загрузка...
 
2. СТІЙКІСТЬ ІНСТРУМЕНТУ і ШВИДКІСТЬ РІЗАННЯ, ЩО ДОПУСКАЄТЬСЯ ЙОГО РІЗАЛЬНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ. 2.1. Залежність «V-T». Поняття про показник відносної стійкості інструменту
Повернутись до змісту

2. СТІЙКІСТЬ ІНСТРУМЕНТУ і ШВИДКІСТЬ РІЗАННЯ, ЩО ДОПУСКАЄТЬСЯ ЙОГО РІЗАЛЬНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ. 2.1. Залежність «V-T». Поняття про показник відносної стійкості інструменту

Період стійкості будь-якого інструменту залежить від роду, механічних і теплофізичних властивостей оброблюваного (м) і інструментульного (і) матеріалів, геометричних параметрів інструменту (g, a, j, rв, r,…),параметрів режиму різання (V, S, t) та ін., наприклад, застосовуваного МОТС (w):

.

Рисунок 2.1 - Криві зношування інструментів

Зв'язок між періодом стійкості Т і швидкістю різання V (залежність «V – Т») у цей час встановлюють винятково експериментально. Для цього всі фактори процесу різання (оброблюваний та інструментульний матеріали, геометричні параметри інструменту, глибина різання, подача, МОТС), крім швидкості різання, зберігають строго постійними. Потім послідовно встановлюють швидкість різання й при кожному її значенні зношують інструмент і будують криві зношування d = f(Т)

(рис. 2.1).

Криві зношування є основним експериментальним матеріалом для одержання залежності Т = f(V). Беручи рівні або оптимальні величини зношування, наприклад, задньої поверхні dз =const або dз = dопт для кожної швидкості різання за кривою зношування знаходять відповідний час роботи інструменту – його період стійкості Т:

V

V1

V2

V3

Vn

T

T1

T2

T3

Tn

Зв'язок між швидкістю різання V і періодом стійкості Т  при обробці чавуну інструментуми зі швидкорізальних сталей і однокарбідних твердих сплавів виражається безупинно спадаючою кривою 1 (рис. 2.2), що нагадує гіперболу.

Рисунок 2.2 - Загальна залежність періоду стійкості Т інструменту від швидкості різання V

Такою ж кривою зображується зв'язок між V і Т при обробці вуглецевих і легованих конструкційних сталей інструментуми зі швидкорізальних сталей. При обробці конструк-ційних вуглецевих і легованих сталей, жароміцних сталей і сплавів і деяких інших матеріалів інстру-ментами з одно-карбідних і двокарбідних твердих сплавів зв'язок між V і Т зображується більш складною кривою 2, що має кілька перегинів.

Апроксимацію кривої 1 і ділянки вг кривої 2 роблять ступеневою функцією

,                             (2.1)

у якій показник ступеня m називають показником відносної стійкості. Стала СV характеризує оброблюваний і інструментульний матеріали, геометричні параметри інструменту, застосовуване МОТС, а також глибину різання й подачу, з якими проводиться обробка при одержанні цієї емпіричної формули, тобто для заданих умов обробки СV = соnst, із чого видно, що VTm = const.

Величину показника відносної стійкості m легко визначити графічно, якщо застосувати метод випрямлення експериментальних кривих шляхом логарифмування функції (2.1). Якщо на координатних осях відкладати не абсолютні числові значення V і Т, а їх логарифми, то одержимо рівняння прямої lg = lgCV – mlg, тангенс кута нахилу якої до осі Т і є показником відносної стійкості m (рис. 2.3):

.

Рисунок 2.3 - Залежність між швидкістю різання й періодом стійкості:

а – у простих координатах; в – у логарифмічних координатах

(сталь 45; sв – 450 МПа; Т15К6; t =2 мм; S = 0,4 мм/об)

Показник відносної стійкості характеризує ступінь зміни стійкості різця зі зміною швидкості різання. З фізичної точки зору він характеризує «чутливість» інструментульного матеріалу до зміни швидкості різання при різних видах обробки: чим він більше, тим у меншому ступені буде зменшуватися стійкість інструменту зі збільшенням швидкості різання і навпаки (). Показник відносної стійкості m визначається дослідним шляхом і залежить від оброблюваного матеріалу різальної частини інструменту, товщини зрізу, виду й умов обробки.

Чим нижче зносостійкість матеріалу різальної частини інструменту і важче умови різання, що викликають підвищення тепловиділення, тим менше величина m. Для прохідних, підрізних і розточувальних різців зі швидкорізальної сталі при обробці сталі і ковкого чавуну з охолодженням m = 0,125; для інструментів, оснащених пластинками із твердих сплавів, залежно від виду обробки m =0,125 - 0,3. Експериментально встановлено, що при точінні більшості оброблюваних матеріалів інструментуми із твердих сплавів m = 0,2.

Знаючи стійкість Т1 при швидкості V1, за зазначеною вище залежністю (2.1) можна визначити стійкість Т2 при швидкості V2 (при інших однакових умовах різання) або швидкість V2 при стійкості Т2. З рівняння VTm = const видно, що

,                                        (2.2)

звідки

,              .         (2.3)

Залежність (2.1) уперше була встановлена Ф.Тейлором, тому має назву «формула Тейлора». Визначення стійкості за співвідношенням (2.3) правомірне тільки в діапазоні швидкостей, де функція V = f (Т) має спадний характер (див. рис. 2.2). У зонах низьких швидкостей, що практично не застосовуються для твердих сплавів, залежність V = f (Т) не монотонна, і співвідношення (2.3) дає багаторазово завищені й нереальні значення стійкості інструменту.



загрузка...