29Влияние скорости (температуры) резания на характеристики размерной стойкости

При изменении скорости резания в широком диапазоне для раз­личных процессов обработки резанием при обработке деталей из раз­личных материалов инструментами из быстрорежущих сталей и твердых сплавов зависимость T = f (F) носит или экстремальный, или монотонно убывающий характер (рис. 11.4}.

Зависимость длины пути резания от скорости / = f{v) носит экс­тремальный характер (/ -V -Т) (рис.11.4).

Положение точек максимума на кривых / = f(v) зависит от фи­зико-механических свойств обрабатываемого материала и материала инструмента, сечения среза и других условий резания. При повыше­нии режущих свойств инструментальных материалов наблюдается повышение оптимальных скоростей резания, соответствующих мак­симуму пройденного инструментом пути резания или минимуму ин­тенсивности износа инструмента.

При экстремальной зависимости размерной стойкости инстру­мента от скорости резания зависимость периода стойкости от скоро­сти резания Т = f(y) может носить как экстремальный (рис. 11.4,-/), так и монотонно убывающий характер (рис. 13.4,-2). Максимум раз-

яерной стойкости инструмента и общей стойкости наблюдается при эазиых скоростях резания, а следовательно, и температурах в зоне ре­зания.

Д ля определения опти­мальной скорости резания, соответствующей максимуму пути резания, надо первую производную пути / по ско­рости резания приравнять к нулю:

положительными величина­ми, то равенство (11.7) может наблюдаться при отрицатель­ном значении (7")^, что воз­можно лишь для ниспадаю-[кривой.

Следовательно, оптимальная скорость резания соответствует фавой ниспадающей ветви кривой Т = f(V). Поэтому всегда спра­ведливо неравенство V_M < V_o, где V_M - скорость резания, соответст­вующая максимуму периода стойкости инструмента.

Даже в тех случаях, когда период стойкости Т_м, наблюдаемый при V_M, выше периода стойкости 7'₀, наблюдаемого при более высо­кой оптимальной скорости резания V_o, работа на скорости V_M по сравнению со скоростью V_o является нерациональной, так как это привело бы к снижению производительности обработки, размерной стойкости инструмента и ухудшению качества обрабатываемой по­верхности.

Оптимальные скорости резания могут быть выявлены на основе обычных испытаний по кривым Т = f(V), при исследовании интен­сивности размерного износа инструмента по кривым h_ta = f(V) и A_M = f(v), а также при исследовании интенсивности износа с помо­щью радиоактивных изотопов. Главным фактором, обуславливаю­щим экстремальный характер зависимостей / = f(v) и k_on = f(V), яв­ляется рост температуры контактных поверхностей и юменение ха­рактера износа.

33Порядок назначения режимов резания при точении

Под наивыгоднейшими режимами резания понимают такое соче­тание глубины резания г, подачи s и скорости резания V, при кото­рых в данных условиях производства обеспечивается максимальная производительность обработки.

Наивыгоднейшие условия резания рассчитываются:

1) табличным методом;

2) аналитически.

13.1. Табличный метод

1. Выбирается марка инструментального материала и геометри­ческие параметры режущей части инструмента.

2. Выбирается глубина резания. Причем необходимо стремиться снять весь припуск за один проход и лишь при повышенных классах чистоты и точности припуск снимается за два и более проходов.

Например, при черновой обработке с чистотой поверхности до R, = 80 мкм весь припуск следует снимать за один проход, т.е. Л = (■ При получистовой обработке Н_г от 10 до 40 мкм припуск &<2мм следует снимать за один проход, т.е. (= Д. Если же припуск более 2 мм, то обработку производят за два прохода.

3. Назначается подача.

При черновой обработке подача назначается с учетом следующих факторов: размеров державки резца, диаметра детали, глубины реза­ния и марки обрабатываемого материала.

Для чистовой обработки (и получистовой) подача выбирается в зависимости от R при вершине резца, Крезания и обрабатываемого материала, из всех подач выбирается минимальная подача S_o, кото­рая корректируется по станку.

4. Выбирается скорость резания V по таблицам, подсчитываются обороты п и корректируются по станку.

5. Проверяется выбранный режим резания по прочности меха­низма подачи станка и по прочности пластинки твердого сплава. При

этом должно выполнятся неравенство ^_{1станка} > ^_peHHlira.

6. Проверяется выбранный режим резания по мощности или

двойному крутящем;' моменту 7. Подсчитывается T_наш

13.2. Аналитический расчет наивыгоднейших режимов резания

Выбор инструментального материала, геометрических парамет­ров режущей части инструмента и глубины резания производится так же, как и при назначении режимов резания, табличным методом.

Далее производится выбор подачи из следующих ограничиваю­щих факторов:

а) прочности механизма подачи станка;

б) шероховатости обработанной поверхности;

в) прочности пластины твердого сплава;

г) жесткости детали с учетом способа крепления;

д) прочности державки резца;

е) жесткости державки резца.