Резание всухую
СОЖ в последние годы рассматривают все чаще как нежелательный фактор в производстве. Это обусловлено экономическими и экологическими причинами, в том числе все более жесткими международными законодательными актами об охране окружающей среды.
В крупносерийном производстве на долю процессов, связанных с применением СОЖ (доставка, использование, регенерация и т. д.), приходится от 7,5 до 17 % общих производственных затрат, тогда как расходы на инструмент составляют только 4 %. Весьма значительны затраты на последующую утилизацию и регенерацию СОЖ. Важную роль играют также экологические последствия от использования СОЖ. С одной стороны, учитывается их отрицательное влияние на окружающую среду, с другой – вредное воздействие на здоровье работников. Известно, что резание всухую приводит к повышению температуры и, как следствие, ускоренному изнашиванию инструмента, возрастанию термических напряжений в заготовке, ее тепловым деформациям и другим отрицательным последствиям. Эти воздействия можно уменьшить за счет:
- выбора технологии обработки, не требующей использования СЩЖ;
- изменения конструкции и геометрии инструмента (размеров поверхностей, контактирующих с заготовкой и стружкой);
- использования износостойких покрытий режущего инструмента;
- подбора марки инструментального материала с повышенными теплостойкостью и теплопроводностью;
- использования твердых, газообразных смазочных веществ, либо СОЖ с минимальным расходом в распыленном состоянии.
Применение СОЖ в малых количествах не требует значительных затрат на ее очистку и утилизацию, но в то же время обеспечивает снижение коэффициента трения и схватывания на контактных площадках инструмента.
Основная проблема при резании всухую – правильный выбор инструментального материала с учетом специфики процесса резания. Режущие инструменты при сухой обработке должны обеспечить приемлемые условия резания и иметь высокий период стойкости. В первую очередь при такой обработке рекомендуется использовать твердые сплавы с износостойкими покрытиями, минералокерамику и сверхтвердые материалы.
Ротационное резание
Ротационное резание – это метод механической обработки, когда на обычную кинематическую схему резания (вращательное движение заготовки Dr и движение подачи резца DS) накладывается дополнительное движение вдоль главной режущей кромки резца (DP). Наиболее широко применяемой схемой ротационного резания является обработка круглыми вращающимися резцами (КВР) (рис.70). Рабочая часть этих резцов может быть выполнена в виде конической чашки, грибка, трубки, цилиндрического столбика.
Рис. 70. Схема резания круглым вращающимся резцом
Обработку круглым вращающимся резцом производят по двум схемам: с принудительным вращением резца и с применением самовращающихся резцов, когда вращение резца возникает под действием сил резания, возникающих в процессе обработки.
Рациональная область применения ротационного резания – токарная обработка наружных и внутренних поверхностей вращения, а также строгание и протягивание плоскостей.
Основные затруднения при внедрении данной схемы
резания связаны с возникновением интенсивных вибраций вследствие снятия широких и тонких стружек, что требует обеспечения высокой жесткости технологической системы.