книги / Процессы формообразования и инструменты

На практике действуют четыре указанные гипотезы, степень влияния которых зависит от конкретных условий резания.

Установлено, что интенсивность износа по времени протекает неравномерно (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Изменение интенсивности износа:

t – время работы инструмента, с; hиз – глубина износа, м

На рис. 7.2 выделено несколько участков:

–ОА – участок приработки;

–АВ – участок нормального износа;

–за точкой В следует участок катастрофического износа;

–α – угол износа (необходимо обеспечивать минимальный угол износа).

Чем больше период времени от t1 до t2, тем больше экономическая эффективность процесса обработки.

В качестве критериев износа выделяют: 1) оптимальный износ; 2) технологический износ.

Под оптимальным износом понимают величину износа инструмента, при которой достигается максимальный суммарный период работы инструмента:

где i – количество переточек инструмента; Т – период стойкости (время работы инструмента между двумя переточками).

91

Оптимальный износ соответствует точке В (см. рис. 7.2), так как в данной точке наблюдается максимальный суммарный период.

Процесс резания прекращают по следующим технологическим признакам:

1.Резкое ухудшение шероховатости.

2.Появление вибрации в системе СПИД (станок, приспособление, инструмент, деталь).

3.Резкое уменьшение линейного размера обрабатываемой детали.

4.Резкий неприятный звук.

В некоторых случаях происходит поломка инструмента (сверла малого диаметра, фрезы и т.д.).

И оптимальные, и технологические критерии используются на практике одинаково часто.

Критерий оптимального износа применяется в тех случаях, когда есть возможность контролировать величину износа по задней поверхности (станки с ЧПУ, с системой активного контроля износа инструмента).

7.5. Смазочно-охлаждающие технологические среды

Большинство операций резания производится с применением смазочно-охлаждающих технологических сред.

Их применение повышает стойкость инструмента, снижает шероховатость обработанной поверхности и обеспечивает надежную работу инструмента.

Большую часть технологических сред составляют смазочноохлаждающие жидкости.

Эффект от применения СОЖ состоит в создании смазывающих пленок, а также в отводе тепла с контактных поверхностей инструмента и в моющем эффекте.

Пленки, создающие эффект смазывания, по своей природе могут быть физическими, химическими и механическими. Физические пленки создаются за счет адсорбции химических элементов, находящихся в составе СОЖ. Химические пленки создаются за счет хими-

92

ческого взаимодействия химических элементов материала и веществ СОЖ. Механические пленки создаются за счет заполнения впадин микронеровностей твердыми составляющими веществ, входящих в состав СОЖ.

Охлаждающее действие СОЖ состоит в отводе тепла от контактных поверхностей инструмента, в результате чего увеличивается градиент температур между нагретыми и охлажденными участками режущего клина, что увеличивает отток тепла от контактных поверхностей инструмента.

Для обеспечения охлаждающего действия СОЖ должна обладать свойствами малой кинематической вязкости и большой теплоемкостью и теплопроводностью.

Моющее действие СОЖ состоит в том, чтобы вымывать продукты износа из зоны резания. Это свойство особенно важно для процессов шлифования.

Все используемые СОЖ делят на две группы:

1)СОЖ на водной основе;

2)СОЖ на масляной основе.

СОЖ на водной основе представляет собой раствор электролитов и поверхностно-активных веществ. В водных растворах электролитов в качестве присадок используют концентрированную соду, нитрат натрия и т.д.

СОЖ на основе масла имеют в своей основе чистые масла растительного и животного происхождения (рыбий жир, подсолнечное масло). Недостатком данного типа СОЖ является высокая цена и недолговечность.

Широко применяются минеральные масла средней вязкости (индустриальные 12 и 20). Для увеличения смазывающего эффекта в минеральные масла добавляют растительные масла и животные жиры – такие масла называются компаундированные. Широкое распространение получили минеральные масла, активированные серой, – сульфофрезолы.

Выбор СОЖ определяется характером операции обработки и свойствами материала инструмента и обработанной заготовки. Под

93

каждую пару инструмент – заготовка подбирается определенный состав СОЖ.

Для уменьшения номенклатуры используются несколько наиболее оптимальных составов СОЖ.

При чистовой обработке, которая характеризуется высокой теплонапряженностью процесса, применяют СОЖ с повышенным охлаждающим действием (СОЖ на водной основе).

При обработке с невысокими скоростями резания используют жидкости на масляной основе.

При чистовой обработке с высокими скоростями применяют эмульсии. При чистовой обработке с минимальными скоростями используют чистые минеральные масла.

Большинство операций по обработке чугунных заготовок осуществляется без применения СОЖ, это объясняется относительно невысокими температурами резания, а также большим загрязнением оборудования при использовании СОЖ.

Для чистовой обработки чугунных заготовок иногда применяют керосин.

Большинство операций с использованием твердосплавного инструмента при прерывистом резании производится без применения СОЖ, это объясняется тем, что в таких процессах происходит термоциклическое разрушение и использование СОЖ в этом случае только усилит износ.

94

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Автоматизация выбора режущего инструмента для станков с ЧПУ: монография / В.И. Авреченков, А.В. Аверченков, М.В. Терехов, Е.Ю. Кукло. – 2-е изд., стереотип. – М.: Флинта, 2011. – 151 с.

2.Каталог продукции CoroGuide [Электронный ресурс]. – URL: http://coroguide.coromant.sandvik.com.

3.Sandvik Coromant technical guide. Руководство по метал-

лообработке – Точение: Turning [Электронный ресурс]. Технический справочник от SANDVIK Coromant. – 2009. – URL: www.sandvik. coromant.com.

4.Компания Sandvik Coromant: официальный сайт [Электронный ресурс]. – URL: www.sandvik.coromant.com.

5.Режущий инструмент. Альбом: учеб. пособие / В.А. Гречишников, А.Г. Схиртладзе, В.А. Иванов, В.К. Перевозников. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 437 с.

6.Маслов А.Ф. Конструкции и эксплуатация прогрессивного ин-

струмента. – М.: ИТО, 2006. – 169 с.

7.Юликов М.И. Проектирование и производство режущего инструмента. – М.: Машиностроение, 1987. – 297 с.

8.Васин С.В., Верещака А.С., Кушнер В.С. Резание материалов: термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании: учебник для техн. вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. – 448 с.

9.Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах: учебник / П.И. Ящерицын [и др.]. – Минск: Выш. шк., 1990. – 560 с.

10.Солоненко В.Г., Рыжкин А.А. Резание металлов и режущие инструменты: учеб. пособие для вузов. – М.: Высш. шк., 2007. – 414 с.

11.Гречишников В.А. Режущий инструмент: альбом / под ред. В.А. Гречишникова. – М.: Станкин, 1996. – Ч. 1. – 348 с.

12.Васин С.А., Верещак А.С., Кушнер В.С. Резание материалов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. – 437 с.

13.Фельдштейн Е.Э., Корниевич М.А. Режущий инструмент. Эксплуатация: учеб. пособие. – М.: ИНФРА-М: Нов. знание, 2012. – 256 c.

14.Адаскин А.М., Колесов Н.В. Современный режущий инструмент: учеб. пособие. – М.: Академия, 2012. – 224 c.

95

Учебное издание

АБЛЯЗ Тимур Ризович, МУРАТОВ Карим Равилевич, КУЗНЕЦОВ Антон Сергеевич

ПРОЦЕССЫ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ

ИИНСТРУМЕНТЫ

Учебное пособие

Редактор и корректор В.В. Мальцева

Подписано в печать 23.03.17. Формат 60×90/16. Усл. печ. л. 6,0. Тираж 100 экз. Заказ № 47/2017.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета.

Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел. (342) 219-80-33.

96