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 V_T, соответствующая заданному периоду стойкости Т при износе инструмента до принятого критерия затупления h_з. Например, U₆₀, V₁₂₀ или V_hз=0,4

6. Оптимальная скорость резания V₀, при которой наблюдается наименьшая интенсивность изнашивания инструмента и наименьший относительный поверхностный износ h_о.п..

7. Экономическая скорость резания V_э, 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 V_T. Необходимо, однако, отметить, что скорость резания V_T 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 V_T не всегда правильно можно оценить их относительную износо­стойкость; скорость V_T 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 V_Т, имеет и скорость V_Э, поскольку она зависит от организационно-технических условий производства, модели станка, конструкции и способа заточки инструмента, разряда рабочего и др. Скорость V_Э 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 h_о.п.. для различных обрабатываемых материалов в настоя­щее время отсутствует. Это заставляет пользоваться в качестве основного показателя обрабатываемости значением V_T.

Допустимая скорость V_Т, 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 V_T лишь постольку, поскольку они связаны с двумя указанными особеннос­тями, т. е. V_Т = f(, k_ист.).

Дата добавления: 2014-01-07