книги из ГПНТБ / Вульф А.М. Резание металлов

снижается толщина среза а, улучшается теплоотвод и повышается стойкость инструмента.

Постоянные величины Cv, зависящие от обрабатываемого материала, определяются не только его прочностью ст„, но и дру­ гими физико-механическими свойствами, а тажке химическим составом. В табл. 47 приводятся значения поправочных коэф­ фициентов См , характеризующие влияние химического состава на скорость резания различных групп сталей с одинаковым по

Скорости резания значительно снижаются при фрезеровании высоколегированных нержавеющих и жаропрочных сталей. Для торцевых фрез, оснащенных твердым сплавом ВК8, они могут быть рассчитаны по формуле

Некоторые особенно труднообрабатываемые стали и сплавы, например ЭИ437, ЭИ787, ЭИ827, ЭИ867, рекомендуется обраба­ тывать фрезами из быстрорежущей стали, так как твердые сплавы выкрашиваются. В этом случае скорости резания приходится зна­ чительно снижать (табл. 49).

Успешно применяются также трехкарбидные твердые сплавы (например, ТТ10К8А и ТТ10К.8Б), показавшие положительные результаты при обработке труднообрабатываемых сталей и спла­ вов торцевыми фрезами со скоростями резания в два-три раза

более высокими, чем у быстрорежущих фрез. Торцевые фрезы (табл. 50), оснащенные твердыми сплавами, целесообразно приме­ нять при обработке жаропрочных сталей, содержащих в основном хром и никель (1Х18Н9Т, ЭИ811 и др.).

402

Таблица 51

Режимы резания жаропрочных сталей концевыми фрезами

=110 кгс/мм2

При одинаковых значениях предела прочности обрабатывае­ мость ухудшается с уменьшением предела текучести, а также тепло­ проводности. Надо при этом заметить, что обрабатываемость не­ которых сталей (ЭИ787, ЭИ812 и сплавов ЭИ437, ЭИ827 и ЭИ867) значительно ухудшается после старения, так как при этом они упрочняются. Опыт показал, что стойкость инструмента умень­ шается в два—пять раз при обработке ряда сплавов после их ста­ рения сравнительно с обработкой их после закалки или отжига. Поэтому рекомендуется предварительная обработка сталей и спла-

403

BOB в состоянии поставки или после закалки, а затем последова­ тельно старение и чистовая обработка.

В табл. 51 даны режимы резания жаропрочных сталей и спла­ вов концевыми фрезами из быстрорежущей стали.

89.МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

ПРОЦЕССА ФРЕЗЕРОВАНИЯ

Стойкость фрезы, а следовательно, и производительность фре­ зерования в значительной степени связаны с динамическим ха­ рактером процесса, с неизбежными при этом механическим и теп­ ловым ударами, вызывающими вибрации и выкрашивание режу­ щих кромок инструмента. Этому способствуют: чрезмерно

404

ким скоростям резания и меньшим подачам se улучшает условия работы, лишь бы при этом величина подачи на зуб sz соответство­ вала радиусу закругления режущих кромок фрезы и не совпали бы частоты собственных колебаний станка и вынужденных коле­

все чаще прибегают к попутной подаче. В этом случае при совпа­ дении направления вращения фрезы и подачи уменьшается по­ требная мощность. Это получается еще и потому, что при попутном фрезеровании снимается более толстая и короткая стружка, что уменьшает удельную силу резания. При встречном фрезеровании зуб фрезы первоначально скользит по поверхности резания, сдав­

уменьшение величины С, т. е. возрастание скольжения зуба фрезы с увеличением фаски износа (и величины р) при фрезеровании различных аустенитных сталей. При обработке ферритной стали (верхние звездочки) скольжение отсутствовало, т. е. С = 1. Нашло свое отражение большое упругое послействие аустенитных сталей. Это подтверждается графиком (рис. 240, б), показывающим зако­ номерное возрастание износа инструмента h3 при встречном фре­ зеровании с увеличением отношения^- , в то время как для феррит­ ной стали такая закономерность отсутствует (нижние звездочки). Величины 8 и ф выражают относительное удлинение и сужение. Если указанная закономерность справедлива, то можно считать, что упругое послействие в определенной степени связано с ука­ занными прочностными характеристиками.

условия фрезерования аустенитной стали и тем самым повышен­ ную производительность. Это подтверждается результатами иссле­ дования (рис. 240, в). При фрезеровании высокопрочного сплава

зуба фрезы (и сила подачи при этом меньше). По тем же причинам попутное фрезерование было более производительным.

Теперь понятно, почему при обработке жаропрочной стали

зается в зону ненаклепанного металла, снимая относительно толстую стружку без скольжения.

405

Несколько отличный эффект получился при фрезеровании

б) OA

406

ному увеличению стойкости инструмента. Однако с дальнейшим увеличением смещения изделия возросла толщина среза при вре-

Рис. 241. Установка обрабатываемой детали относительно фрезы

зании, сила удара увеличилась и стойкость фрезы уменьшилась почти наполовину.

Подобные изменения производительности инструмента в связи

сего установкой относительно обрабатываемой детали пытаются также объяснить условиями первоначального контакта зуба фрезы

сизделием в момент врезания (рис. 241, б). В зависимости от гео­ метрии режущей части фрезы и угла врезания i!p первоначальный контакт может произойти в точках Т., U, V или S. Наиболее бла­

При фрезеровании чугуна исследования показали наименьшую стойкость инструмента при симметричном фрезеровании(-^- = 2 J ;

она увеличилась в несколько раз при смещении заготовки, когда начиналось врезание с наименьшей толщиной стружки. В послед­ нем случае сказались такие факторы, как хрупкость обрабаты­ ваемого металла, меньшие общая нагрузка и удар.

Надо полагать, что изменение стойкости фрезы в связи с ее установкой относительно изделия зависит от жесткости системы

и определенного соотношения составляющих сил резания ~ . Все это связано с вибрациями большей или меньшей интенсивности

407

и тем самым с качеством обработанной поверхности и производи-4 тельностью процесса.

Иногда производительность фрезерования повышают усовер­ шенствованием геометрии и конструкции инструмента. Например,

Рис. 242. Фрезы со ступенчатым и спиральным распо­ ложением зубьев.

с — с м е щ е н и е п о с л е д н е г о з у б а о т н о с и т е л ь н о п е р в о г о по ра ­

ди у с у

спомощью конической фрезы со спиральным расположением зубьев (рис. 242, б). В общих случаях подъем последних зубьев умень­ шают, чтобы улучшить чистоту обработанной поверхности.

Представляет интерес метод фрезерования инструментом со ступенчатыми торцевыми зубьями, снимающими припуск тонкими слоями с большими подачами, в несколько раз превышающими нормальные (рис. 243, а). Использование этого метода вызывает значительные трудности, связанные с заточкой инструмента и потребностью в большой мощности и жесткости оборудования. Повышают производительность, улучшают чистоту обработанной поверхности и более простыми средствами, применяя фрезы с ма­ лыми углами в плане и с зачистными фасками на зубьях (рис. 243, б).

408

В литературе [1481 отмечается высокая производительность торцевых фрез с ножами с закругленными высокостойкими режу­ щими кромками, дающими зеркальную обработанную поверхность

Рис. 243. Способы высокопроизводительной обработки

и способными самозатачиваться. По затуплении (вместо переточки вводят в действие новый участок режущей кромки поворотом но­ жей. Привлекает внимание сообщение об успешном ИСПОЛЬЗОВа-

Л/й

Рис. 244. Высокопроизводительная фасонная фреза

нии фрез с самовращающимися дисковыми ножами, показываю­ щими большую эффективность.

На рис. 244 показана сравнительно широкая фасонная фреза необычной конструкции для обработки бандажей колесных пар.

409