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

Рис. 11.11. Зависимость начального и относительного износа резца и высо­ ты неровностей обработанной поверхности от марки инструментального материала при чистовом точении осевой стали. Для Р18 о = 116 м/мин; для твердых сплавов v = 250 м/мин [8 ]

скоростях резания, а при оптимальных — для каждого сплава. В этом случае будет выдержано постоянство таких условий реза­ ния, при которых для каждого сплава обеспечивается минималь­ ная интенсивность размерного износа.

Оценка влияния марки твердого сплава на высоту неровностей при оптимальной скорости резания более правильна, так как срав­ нение при v =const в ряде случаев может привести к ошибочным заключениям в силу того, что высота неровностей при произвольно выбранных постоянных скоростях резания может принадлежать для различных твердых сплавов разным фазам кривой Rz = f (v). Так, при точении стали 1Х18Н9Т резцами ВКЗ и Т14К8 на оп­ тимальных скоростях резания (соответственно 52 и 133 м/мин) были получены довольно близкие величины поверхностных относи­ тельных износов hono и практически совпадающие значения высоты неровностей R z (рис. 11.12). Если же резцы сравнивать при по­ стоянной скорости резания 52 м/мин, то резец ВКЗ оказывается более износостойким и дающим менее шероховатую поверхность, так как для него скорость резания 52 м/мин является оптимальной, а для резца Т14К8 указанная скорость находится в зоне усилен­ ного адгезионного износа. И, наоборот, скорость резания 133 м/мин для резца Т14К8 является оптимальной, тогда как резец

211

™ 4 o 3CH*

в

Рис. 11.12. Интенсивность износа инструмента (а) и высота неровностей обработанной поверхности (б) при точении с различнымискоростями резания; /= 0,5 мм; s = 0,3 мм/сб [6 ]

ВКЗ при этой скорости резания подвергается интенсивному диф­ фузионному износу.

Влияние марки твердого сплава на высоту неровностей обрабо­ танной поверхности при точении стали 1Х18Н9Т на оптимальных, но различных для каждого твердого сплава скоростях резания приведено на рис. 11.13. Марки твердого сплава расположены в порядке возрастания величин /гопо. Рис. 11.13 показывает, что по величине Rz твердые сплавы расположились в той же последо­ вательности.

Таким образом, путем выбора соответствующей марки инст­ рументального материала можно в некоторых пределах регулиро­ вать не только стойкость инструмента, но и характеристики ка­ чества обработанной поверхности [151.

212

В настоящее время для получения деталей высокой точности * высокого класса чистоты поверхности промышленностью все в большем количестве выпускаются прецизионные и особо точные -станки.

Выбор режимов резания по шероховатости обработанной поверхности

Для получения заданного класса чистоты обработанной по­ верхности в технической литературе приводятся различного рода рекомендации по выбору элементов режима резания и геометрии инструмента [8—17]. Так, например, в общемашиностроительных нормативах [17] даются специальные карты (табл. 11.2), позволяю­ щие для данного материала и класса чистоты в различном диапа­ зоне скоростей резания выбрать величину подачи и радиус при ■вершине резца.

подача s, мя\об

Выбор режимов резания по заданной шероховатости поверх­ ности может быть сделан по специальным номограммам [8] (рис. 11.2). Номограммы позволяют по заданной высоте неров­ ностей обработанной поверхности и принятой величине радиуса яри вершине резца определить максимально допустимую величину подачи sK. Работа на подачах s > sK не обеспечит требуемой чистоты обработки, а на подачах s < sKнерациональна, так как ■снижает производительность труда, повышает себестоимость обра­ ботки и поверхностный относительный износ, а также увеличивает

214

Г Л А В А XII

УПРОЧНЕНИЕ (НАКЛЕП) МЕТАЛЛА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ

Причины, вызывающие наклеп поверхностного слоя при резании

Под наклепом металла следует понимать повышение его проч­ ностных свойств и твердости при его пластическом деформирова­

ствует повышение микротвердости по сравнению с микротвердос­ тью исходного материала и искривление границ зерен в направлении резания. Другой причиной деформации поверхност­ ного слоя (а следовательно, и упрочнения) является то, что резание металлов осуществляется инструментом, лезвие которого всегда имеет некоторый радиус округления р (рис. 1 2 .2)1 Так, для заточенных алмазным кругом резцов р колеблется в пре­ делах З-МО л/си, для резцов с износом позадней поверхности 0,14р 4-0,3 мм радиус округления равен 20-4-60 мкм (применительно к

217

Рис. 12.3. Изменение микротвердости и ширины линии (331) по глубине поверхностного слоя обточенного образца из сплава ЭИ437БУ:

1— мнкротвердость, замеренная при послойном стравливании; 2 — изменение ширимы линии (331); 3— наклеп, замеренный на наклонном микрошлифе

няется на чугунном круге, затем шлиф доводится на стекле до необходимой чистоты. Перед измерением микротвердости шлифы полируются на сукне окисью алюминия. Мнкротвердость измеря­ ется на специальном приборе—■микротвердомере марки ПМТ-3 [2, 31 при различных нагрузках в зависимости от исследуемого материала и глубины наклепа. Измерение, как правило, ведут в направлении от места выхода микрошлифа на поверхность к серд­ цевине до тех пор, пока мнкротвердость не стабилизируется.

Точка стабилизации микротвердости показывает глубину наклепа

yptn-. шллу. ч л еа сп ь ttcuw en a и и дч ч ш ь ш а ею н ни ф о р м у л е £ ■ .£ ).

Исследование наклепа рентгеноструктурным методом

В настоящее время при исследовании поверхностного пласти­ чески деформированного слоя деталей все большее применение находят методы рентгеноструктурного анализа, обладающие вы­ сокой чувствительностью и позволяющие наиболее точно и объ­ ективно оценить величину наклепанного слоя [4]. На практике используют обычно один из двухсуществующих методов — ви­ зуальную оценку изменения характера (размытия) интерферен­ ционных линий или изменение ширины дифракционной линии. Ис­ следование по первому методу выполняют на приборе УРС-55,

220 ./