книги из ГПНТБ / Макаров, А. Д. Износ инструмента, качество и долговечность деталей из авиационных материалов учебное пособие

Г Л АВ А VIII

ОСНОВНЫЕ СЛЕДСТВИЯ, ВЫТЕКАЮЩИЕ ИЗ ЗАКОНА ПОСТОЯНСТВА ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ РЕЗАНИЯ

«Утверждение закона (как отмечал Д. И. Менделеев! Ш) воз­ можно только при помощи вывода из него следствий, без него невозможных и не ожидаемых, и оправдания тех следствий в опытной проверке. Без такого способа испытания не может ут­ вердиться ни один закон природы». Экспериментально подтвер­ жденные следствия, вытекающие из закона, могут служить од­ ним из важных доказательств объективного существования и правильности (истинности) любого закона.

Из закона постоянства оптимальной температуры резания вы­ текает ряд важных для науки и практики следствий.

Рис. 8. 1. Влияние скорости резания на температуру резания и поверхностный относительный износ резцов с различными главными и вспомогательными углами в плане. Сталь

ЭИ654-ВК8

121

Рис. 8.2. Влияние скорости резания на температуру резания и интенсивность износа резцов с различными углами наклона главной режущей кромки и разными задними углами. Сталь

ЭИ654-ВК.8

С л е д с т в и е I

Для инструментов с любой комбинацией геометрических пара­ метров режущей части (г, ср, ср1( А,, а и др.) точкам минимума кри­ вых, выражающих зависимость интенсивности износа от скорости резания, соответствует одна и та же оптимальная температура ре­ зания, хотя уровень оптимальных скоростей резания при этом может колебаться весьма существенно [2, 3, 4, 5] (рис. 8.1—8.4).

Значение указанного следствия состоит в том, что на его ос­ нове путем поддержания постоянства оптимальной температуры резания 0 Оможно осуществить процесс резания в оптимальном режиме при использовании инструментов с любой комбинацией геометрических параметров режущей части без проведения весьма трудоемких и дорогостоящих стойкостных исследований. Анало­ гичные заключения можно сделать и о значении последующих

•следствий.

С л е д с т в и е I I

При обработке металлов резанием без охлаждения и при применении разных смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), подводимых в зону резания различными способами, наименьшая интенсивность износа инструмента наблюдается при одной и той же оптимальной температуре резания [3, 6, 7, 8] (рис. 8.5 и 8.6),

1Й'Л

Рис. 8.3. Влияние скорости-

12$

Рис. 8.4. Влияние ■скорости резания на температуру

f";. резания и

интенсивность^ износа резцов .

ВК6М с различ­ ными радиусами] при вершине. Жаропрочный сплiiB ЭИ437БУ

Рис. 8.5. Влияние скорости резания на температуру резания и интенсивность износа резца при точении без охлаждения и с применением разных СОЖЖаропрочный сплав ЭИ437БУ, резец ВК8]

С л е д с т в и е III

Разным комбинациям температур предварительного подогрева заготовок, скоростей резания и сечений срезаемого слоя, соот­ ветствующих наименьшей интенсивности износа инструмента и наибольшей его размерной стойкости, соответствует одна и та же оптимальная температура резания [9—11] (рис. 8.7 и 8.8). .

Следует заметить, что сделанный ранее Н. Н. Зоревым и 3. М. Фетисовой вывод о том, что «минимальный относительный износ, соответствующий оптимальной температуре резания 800°С,

124

может быть достигнут с равным успехом как искусственным подо­ гревом заготовки, так и повышением режима резания, в част­ ности, скорости резания» [12 ], по существу, выражает ту же мысль.

Рис. 8.7. Влияние скорости резания на температуру резания и интенсивность износа резца при точении с различными i комбинациями сечения среза и температур предварительного подогрева заготовок. Жаропрочный сплав ЭИ437А; резец ВК8

С л е д с т в и е IV

Изменение диаметра обрабатываемой поверхности при точении и диаметра растачиваемого отверстия приводит к существенному изменению уровня оптимальных скоростей резания, в то время как оптимальная температура резания остается постоянной ИЗ, 14] (рис. 8.9 и 8.10).

126

С л е д с т в и е У

Изменение твердости и структуры стали приводит к сущест­ венному изменению уровня оптимальных скоростей резания, но указанным скоростям соответствует одна и та же оптимальная температура резания [2, 15—18] (рис.; 8.11 и 8.12).

Рнс. 8.10. Влияние скорости резания на температуру резания (термоэдс) и интенсивность износа расточного резца. Сталь Х18Н9Т; резец ВК8, t = 0,30 мм;

s = 0,06 мм!об

Рис. 8.11. Влияние скорости резания'(а) и температуры резания-(б) на ин­ тенсивность износа резца при точении заготовок с различной структурой

и твердостью. Сталь ЭХВГ; резец ВК8

С л е д с т в и е VI

Одна и та же оптимальная температура резания соответствует максимальной длине просверленных отверстий при применении различных конструкций сверл, приводящих к различной неод­ нородности деформации срезаемого металла. Иными словами, при применении спиральных сверл со ступенчатой передней поверх­ ностью, за счет уменьшения сил взаимодействия уменьшается неоднородность деформации срезаемого металла, снижается тем­ пература резания, повышается оптимальная скорость резания, при которой наблюдается максимальная длина просверленных отверстий, но оптимальная температура контакта остается той же, что и для сверл стандартной конструкции (см. рис. 7.14).

и др., выражающие зависимость интенсивности износа (или дли­ ны пути резания) от толщины среза, радиуса при вершине резца в плане, диаметра обрабатываемой поверхности при точении или растачивании, температуры предварительного подогрева загото­ вок и др., при постоянстве скоростей резания могут быть моно­ тонно убывающими, вогнутыми (выпуклыми) или монотонно воз­ растающими. Характер этих кривых определяется влиянием из­ меняемого параметра (s, г, d, 0 Пи др.) на температуру резания

Рис. 8.31. Влияние подачи на температуру резания и чист нарезанных шестерен при работе с различными скоростями резания. Сталь 40; т — 2 мм; г — 61. Червячная фреза Pit)