наростообразованию, то размеры на­роста Н возрастают при уменьшении твердости и повышении пластичности материала (рис. 61).

Наиболее сложно на размеры нароста влияет скорость резания (рис. 62). При очень малых скоростях резания (зона I) нароста нет. При повышении скорости резания от V₁ до V₂ высота нароста вначале растет, достигая максимального зна­чения при некотором значении скорости V₂, затем на­чинает умень­шаться (зона II). В зо­не III при любой скорости резания, большей V₃, нарост отсутству­ет. При резании среднеуглеродистых конструк­ционных сталей зона  I соответствует скоростям резания менее 0,5…1 м/мин, а зона III – более 80…100 м/мин.

Максимальную высоту нарост имеет при скоростях резания 15…30 м/мин. Экспериментально установлено, что при наиболее распространенных условиях резания сталей нарост имеет максимальную высоту при таком значении скорости резания, при котором температура  = 300 °С, и исчезает при значении скорости, при которой температура  = 600 °С. Уменьшение размеров нароста при температурах более 300 °С объясняется значительным снижением сопротивления материала нароста пластическому сдвигу.

По мере увеличения скорости резания (температуры на передней поверхности) изменяются не только размеры нароста, но его форма. При скоростях резания, меньших V₂, форма нароста характеризуется большим отношением H/l и большой величиной угла _ф. По мере уменьшения высоты нароста отношение H/l и угол _ф также уменьшаются, нарост становится относительно тоньше и шире и постепенно вырождается в слой, параллельный передней поверхности инструмента.

На рис. 63 представлено влияние скорости резания на высоту нароста при различных передних углах и толщинах срезаемого слоя (подачах). Независимо от величины переднего угла и толщины срезаемого слоя кривые Н = f(V) имеют горбообразную форму, но при меньших передних углах и больших толщинах срезаемого слоя высота кривых больше, а основание меньше. Кроме того, чем меньше передний угол и больше толщина срезаемого слоя, тем при меньшем значении скоростей резания высота нароста достигает максимума. Это понятно, так как при уменьшении угла  и увеличении толщины а скорость резания должна быть меньше, чтобы температура резания достигла значений 300 и 600 °С. Из рис. 63 видно, что для скоростей резания, соответствующих восходящим ветвям кривых, высота нароста уменьшается при уменьшении толщины срезаемого слоя и увеличении переднего угла инструмента. Если передний угол  > 40…45°, то при любых условиях обработки нарост не образуется.

Рис. 63. Схема влияния скорости резания на высоту нароста при различ-

ных передних углах  и толщинах а срезаемого слоя

Все то, что может уменьшить силы адгезии на передней поверхности инструмента, умень­шает размеры нароста. Поэтому при применении смазочно-охлаж­дающих жидкостей, образующих при адсо­р­б­­ции на материале инструмента прочные смазочные пленки и снижающих коэффициент трения, высота нароста становится меньше.