- •18.1. Основные характеристики обрабатываемости 2
- •Лекция 19. Способы определения обрабатываемости
- •Лекция 20. Способы улучшения обрабатываемости
- •20.1. Обрабатываемость сталей, чугунов, цветных металлов и сплавов. Обрабатываемость конструкционных и инструментальных сталей
- •20.2. Обрабатываемость чугунов
- •Лекция 21. Обрабатываемость алюминиевых сплавов
- •21.1 Особенности обработки резанием медных сплавов
- •21.2. Особенности резания жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов
- •Лекция 22. Особенности резания титановых сплавов
ЛЕКЦИЯ 18. ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ 2
18.1. Основные характеристики обрабатываемости 2
Лекция 19. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ 6
Лекция 20. СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ 12
20.1. ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ СТАЛЕЙ, ЧУГУНОВ, ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ. ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ КОНСТРУКЦИОННЫХ И ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ СТАЛЕЙ 13
20.2. ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ ЧУГУНОВ 16
Лекция 21. ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ 18
21.1 ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ МЕДНЫХ СПЛАВОВ 19
21.2. ОСОБЕННОСТИ РЕЗАНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ И НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ 21
Лекция 22. ОСОБЕННОСТИ РЕЗАНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 27
ЛЕКЦИЯ 18. ОБРАБАТЫВАЕМОСТЬ МАТЕРИАЛОВ РЕЗАНИЕМ
18.1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ
Способность металлов поддаваться резанию принято называть обрабатываемостью. Понятие обрабатываемость охватывает совокупность нескольких технологических свойств материала, характеризующих его влияние на различные стороны процесса резания.
Приведем основные параметры, характеризующие обрабатываемость.
1. Силы резания и потребляемая мощность.
2. Легкость ломания и отвода стружки, определяемые ее деформацией и характером стружкообразования.
3. Возможность получения обработанных поверхностей с минимальной или заданной шероховатостью, степенью и глубиной наклепа и других характеристик качества поверхностного слоя.
4. Легкость получения необходимой точности обработки при чистовых и отделочных операциях, определяемой для заданной технологической системы интенсивностью изнашивания инструмента, возникающими при резании силами и их изменением по мере затупления инструмента.
5. Скорость резания VT, соответствующая заданному периоду стойкости Т при износе инструмента до принятого критерия затупления hз. Например, U60, V120 или Vhз=0,4
6. Оптимальная скорость резания V0, при которой наблюдается наименьшая интенсивность изнашивания инструмента и наименьший относительный поверхностный износ hо.п..
7. Экономическая скорость резания Vэ, при которой достигается наименьшая себестоимость обработки условной детали при заданной стоимости станко-минуты, времени на смену затупившегося инструмента и стоимости его эксплуатации за период стойкости.
Для оценки обрабатываемости можно использовать также другие показатели (рис. 18.1).
Единой универсальной характеристики обрабатываемости нет. Металл, обладающий хорошей обрабатываемостью с точки зрения уровня целесообразных скоростей, не может иногда обеспечивать требуемой шероховатости поверхности, при этом возникают слишком большие силы резания, и наоборот. Кроме того, необходимо учитывать, что оценка обрабатываемости имеет всегда относительный характер. Например, допускаемая скорость зависит не только от свойств обрабатываемого материала, но и от качества режущего инструмента. 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.
Сравнительная оценка обрабатываемости нескольких металлов в значительной степени зависит от специфических особенностей процесса резания (показатели приведены по значимости):
Черновая обработка |
Чистовая обработка |
Обработка на автоматах |
1. Стойкость |
1.Шероховатость обработанной поверхности |
1. Характер стружко-образования |
2. Затраты энергии |
2. Характер стружко-образования |
2.Шероховатость обработанной поверхности |
3. Характер стружко-образования |
3. Стойкость |
3. Стойкость |
4. Шероховатость обработанной поверхности |
4. Затраты энергии |
4. Затраты энергии |
Обрабатываемость может сильно отличаться для таких разнородных процессов, как точение проходными резцами, 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.
В нормативно-справочной литературе обрабатываемость оценивается в первую очередь интенсивностью затупления режущих инструментов и уровнем целесообразных скоростей резания VT. Необходимо, однако, отметить, что скорость резания VT как характеристика обрабатываемости имеет ряд недостатков: не известен предел допустимого снижения скоростей резания, проводимого в целях повышения периода стойкости; при сравнении режущих свойств различных инструментальных материалов в зависимости от уровня скорости VT не всегда правильно можно оценить их относительную износостойкость; скорость VT зависит от принятого критерия затупления. Эту характеристику невозможно использовать для автоматического регулирования процесса резания, так как разным комбинациям v, S, t будут соответствовать резко отличающиеся периоды стойкости.
Основные недостатки, присущие скорости VТ, имеет и скорость VЭ, поскольку она зависит от организационно-технических условий производства, модели станка, конструкции и способа заточки инструмента, разряда рабочего и др. Скорость VЭ стабилизируется только для конкретных условий. Более перспективным с этих позиций является оптимальная скорость резания V0, которая не базируется на абсолютных показателях. К сожалению, подробная систематизация уровней V0 и hо.п.. для различных обрабатываемых материалов в настоящее время отсутствует. Это заставляет пользоваться в качестве основного показателя обрабатываемости значением VT.
Допустимая скорость VТ, или обрабатываемость металла с точки зрения уровня скоростей резания, определяется двумя характеристиками обрабатываемого металла. Это, во-первых, истирающая способность, от которой зависит интенсивность истирания рабочих поверхностей лезвий инструмента сходящей стружкой и обработанной поверхностью изделия, во-вторых, степень нагрева рабочей части инструмента при снятии стружки, характеризуемая температурой резания. Свойства металла (механические, физические и др.) оказывают влияние на интенсивность затупления инструментов и на значение VT лишь постольку, поскольку они связаны с двумя указанными особенностями, т. е. VТ = f(, kист.).