Дальнейшее увеличение - скорость - резание
Cтраница 3
При обработке с и5 м / мин нарост не образуется, наибольшая величина нароста соответствует v 10 - - 20 м / мин для инструмента из быстрорежущей стали и v 90 м / мин для твердосплавного инструмента. Этот диапазон скоростей является неблагоприятным для чистовой обработки. При дальнейшем увеличении скорости резания в зависимости от прочности металла температура в зоне резания возрастает и нарост, размягчаясь, постепенно исчезает. [31]
 |
Понижение силы Pz при применении поверхностно-активной жидкости ( по сравнению с обработкой всухую в зависимости от скорости резания. сталь А12 ( по данным автора. [32] |
На рис. 40 была показана зависимость угла резания ( с учетом образования нароста), усадки стружки, силы резания Рг и коэффициента трения от изменения скорости резания. Наименьшее значение Pz соответствует зоне усиленного наростообразования. При дальнейшем увеличении скорости резания наростообразование уменьшается, угол Ь возрастает, приближаясь к углу резания резца, полученному при заточке. В связи с этим увеличивается и сила Рг - При дальнейшем повышении скорости резания нароста не будет и сила Рг будет уменьшаться за счет снижения коэффициента трения. [33]
Исследования показывают, что при малых скоростях резания ( 2 - 5 м / мин) нарост на резце отсутствует ( фиг. Это объясняется тем, что вследствие элементной стружки и низкой температуры, возникающей при резании, условия для длительного затормаживания металла и его приваривания к резцу отсутствуют. По мере дальнейшего увеличения скорости резания стружка из элементной переходит в суставчатую и сливную, наблюдается течение пластически деформируемых слоев и температура резания такова, что образующаяся зона застоя не только упрочняется и затормаживается на передней поверхности резца, но и приваривается к ней. Скорость резания, соответствующая наибольшей высоте нароста, находится в пределах 10 - 20 м / мин. При дальнейшем увеличении скорости резания температура становится выше, застойная зона размягчается, высота ее уменьшается и, начиная с некоторой скорости резания, клиновидная зона застоя и нарост на резце могут отсутствовать вовсе. В этом случае на резце может быть тонкий заторможенный, но не приваренный слой. [34]
 |
Схема реальной поверхности.| Зависимость шероховатости от скорости резания. [35] |
Кривая 1 наиболее характерна для конструкционных сталей перлито-ферритного класса, кривая 2 для нержавеющих и жаропрочных сталей аустенитного класса, кривая 3 - для легкоплавких металлов и сплавов. Характер кривой 3 указывает, что при достижении некоторой скорости резания температура приобретает такие значения, при которых обрабатываемый материал сильно размягчается и даже оплавляется. Поэтому шероховатость обработанной поверхности с дальнейшим увеличением скорости резания повышается. Кривая 4 характерна для металлов, при обработке которых на передней поверхности инструмента нароста не образуется. [36]
Многочисленные опыты, проведенные с помощью очень точных динамометров ( прибор для измерения сил), показывают, что сила резания зависит и от скорости резания. Например, при обработке стали средней твердости ( сталь 45) с увеличением скорости резания от 1 до 20 м / мин сила резания непрерывно уменьшается; начиная с 20 м / мин до 40 - 50 м / мин сила резания возрастает, а затем при дальнейшем увеличении скорости резания до 250 - 300 м / мин сила резания заметно уменьшается. [37]
Выбирая скорость резания при обработке стальных заготовок, надо учитывать, что она существенно влияет на шероховатость обработки, так как вследствие значительного выделения тепла металл деформируется резцом, наклепывается, возникают явления захватывания и отрывания частиц металла от его поверхности. При малых скоростях резания указанные явления проявляются в значительно меньшей степени, поэтому класс чистоты поверхности при малых скоростях резания получается более высоким. При дальнейшем увеличении скорости резания скорость распространения пластической деформации сближается со скоростью резания и зона пластической деформации не увеличивается, явление отрыва частиц металла уменьшается, а класс чистоты обработанной поверхности также повышается. [38]
С изменением величины скорости резания меняется характер деформации срезаемого слоя, что влечет за собой изменение величины Рг. Изменение величины скорости резания в диапазоне 20 - 50 м / мин не дает заметного изменения силы Рг. При дальнейшем увеличении скорости резания сила Рг уменьшается, оставаясь почти постоянной при скорости выше 400 - 500 м / мин. [39]
Влияние скорости резания на осевое усилие и крутящий момент в зависимости от конкретных условий может быть различным. Однако, как указывается в ряде работ, можно выделить наиболее часто встречающуюся форму влияния, которую называют типичной. Типичное влияние скорости резания заключается в том, что силы резания, начиная с некоторой малой скорости vlt падают с увеличением скорости резания. При дальнейшем увеличении скорости резания силы начинают падать и это падение, постепенно затухая, продолжается до самых высоких скоростей резания. [40]
Исследования показывают, что при малых скоростях резания ( 2 - 5 м / мин) нарост на резце отсутствует ( фиг. Это объясняется тем, что вследствие элементной стружки и низкой температуры, возникающей при резании, условия для длительного затормаживания металла и его приваривания к резцу отсутствуют. По мере дальнейшего увеличения скорости резания стружка из элементной переходит в суставчатую и сливную, наблюдается течение пластически деформируемых слоев и температура резания такова, что образующаяся зона застоя не только упрочняется и затормаживается на передней поверхности резца, но и приваривается к ней. Скорость резания, соответствующая наибольшей высоте нароста, находится в пределах 10 - 20 м / мин. При дальнейшем увеличении скорости резания температура становится выше, застойная зона размягчается, высота ее уменьшается и, начиная с некоторой скорости резания, клиновидная зона застоя и нарост на резце могут отсутствовать вовсе. В этом случае на резце может быть тонкий заторможенный, но не приваренный слой. [41]
 |
Кривая, характеризующая влияние скорости резания на шероховатость поверхности. [42] |
Для данного материала детали на шероховатость поверхности влияет метод и режимные условия обработки. Влияние режимов резания на шероховатость поверхности стальных заготовок характеризуется следующими данными. Шероховатость обработанной поверхности возрастает при обработке со скоростями резания, обусловливающими образование так называемого нароста. При этом высота микронеровностей Rz достигает наибольшего значения при скоростях резания 15 - 20 м / мин. При дальнейшем увеличении скоростей резания, при прочих неизменных условиях, шероховатость поверхности уменьшается, стабилизируясь при скоростях резания более 100 - 150 м / мин. [43]
По данным авторов, сила резания Pz сначала уменьшается, потому что начинается процесс наростообразования и угол резания бг у нароста меньше, чем угол резания у резца ( см. фиг. Наименьшее значение Pz соответствует зоне усиленного наростообразования. При дальнейшем увеличении скорости резания наростообразование уменьшается, угол 6t увеличивается, приближаясь к уГлу резания резца, полученному при заточке. В связи с этим увеличивается и сила Рг. При дальнейшем увеличении скорости резания нароста не будет и сила Ргснова будет уменьшаться за счет снижения коэффициента трения. [44]
Из курса сопротивления материалов известно, что при весьма длительном воздействии сил ( при малых скоростях деформации) материал претерпевает значительные деформации и разрывается при меньших силах, чем в условиях более быстрого воздействия сил. Это может быть объяснено следующими соображениями. При весьма малой скорости в единицу времени затрачивается малое-количество работы и резец может деформировать лишь небольшую-часть находящегося перед лезвием металла. При увеличении скорости резания работа сил резания возрастает; при этом возрастает область деформаций. Но при дальнейшем увеличении скорости резания явление осложняется: с возрастанием количества деформаций, особенно в слоях, прилегающих к лезвию, возрастает и количество выделяемого тепла. Вследствие этого металл в объеме, близком к передней поверхности резца, размягчается и принимает на себя большую часть возможных деформаций, ограничивая таким образом область деформаций в стружке. Благодаря этому усадка, как усредненная величина, возраставшая с увеличением скорости до некоторого предела, должна начать уменьшаться. [45]
Страницы: 1 2 3 4