988

Таблица 4.2

Значения критериев Кji по видам обработки

Примечание: значения критериев по hз, d даны для 75-го отверстия.

Подобный характер размерного износа инструмента hз отмечен и при зенкеровании отверстий в чугунных и стальных заготовках. Очистка СОЖ от механических примесей (С уменьшается с 4 до 0 г/л) может обеспечить увеличение периода стойкости зенкера с в 1,47 раза при обработке отверстий в чугунных образцах и в 1,28 раза – в стальных образцах.

При развертывании отверстий в заготовках из чугуна СЧ20 и стали 45 увеличение концентрации загрязнений С в тех же пределах приводит к росту hз, соответственно с 0,22 до 0,34 мм (на 55%) (см. рис. 4.1,в) и с 0,17 до 0,24 мм (41%) (см. рис. 4.2,в). Причиной интенсификации износа инструментов hз является увеличение числа частиц механических примесей в СОЖ, а следовательно, возрастание вероятности попадания этих частиц в зону контакта режущего инструмента и обрабатываемой заготовки. Этот

101

факт подтверждается и при токарной обработке (рис. 4.3,а): с увеличением концентрации примесей в СОЖ С от 0 до 1,8 г/л износ проходного упорного резца hз при точении заготовок из стали 40Х возрастает на 28% (

с 0,78 до 1 мм).

Присутствие механических примесей в СОЖ вызывает изменение сил резания, а следовательно, и изменение энергозатрат на процесс механической обработки (рис. 4.4). Изменение мощности резания при возрастании концентрации механических примесей в СОЖ имеет практически одинаковый характер для чугунных и стальных заготовок при обработке отверстий сверлами и зенкерами. При развертывании отверстий мощность резания возрастает более интенсивно (см. рис. 4.4, кривые 3).

4.1.2. Влияние чистоты СОЖ на качество обработанных заготовок

Следствием износа мерного режущего инструмента по задней грани hз является изменение диаметра обработанного отверстия (его уменьшение)d. При сверлении 75-ти отверстий в заготовке из чугуна СЧ20 изменение диаметра обработанного отверстия d при С=4 г/л составляет почти 0,1 мм, а при С=0 г/л d=0,03 мм (рис. 4.5,а). Для аналогичных условий обработки отверстий в стальных образцах, соответственно, d=0,17 мм и d=0,055 мм (рис 4.6,а). Таким образом, при увеличении концентрации примесей С от 0 до 4 г/л d возрастает при сверлении в 3-3,3 раза. При зенкеровании загрязнение СОЖ механическими примесями приводит к увеличению d в 2 раза для заготовок из СЧ20 и в 2,2 раза для заготовок из стали 45 к моменту обработки последнего в серии опытов 75-го отверстия (рис. 4.5,б и 4.6,б). Такое же интенсивное уменьшение диаметра обработанного отверстия наблюдается на операции развертывания (рис. 4.5,в и 4.6,в). Максимальное уменьшение диаметров отверстий, развернутых в чугунных заготовках, составило 0,05 мм, в стальных – 0,06 мм.

Частицы механических примесей, попадая между боковой ленточкой сверла, зенкера или развертки и обрабатываемой поверхностью ухудшают точность формы и шероховатость отверстия. Точность формы, оцениваемая в данном случае как отклонение от круглости в поперечном сечении кр, изменяется в разной степени при различных видах обработки отверстий. Так, например, при сверлении отверстий в чугунных заготовках увеличение С от 0 до 4 г/л приводит к увеличению кр на 9,3%, при зенкеровании – 13,5%, а при развертывании – на 34% (рис 4.7,ф). Для аналогичных условий обработки отверстий в стальных заготовках, варьирование загрязнением СОЖ приводит к увеличению отклонения от круглости кр при сверлении на 29%, при зенкеровании на 13%, и при развертывании – на 32% (рис. 4.7,б).

102

Рис. 4.3. Влияние концентрации механических примесей С на износ по задней грани hз (а) и среднее арифметическое отклонение профиля обработанной поверхности Ra (б) при точении заготовок из стали 40Х, HB 160...190 на станке с ЧПУ: t = (0,5 - 1) мм; So = (0,5 - 1) мм/об; n = (100 - 250) об/мин; V = (8 - 30) м/мин

103

2,1

кВт

Рис. 4.4. Влияние концентрации механических примесей С на изменение мощности Nэ при обработке отверстий в образце из СЧ20 (а) и стали 45 (б):

1, 2, 3 - соответственно сверление, зенкерование, развертывание; режимы обработки см. табл. 3.2

104

Рис. 4.6. Влияние концентрации механических примесей С на изменение диаметра обработанного отверстия d в зависимости от количества обработанных отверстий n при сверлении(а), зенкеровании (б) и развертывании (в)

в заготовках из стали 45:

1, 2, 3 – соответственно С = 0; 2; 4 г/л; режимы обработки см. в табл. 3.2

106

20

10

Рис. 4.7. Влияние концентрации механических примесей С на отклонение от круглости кр отверстий в заготовках из чугуна СЧ20 (а) и стали 45 (б): 1, 2, 3 - соответственно сверление, зенкерование, развертывание; режимы обработки см. табл. 3.2

107

Механические примеси, содержащиеся в СОЖ, негативно влияют на высотные и шаговые параметры микропрофиля обработанных отверстий. Это влияние более ощутимо при обработке отверстий развертками, чем при сверлении и зенкеровании. Например, при развертывании отверстий в образцах из чугуна СЧ20 с увеличением С от 0 до 4 г/л Ra и Rz возросли в 2 раза, а Rmax – в 2,3 раза; при зенкеровании с увеличением С в тех же пределах Ra увеличилось на 10%, а Rz и Rmax – на 20%; при сверлении все вышеперечисленные высотные параметры возросли на 20-25% (рис. 4.8). Примерно также изменяются параметры шероховатости Ra, Rz, Rmax, с увеличением концентрации механических примесей в СОЖ С при сверлении, зенкеровании и развертывании отверстий в стальных заготовках (рис. 4.9). Шаговые параметры шероховатости Sm, S, np, tp уменьшились с увеличением концентрации С, причем при развертывании отверстий в большей степени, чем при сверлении и зенкеровании отверстий как в чугунных, так и стальных заготовках (рис. 4.10 и 4.11).

108

Рис. 4.8. Влияние концентрации механических примесей С на среднее арифметическое отклонение профиля Ra (а), высоту неровностей профиля Rz (б), наибольшую высоту неровностей профиля Rmax (в) отверстий:

1, 2, 3 – соответственно сверление, зенкерование, развертывание отверстий в заготовке из чугуна СЧ20; режимы обработки см. табл. 3.2

109