Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Особенности технологической подготовки производства при обработке цветных металлов. Учебное пособие.pdf
71
Область I: Из-за налипания на режущую кромку качество поверхности
является неудовлетворительным; вместо резания материал подвергается разрывам. Этой области параметров нужно избегать.
Область II: Снижение шероховатости с увеличением скорости резания.
Область III: Увеличение влияния инструмента и оборудования, например,
вибрации резца или пилы, в той области, которая, в принципе, благоприятна
для механической обработки алюминия. Поэтому, чтобы добиться лучших
результатов при этой скорости резания необходимо применять оборудование,
которое разработано специально для алюминия.
Область IV: Плохое качество поверхности. Стружка собирается на обра-
батываемом материале и налипает (приваривается) к режущему инструменту,
что приводит к повреждению обрабатываемой поверхности. Такое, например,
происходит при механической обработке литейных сплавов при применении
изношенного режущего инструмента и высоких скоростей резания.
72
Приложение 2
ИЗНОС РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Износа режущего инструмента с образованием царапин, как это характерно при механической обработке стали, не наблюдается при механической
обработке алюминия и алюминиевых сплавов. Износ инструмента при механической обработке алюминия происходит за счет истирания режущей поверхности. Поэтому решающим критерием для оценки срока службы режущего
инструмента объективно является ширина износа VB, показанная на рис. П2.
Износ режущей поверхности зависит от температуры и происходит в основном
путем истирания. При использовании инструмента с карбидными насадками
максимальная величина 0,3…0,5 мм для величины износа VB считается нормальной.
На износ режущего инструмента оказывают влияние как материал обрабатываемой детали, так и параметры резания.
Рис. П2. Износ режущей кромки
73
Материал детали имеет особенно большое влияние на износ режущего
инструмента.
Износ увеличивается с увеличением количества крупных твердых частиц,
которые внедрены в алюминиевую матрицу. Такими частицами являются,
например, первичные выделения частиц кремния в заэвтектическом алюминиевом сплаве. По этой причине алюминиевые отливки вызывают сильный износ
режущего инструмента. Этот износ особенно высокий в случае литейных
заэвтектических поршневых алюминиевых сплавов. С другой стороны,
деформируемые сплавы с низким содержанием кремния вызывают минимальный износ.
Износ возрастает с увеличением прочности алюминиевых сплавов.
Твердые частицы, которые находятся в мягкой алюминиевой матрице, довольно легко из нее вырываются, не нанося большого вреда инструменту. Однако,
если алюминиевая матрица имеет повышенную твердость, то включения вырываются уже труднее и поэтому причиняют инструменту больший износ.
Наконец, износ инструмента зависит от сопротивления износу
самого инструмента.
74
Приложение 3
ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ НА ИЗНОС ИНСТРУМЕНТА
Что касается условий резания, то скорость резания имеет самое большое
влияние на срок службы режущего инструмента. В случае деформируемых
алюминиевых сплавов срок службы режущего инструмента измеряется скорее
в сменах или днях, чем в минутах, как для литейных сплавах с высоким содержанием кремния.
Поскольку износ режущего инструмента зависит также от других параметров механической обработки, то срок службы можно оценивать только
для определенного набора параметров. Другими параметрами, которые влияют
на износ режущего инструмента являются:
Смазочно-охлаждающие эмульсии – эффективное охлаждение сни-
жает износ инструмента.
Прерывистость резания, например, при наличии в материале пор,
повышает износ инструмента.
Скорость подачи и глубина резания. Износ инструмента увеличива-
ется с увеличением толщины поперечного сечения стружки.
75
Приложение 4
УСИЛИЕ РЕЗАНИЯ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКЕ АЛЮМИНИЯ
Для оценки влияния материала на условия резания применяют так называемое удельное усилие резания. Это удельное усилие резания имеет корреляцию с режущим усилием, материалом и размерами стружки. В общем случае
применяются следующие положения:
Различные алюминиевые сплавы имеют различия в удельных режу-
щих усилиях, но относительно небольшое.
Обычно принимают, что удельное режущее усилие для алюминия и
алюминиевых сплавов составляет 30% от такого усилия для стали.
Величину удельного режущего усилия алюминиевого сплава нельзя
вывести из его химического состава или физических свойств.
Удельное режущее усилие нужно определять экспериментально для
каждого отдельного случая.
Необходимое режущее усилие зависит не только от размеров стружки,
но также от смазочно-охлаждающей эмульсии и конструкции режущего инструмента:
Смазочно-охлаждающая эмульсия оказывает два противоположных
действия. С одной стороны, охлаждение снижает температуру в зоне реза и тем
самым повышает величину требуемого режущего усилия. С другой стороны,
смазка облегчает движение стружки и снижает величину требуемого усилия
резания.
Геометрия режущего инструмента влияет на усилие резания через
передний угол зуба γ. Чем больше этот угол, тем меньше сжатие стружки
и ниже усилие резания (рис. П3).
Степень износа режущей кромки имеет относительно большое влия-
ние. Поэтому в ходе длительной механической обработки величина режущего
усилия возрастает.
Рис П3. Зависимость усилия резания при механической обработке алюминия
в зависимости от переднего угла зуба и скорости резания
76
Приложение 5 [28]
ИННОВАЦИОННЫЙ ПРОМЫШЛЕННЫЙ ИНСТРУМЕНТ
77
Приложение 5 (продолжение)
78
Приложение 5 (продолжение)
79
Приложение 5 (окончание)
80
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………
3
1.
ОБЗОР СОВРЕМЕННОЙ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ
СПЛАВОВ …………………………………………………………………….
6
1.1. Алюминиевые сплавы и область их применения ……………………...
6
1.2. Обзор современного режущего инструмента …………………………..
8 1.3. Режимы резания и их роль в обработке изделия ………………………
13
1.4. Основные характеристики СОЖ ………………………………………..
22
2.
СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ
ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ …………………………………………..
27
2.1. План исследования ……………………………………………………….
27
2.2. Выбор заготовки ………………………………………………………….
27
2.3. Проверка химического состава заготовки ………….…………………..
27
2.4. Термическая обработка ……………………………………….…………
33
2.5. Проработка технологического процесса изготовления детали ….……
42
2.6. Контроль качества изделия ……………………………………………...
43
2.7. Дефектоскопия готового изделия …………………….…………………
46
2.8. Защита от коррозии алюминиевых сплавов ……………………………
48
3.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ
С ЧПУ ………………………………………………………………………….
52
3.1. Обрабатываемость заготовок из алюминиевых сплавов ………………
52
3.2. Особенности обработки деталей из алюминиевых сплавов …..………
56
4.
МЕТОДИКА УЛУЧШЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ
ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ………………………………………….
61
4.1. Методика улучшения термически не упрочняемых алюминиевых
сплавов ……………………………………………….………………………..
61
4.2. Методика улучшения термически упрочняемых алюминиевых
сплавов ..…………………………………………..…..……………………….
64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………….………..…..
66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………………
67
ПРИЛОЖЕНИЕ ……………………………………………………………….
70