- •Предисловие
- •1.1. Поверхности при точении
- •1 .3. Движения при точении
- •1.6. Элементы режима резания и срезаемого слоя при точении
- •1.8. Передний и задний углы токарного резца
- •От установки на станке
- •2 . Инструментальные материалы
- •2.1. Инструментальные стали
- •2.2. Твердые сплавы
- •2.3. Режущие керамики
- •2.6 Абразивные материалы
- •3. Явления, сопровождающие процесс резания металлов
- •3.1. Стружкообразование и контактные процессы
- •3.1.2. Наростообразование
- •3.1.3. Усадка стружки и коэффициент трения
- •3.2.1.Образование теплоты и ее распределение в контактной зоне
- •3.2.2. Температура резания
- •3.3.1. Влияние различных факторов на силы резания при точении
- •3.3.2. Методы экспериментального исследования сил резания
- •3.4.1. Износ и стойкость режущих инструментов
- •3.4.3. Общий характер зависимости стойкости от скорости резания
- •3.4.4. Влияние на скорость резания свойств материала детали
- •4. Смазочно-охлаждающие жидкости
- •5. Режимы резания при точении
- •5.1. Зависимость производительности станка
3.4.4. Влияние на скорость резания свойств материала детали
Способность металлов поддаваться резанию называют обрабатываемостью. Понятие обрабатываемость охватывает совокупность нескольких технологических свойств материала, характеризующих его влияние на различные стороны процесса резания. Наибольший интерес представляют следующие основные показатели обрабатываемости: 1) относительный уровень скорости резания, с которой целесообразно производить обработку данного материала; 2) возможность и легкость получения требуемой шероховатости обработанной поверхности; 3) относительная величина сил, затрачиваемых при осуществлении процесса резания.
Универсальной характеристики обрабатываемости нет. Металл, обладающий хорошей обрабатываемостью с точки зрения уровня целесообразных скоростей, не может обеспечивать необходимой шероховатости поверхности, при этом возникает значительная величина сил резания, и наоборот. Кроме того, оценка обрабатываемости имеет относительный характер. Например, величина допускаемой скорости резания зависит не только от свойств обрабатываемого материала, но и от качества РИ. Шероховатость обработанной поверхности тесно связана с геометрическими параметрами инструмента и с
условиями резания, в частности со скоростью резания, при изменении которых можно получить самые различные результаты.
Кроме того, сравнительная оценка обрабатываемости нескольких металлов в большей степени зависит от специфических особенностей процесса резания и может отличаться для таких разнородных процессов, как точение проходными резцами и зубодолбление, фрезерование, протягивание и т. д. Таким образом, нельзя говорить об обрабатываемости без конкретного указания о том, какая сторона этого комплексного понятия имеется в виду и каковы особенности производимой операции. Во всех случаях наиболее важным показателем обрабатываемости металлов является влияние свойств металла на интенсивность изнашивания инструментов, характеризуемое уровнем целесообразных скоростей резания vr- Количественной мерой этого показателя обычно служит величина скорости резания, например V60, которая при определенных условиях резания обеспечивает шестидесятиминутную стойкость инструмента.
Интенсивность изнашивания РИ обусловливается действием двух факторов: температурой инструмента и истирающей способностью обрабатываемых материалов. Величина допускаемой скорости vT, или обрабатываемость металла с точки зрения уровня скоростей резания, определяется также двумя особенностями обрабатываемого металла: истирающей способностью, от которой зависит активность истирания рабочих поверхностей зубьев инструмента сходящей стружкой и обработанной поверхностью резания, и влиянием на возникающую температуру в зоне резания
Разнообразные свойства металла — механические, физические и другие — оказывают влияние на интенсивность изнашивания РИ и на величину vT лишь постольку, поскольку они связаны с двумя указанными особенностями, т. е.
(3.59)
Истирающая способность металла обусловлена его химическим составом и структурой. При обработке сталей наблюдаются следующие явления: 1) истирающая способность возрастает с увеличением содержания углерода и карбидообразующих легирующих элементов;
наименьшей истирающей способностью обладает структурная со ставляющая феррита, небольшой коэффициент КНС1: имеет аустенит;
истирающая способность перлита зависит от формы цементита, у пластинчатого перлита она больше, чем у зернистого; истирающая способность зернистого перлита тем меньше, чем меньше зерна це ментита; 4) у высоколегированных сталей истирающая способность
значительно увеличивается, если карбиды расположены в виде скоплений или сетки.
Исходя из изложенного можно охарактеризовать влияние структуры обрабатываемого материала на допустимую скорость резания vT следующим образом: при обработке сталей величина vTуменьшается с увеличением содержания углерода и легирующих элементов. Существенное влияние на обрабатываемость сталей оказывает микроструктура. Наибольшая величина vT достигается при резании феррита, а затем в порядке усиления интенсивности изнашивания инструментов идут зернистый и пластинчатый перлит, сорбит, троостит.
В ряде случаев пользуются следующими приблизительными зависимостями между vT и механическими свойствами металлов:
(3.60)
где nv — показатель интенсивности влияния твердости НВ и предела прочности σв на vT [78].