30. Спрацювання різального інструменту. Стійкість інструменту.

Спрацювання РІ – це руйнування його контактних поверхонь під впливом сил тертя, а також від нагрівання різальних кромок.

Руйнування може виникнути також при наявності в оброблюваному матеріалі твердих частинок.

Гранично допустиме спрацювання при якому РІ втрачає працездатність називається критерієм затуплення, який характеризується величиною спрацювання задньої поверхні і позначається як .

Рис. 9 Крива спрацювання РІ і хема зношування РІ по ЗП

Т – час роботи інструмента

Для чорнової обробки 1 мм.

Для чистової обробки 0,4 мм.

В залежності від часу роботи Т крива спрацювання має 3 ділянки:

І – при припрацюванні (до 1 хв);

ІІ – нормального працювання (10-150 хв);

ІІІ – катастрофічне спрацювання (після досягнення ).

Різання потрібно припиняти в точці, що відповідає допустимому критерію затуплення.

Від стійкості Т, що відповідає допустимому залежить продуктивність і вартість обробки. Складні й дорогі процеси потрібно робити з найбільшим Т. Наприклад, зубонарізання – Т = 200-300 хв, а точіння Т 60 хв.

Властивості оброблюваного матеріалу сильно впливають на оброблюваність, тобто впливає швидкість через підвищення температури. Це проявляється при підвищенні вмісту у сталі вуглецю та легуючих елементів.

Рис.12 Типова крива «стійкість-швидкість»

𝜈 = ; m = 0,1-0.3

У зв’язку з тим, що показник m 1, невеликі зміни швидкості різання викликають значні зміни стійкості інструментів.

Геометричні параметри інструмента на стійкість впливають так:

- передній кут γ – позитивно при його збільшенні;

- задній кут зменшує сили тертя, отже і спрацювання інструменту.

31. Змащувально – охолоджуючі рідини і їх підведення в зону різання.

При обробці різанням в певних випадках потрібно застосовувати змащувально-охолоджуючі рідини, що сприяє збільшенню швидкості різання, а значить продуктивності процесу, а також поліпшенню якості обробки.

Дія змащувально-охолоджуючих рідин полягає в наступному:

- рідина, потрапляючи на поверхні тертя по передній і задній гранях інструменту знижує коефіцієнт тертя, отже виявляє змащувальні властивості. При різанні коефіцієнт тертя знаходиться в межах f = 0,5 – 2;

- рідина відводить тепло від місця його утворення тим самим охолоджуючи інструмент і оброблену поверхню;

- рідина знижує наростоутворення і адгезій ні явища. За рахунок цього поліпшується якість обробки.

Рис. 10 Схема утворення наросту

Наріст – сильно деформований оброблюваний матеріал, який міцно тримається на передній поверхня інструмента Q = 150 - 300˚. Зрив частинок наросту і їх видалення через задню поверхню інструмента значно погіршує якість обробки, особливо шорсткість, а також точність.

Змащувально-охолоджуючі рідини діляться на наступні групи:

- рідини, що мають охолоджуючі властивості – розчини, які складаються з води та інгібітора корозії. Ці рідини називаються емульсіями.

- рідини, які мають переважно охолоджуючі і частково змащувальні (мастильні) властивості – водні розчини поверхнево активних речовин, наприклад, мило. Рідини цієї групи складаються з води, поверхнево активної речовини та інгібітора корозії.

- емульсії і розчини водорозчинних масел, які складаються з води, поверхнево активної речовини, мінерального масла та інгібітора корозії. Ці рідини мають ефективні охолоджувальні і мастильні властивості.

- мінеральні масла, які можуть бути активовані сіркою або хлором (сульфофризол). Ці масла можуть мати також наповнювач (графіть).

Змащувально-охолоджуючі рідини цієї групи мають переважно мастильні і лише частково охолоджувальні властивості.

Способи подачі змащувально-охолоджуючих рідин в зону різання.

Рис. 11 Основні методи подачі змащувально-охолоджуючих рідин

1. 1 – метод поливання з витратами Q = 1-5 ;

2. 2 – подача змащувально-охолоджуючих рідин насосом високого тиску з витратами Q = 0,3-0,5 ;

3. Інжекторний метод – розпилювання рідини інжектором. Витрати - Q = 0,2-0,4 ;

4. Охолодження за допомогою газів азоту повітря під тиском.

Рис.12 Типова крива «стійкість-швидкість»

𝜈 = ; m = 0,1-0.3

У зв’язку з тим, що показник m 1, невеликі зміни швидкості різання викликають значні зміни стійкості інструментів.

Властивості оброблюваного матеріалу сильно впливають на оброблюваність, тобто впливає швидкість через підвищення температури. Це проявляється при підвищенні вмісту у сталі вуглецю та легуючих елементів.

Геометричні параметри інструмента на стійкість впливають так:

- передній кут γ – позитивно при його збільшенні;

- задній кут α зменшує сили тертя, отже і спрацювання інструменту.

Змащувально-охолоджуючі рідини у всіх випадках дозволяють підвищити швидкість різання, крім використання твердосплавного інструмента.