granovskij_rm (831076), страница 35
Текст из файла (страница 35)
В этом случае снижение температуры на лезвии происходит за счет перераспределения значений слагаемых расходной части теплового баланса (см. формулу (8.3)1, выражающегося в уменьшении долей аз и йи Значительно увеличивается при этом отвод теплоты в окружающую среду ях. Более существенное уменьшение теплоты, проникающей в резец, достигается уменьшением общего количества выделяющейся теплоты за счет снижения режимов резания — скорости резания, подачи и глубины резания. Однако этот путь нежелателен, так как приводит к снижению производительности труда. Уменьшить температуру лезвия можно, улучшив условия отвода теплоты, проникающей в лезвие резца, далее в глубинные зоны его режущей части и корпуса. Опыт показывает, что некоторое улучшение отвода теплоты от лезвия достигается увеличением размеров и массы резца.
Супгественное значение на улучпзенне отвода теплоты в глубь резца н снижение температуры лезвия имеет теплопроводность инструментально~о материала. У более теплопроводных материалов, применяемых для изготовления режущей части и корпуса резца, ускоряется отвод теплоты в массу инструмента и снижается температура на лезвии. В этом случае в уравнении (8.3) величина йг доли теплоз ы. отводимой в резец, увеличивается, а величина г)з доли з'еплоты, задерживающейся на лезвии, уменьшается. Как было изложено в гл.
2, теплопроводность инструментальных материалов зависит от их химического состава и температуры. Широко применяемые легируюшие элементы такие, как вольфрам и ванадий, снижают, а молибден, кобальт и титан, наоборот, повышают теплопроводность инструментальных материалов. Накопление на лезвии относительно малого количества теплоты йз (см. () 8.1) может послужить причиной существенного повышения его температуры, сопровождаемого возрастанием теплопроводности инструментально~ о материала и, слеловательно. отводом в корпус резца дополнительного количества теплоты Ад. Износ лезвий металло~)ежу(Чих инспфументов В Ф.!. УСЛОВИЯ ТРЕНИЯ НА ЛЕЗВИЯХ ДАВЛЕНИЕ НА КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ ЛЕЗВИЯ. В процессе резания передняя и задняя поверхности лезвия подвержены, как это было показано на рис.
7.1, переменному давлению р и р' и находятся в состоянии подвижного контакта с обрабатываемым материалом. При этом передняя поверхность инструмента взаимодействует с прирезцовой поверхностью срезаемой стружки, а задняя поверхность — с воспроизводимой поверхностью резания. Давление максимально в непосредственной близости к главной режущей кромке и по мере удаления от нее постепенно уменьшается до нуля. Чем выше прочносп и твердость обрабатываемого материала, чем больше подача и меньше передний угол, тем больше лавленне на контактных площадках лезвия. Максимальное давление на контактных площадках лезвий разных видов инструментов может колебаться в широких пределах (р .,„= 2 ...
70 ГПа), На токарных резцах р „= 10... 60 ГПа. Для сравнения: действующее на лезвие давление на дватри порядка превышает давление на трущихся поверхностях сопряженных деталей машин. УСЛОВИЯ ВЗАИМНОГО СКОЛЪЖЕНИЯ. Относительная скорость скольжения г,„контактных площадок задней поверхности лезвий и воспроизводимой поверхности резания принимается равной скорости резания ц Скорость скольжения срезаемой стружки по контактной площадке передней поверхности лезвия е,„= г,ю, где г, — усадка стружки.
Как при резании металлов всухую, так и прн поливе зоны резания струей смазывающе-охлаждающей жидкости скольжение на контактных площадках происходит в условиях сухого внешнего 120 121 трения. Происходит это потому, что при резании развиваются высокие значения давления на площадках лезвий, контактирующих со стружкой и воспроизводимой поверхностью резания, которые препятствуют проникновению на ннх жидкости. Толысо при срезании очень тонких слоев обрабатываемого материала («0,1 мм) давление на площадках невелико и возможно частичное проникновение смазывающе-охлажлающей жидкости на поверхности контакта Этому способствует и шероховатость обрабатываемой поверхности, соизмеримая с толщиной срезаемого слоя. Скольжение контактирующих поверхностей в этом случае происходит в условиях лолусухога трения. Как это было подробно рассмотрено в гл.
8, в результате трения при подвижном контакте и действии нормального давления происходит интенсивный нагрев контактирующих поверхностей до высоких температур. Эти температуры могут превосходить температуростойкость инструментального материала. Возможные изменения механических свойств обрабатываемого и инструментального материалов при таких температурах могут качественно и количественно изменить условия взаимного скольжения и износа контактных площадок лезвия стружкой и поверхностью резания. КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ. Условия трения при взаимодействии контактирующих поверхностей лезвия со стружкой н воспроизводимой поверхностью резания могут быть отражены коэффициентом трения р (рис.
9.1). Для трущейся пары сталь 45 — твердый салан 775Кб (рис. 9.1, а) коэффициент трения с увеличением скорости скольжения и,„изменяется немонотонно и имеет максимальное значение рт 0,58 при скорости в сс 75 м/мин и минимальное значение )ст0,43 при и лс 200 м/мин. Аналогичный характер имеет кривая р(в,„) для пары трения сталь 45 — быстрорегсеуиуая сталь Р18 (рис, 9.1, б). Но в данном случае коэффициент трения имеет максимальное значение р — 0,8 при в,„- Ю м/мин и минимальное значение р т О,б при в,„т 80 м/мин.
При трении пар чугун — твердый сллав (рис. 9.1, в) лля твердых сплавов группы ВК (ВКЗ и ВК8) увеличение скорости скольжения сопровождается монотонным уменьшением коэффициента трения от р ., ас 0,7 до р„с„т 0,3. Для твердых сплавов группы ВТК (Т5К10, Т15К6 и ТЗОК4) характерно, что после уменьшения коэффициента трения при увеличении ско- Рнс. 9.1. Ковффнцнент сухого внешнего траннхч с-сталь СЭ вЂ” твердые свае ттзкв; б — сталь СЗ вЂ” янстрарежущав синь Р16; ° — чугун — твердь~а отавы рости сь„до 400 м/мин затем наблюдается некот.орое его увеличение в интервале скоростей и,„= 400 ... 800 м/мин. Из рассмотрения кривых на рнс.
9.1 можно сделать вывод, что значение коэффициента трения определяется как материалом трущихся пар, так и скоростью взаимного скольжения, причем зависимость р(и,„) в общем случае является достаточно сложной. В Ф.Х ПРИЗНАКИ ИЗНОСА ЛЕЗВИЙ ВИЗУАЛЬНЫЕ ПРИЗНАКИ ИЗНАШИВАНИЯ. Трение является основной причиной износа лезвий инструментов, Визуальными наблюдениями установлено, что первые признаки изнашивания режу- щих кромок инструментов„как правило, ИЗНОС ТОЛЬКО ЗАДНЕЙ ПО- обнаруживаются уже в самом начале ВЕРХНОС ГИ ЛЕЗВИЯ. цистовав обре.
резания. Наиболее заметны ранние при- ботка металлов резанием ведется с мазнаки изнашивания у твердосплавных лыми толщинами срезаемого слоя а = инструментов. В начальный момент ре- =0,005...0,1мм,чтосоответствуетподазания у них происходят мнкровыкраши- чам 5 < 0,1 мм/об. При столь малых вания в местах угловьзх переходов, кото- толщинах а соответственно мала состав- А-А а) 9 Ф з~л г а„ Рнс. 9.2. Износ пезанй: о — только задней поеархностнЗ 6-одноарененно задней н передней поверхностей; е — только передней поеерхностн рыми являются места сопряжения главных и вспомогательных режущих кромок, а также сами режущие кромки лезвий. В результате микровыкрвшнваиий радиусы закругления вершин в местах сопряжения режущих кромок и радиусы округления режущих кромок возрастают.
При осмотре режущих лезвий с помощью микроскопа МПБ-2 (увеличение х 24) вдоль главной режущей кромки видна узкая светлая полоска шириной й = =0,05 ... 0,1 мм. Эта полоска и есть признак начальной стадии изнашивания лезвия инструмента из-за трения на его контактных площадках. На протяжении всего времени резания изнашивание непрерывно продолжается и размеры взшимых признаков износа лезвий увеличиваются. По прогрессирующим размерам износа лезвий принято принимать решение о допустимости илн недопустимости дальнейшей работы инструмента.
В зависимости от условий резания видимые признаки износа находятся на разных участках лезвий инструментов. Проще всего это общее для всех видов инструментов положение рассмотреть на примере резца. лающая Р, силы резания, действующей на переднюю поверхность лезвия. Она не превышает 200 ... 300 Н на 1 мм длины главной режущей кромки. В то же время составляющие Р„и Р„силы резания, действующие на заднюю поверхность лезвия, могут быть равны нли больше Ро В силу этого в процессе резания устанавливаются условия, когда задняя поверхность лезвия подвергается более интенсивному изнашиванию, чем передняя. Визуально видимые признаки износа, как это показано на рис.
92,а и 9.3,а-д, имеются только на задней поверхности лезвия и отсутствуют на передней поверхности. Износ по задней поверхности принято определять линейной мерой— максимальной шириной йз „изношенной ЙНОС ЗАДНЕЙ И ПЕРЕДНЕЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛЕЗВИЯ. При предвариз ельной. обработке металлов резанием толщина срезаемого слоя составляет а = = 0,1 ... 1,0 мм, что соответствует подачам 5 = 0,1 ... 1,0 мм/об. С увеличением подач возрастают значения всех составляющих Р Р, и Р.
силы резания, но в большей степени растет составляющая Р,. Соответственно возра- Рис. 9.3. Визуально наблюдаеныа признаки износа лезвий: а — равновеликий износ задней поваркностн; б — нвровноиерный износ низине поваркностн; ° -квотный износ нзйнай псааркностк; з — износ варынны реию ио задней поверкностиз Ь вЂ” ыисбинировонный изною е — пупка не парадной поваркности; ж — ода~ ° раненный износ задней и передней поввркнсстай стает давление на контактные площадки лезвия и действующие на них силы трения, причем особенно сильно на переднюю поверхность. Устанавливаются условия, когда изнашиванию одновременно подвергаются и задняя, и передняя поверхности лезвия, но интенсивность изнаши- вания передней поверхности больше, чем задней. При этом наблюдаются признаки износа как на задней, так и на передней поверхности лезвия (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
