- •Расчет режима резания
- •4. Определение скорости резания
- •4.1. Определяю скорость резания V, м/мин. По формуле:
- •Проверка по прочности механизма продольной подачи станка
- •Проверка по прочности державки резца
- •5.4. Проверка по прочности пластинки твердого сплава резца
- •6. Расчет времени выполнения операции
- •6.1. Расчет основного времени
- •6.2. Расчет штучного времени
- •9.1. Смазочно-охлаждающие жидкости (сож).
- •9.2. Вид токарной обработки.
- •9.3. Подача и глубина резания.
- •9.4. Сечение державки резца.
- •9.5. Допустимая величина износа резца.
- •9.6. Состояние поверхности обрабатываемого материала и химический состав.
- •9.7. Скорость резания и стойкость.
- •Приложения
9.4. Сечение державки резца.
Чем больше площадь сечения державки резца, тем ниже температурная концентрация. Жесткость резца повышается, а потому резец, имеющий большее сечение державки, допускает и более высокие скорости. Для резцов, оснащенных пластинками из твердых сплавов, влияние сечения державки незначительно, и им можно пренебречь.
9.5. Допустимая величина износа резца.
Чем больше допустимый износ, тем большую скорость резания можно назначить для
резца.
9.6. Состояние поверхности обрабатываемого материала и химический состав.
На скорость резания, допускаемую режущими свойствами резца, влияет состояние обрабатываемого материала и поверхности заготовки. Так, если для горячекатаной стали скорость резания принять за единицу, то для холоднотянутой стали необходимо ввести коэффициент 1,1, т. е. принять скорость резания на 10% выше. Для нормализованной стали этот коэффициент будет 0,95, для отожженной 0,9 и для улучшенной 0,8.
Если при обработке стальной заготовки из проката или поковки без корки (корка срезана на предыдущем проходе или протравлена) скорость резания принять за единицу, то в случае обработки стальной отливки скорость резания уменьшается (коэффициент 0,9). Твердая корка, получившаяся на чугунной заготовке после литья, окалина после поковки и горячего проката стали - резко повышают износ инструмента и в связи с этим снижают скорость резания (окалина на 10 - 20%, корка на 20-40%).
На скорость резания влияет химический состав стали, ее термическая обработка и характер структуры, получаемой при термической обработке. Так, при уменьшении содержания углерода в конструкционной углеродистой стали, допускаемая скорость резания повышается, а при введении легирующих материалов (Сг, Мn и др.) понижается; для стали 40Х наибольшая допустимая скорость резания будет при отжиге с 900°С, для стали 40 — при нормализации с 900—950°С, а для быстрорежущих сталей — при изотермическом отжиге. Наибольшая допустимая скорость резания наблюдается при зернистом перлите, когда цементит имеет форму мелких шарообразных зерен, равномерно распределенных в феррите, а из структур наибольшую скорость резания допускает феррит, затем (в порядке уменьшения допустимой скорости резания) перлит (точечный, зернистый, пластинчатый, сорбитообразный), сорбит и троостосорбит.
Мелкозернистые стали обрабатывать легче, чем крупнозернистые, и небольшим введением некоторых элементов (например, до 0,1% S и до 0,2—0,25% Pb) можно повысить обрабатываемость стали, почти не изменяя ее механических свойств.
9.7. Скорость резания и стойкость.
Увеличение скорости резания приводит к уменьшению машинного времени Тм. Однако скорость резания нельзя назначать без учета конкретных условий обработки, так как при ее увеличении резко возрастет износ инструмента, т. е. снизится его стойкость — машинное время работы инструментом от переточки до переточки (или до определенной величины износа). Это вызовет более частую переточку инструмента, а следовательно, и затрату труда заточника, затрату времени на снятие и установку инструмента (станок в это время будет простаивать) и перевод в отходы (при заточке) определенного количества материала, идущего на изготовление режущей части инструмента. Таким образом, стойкость инструмента влияет на производительность, и на себестоимость обработки. Чем большую скорость резания допускает инструмент при одной и топ же стойкости, тем выше его режущие свойства, тем он более производителен.
На скорость резания, допускаемую резцом, влияют следующие факторы: стойкость режущего инструмента; физико-механические свойства обрабатываемого металла; материал режущей части инструмента; подача и глубина резания; геометрические элементы режущей части резца; размеры сечения державки резца; смазочно-охлаждающая жидкость, максимально допустимая величина износа резца; вид обработки.
Для инструмента, оснащенного твердым сплавом зависимость между скоростью резания и стойкостью более сложная. При увеличении скорости резания стойкость твердосплавного резца сначала уменьшается, затем увеличивается и вновь уменьшается (рис. 102, кривая 3); при этом, чем больше твердость обрабатываемого металла, тем меньше величина критических скоростей, соответствующих точкам перегиба (см. рис. 102 и 103).
Такая зависимость между скоростью резания и стойкостью для твердосплавных резцов объясняется тем, что при малых скоростях вследствие низкой температуры резания износ протекает медленно. По мере увеличения v температура на поверхностях соприкосновения резца с заготовкой и стружкой увеличивается, что содействует слипанию (свариванию) в местах контакта и соответственно повышению интенсивности износа и снижению стойкости резца. При дальнейшем увеличении v (начиная с v = 10 м/мин, рис. 103) повышение температуры способствует размягчению (и даже микроплавлению) поверхностей стружки и заготовки, что уменьшает слипание, облегчает относительное скольжение и снижает интенсивность износа (повышает стойкость); этому содействует также повышение ударной вязкости твердого сплава (особенно в интервале температур 600—800° С) и уменьшение сил, действующих на резец. При дальнейшем же увеличении скорости (v 20 м/мин) и соответственно температуры резания резко снижаются твердость и прочность твердого сплава, что (при все возрастающем пути трения за один и тот же промежуток времени) приводит к повышению интенсивности износа резца и соответствующему снижению стойкости.
Потому зоной рационального использования твердого сплава следует считать участок, расположенный вправо от точки перегиба максимальной стойкости.
Список литературы:
1.Байкалова В.Н., Колокатов A.M. Методические указания по расчету (назначению) режимов резаний при точении. М.: МИИСП, 1989.
2. «Резание материалов» Косенко А.И. Методические указания для самостоятельной работы студентов НовГУ
3.Справочник технолога машиностроителя. В.2-х т. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985.
4. Косенко А.И Оптимизация процессов резания, В. Новгород, 2006 г.
5. Барановский Ю.В. «Режимы резания металлов» справочник, Изд. 3-е, переработанное и дополненное. М., «Машиностроение», 1972г.