CC BY
70
УДК 621.957
АНАЛ1З ВПЛИВУ ВИДУ Р1ЗАННЯ НА СТ1ЙК1СТЬ Р1ЖУЧОГО 1НСТРУМЕНТА В РЕМОНТНОМУ ВИРОБНИЦТВ1
О.1. Назаров, доцент, к.т.н., ХНАДУ 1.В. Швець, О.А. Губарьков, студенти, ХНАДУ
Анотаця. На тдставг аналгзу механ1чно1 обробки тд час вгдновлення деталей наведено оцгнку стшкостI ргжучого Iнструмента.
Ключовi слова: ргжучий тструмент, переривчасте ргзання, безперервне ргзання, стшюсть, ударна дгя матер1алу, холостий пробгг, робочий х1д.
Вступ
Осшльки бшьш1сть технологичных операцш меха-шчно! обробки (точшня, розточування, фрезеру-вання, стругання) тд час вщновлення деталей здшснюеться тим же р1жучим шструментом, що й при виробнищга, то е актуальным розгляд змши його стшкосп ввд умов обробки, особливо при переривчастому р1занш тд час обробки ввднов-лювальних деталей.
Щд переривчастим р1занням розум1еться р1зання, коли через певш пром1жки часу зр1зання стружки чергуеться з холостим пробном р1жучих кромок шструмента. При переривчастому р1занш виникае ряд специф1чних явищ, за яких змша стшкосп р1жучого шструмента шдкоряеться шшим зако-ном1рностям, шж при безперервному р1занш. Стшшсть твердосплавного р1жучого шструмента при переривчастому р1занш нижча, шж при безперервному р1занш. Це обумовлено ударною д1ею оброблюваного матер1алу по р1жучш кромщ ш-струмента, тривалютю холостого пробиу шструмента, тривалютю робочого ходу шструмента. Особливосл цих законом1рностей виявляються при робот1 твердосплавним шструментом з великими перетинами зр1зу. У таких випадках 1 вини-кають значш практичш труднощ1.
Мета i постановка задачi
Метою дослвдження е оцшка впливу виду р1зання на стшшсть р1жучого шструмента в ремонтному виробницга. Для досягнення поставлено! мети необхщно виршити так1 задача
- визначити вплив переривчастого р1зання на стшшсть р1жучого шструмента;
- визначити вплив ударно! до оброблюваного ма-тер1алу на стшшсть твердосплавного шструмента;
— оцшити вплив тривалостi холостого пробку рiжучого iHCTpyMeHTa на його стшшсть;
- оцшити вплив тривалостi робочого ходу ршу-чого iнстрyмента на його стшшсть.
Вплив переривчастого piзaння на стшшсть iHCTpyMeHTa
Спецiально проведеними дослвдами [1] встанов-лено, що стшшсть швидкорiзального iнстрyмента при переривчастому рiзаннi мае такi ж або навиъ вищi значения, шж у разi безперервного рiзання. На рис. 1 наведена залежшсть стiйкостi рiзця з швидкорiзальноï сталi Р18 ввд швидкостi рiзання при безперервному точшш i стрyганнi Сталi 50 при t = 1мм i s = 2мм/об. Стiйкiсть рiзцiв при струганш i безперервному точiннi майже однако-ва. Стiйкiсть твердосплавного шструмента при переривчастому рiзаннi може бути у дешлька ра-зiв нижчою, шж при безперервному. Так, стшшсть рiзцiв, оснащених твердим сплавом ТТ7К12, при струганш Стал 50 зi швидк1стю S = 35 м/хв, t = 1мм, s = 2мм/об в 4 рази нижча, шж при точшня Для твердого сплаву Т5К10 швидшсть при переривчастому рiзаннi може знижуватися в 4-5 разiв. На рис. 2 наведено графж впливу швидкосп рiзания на стiйкiсть рiзцiв з швидкорь зальноï сталi Р18 та з твердих сплавiв ТТ7К12 i Т5К10 при безперервному i переривчастому точшш Стал 35Л (HB170) при t = 6 мм i s = 1,42 мм/об [1].
Вплив ударноТ ди оброблюваного мaтepiaлy на стшккть твердосплавного шструмента
У науковш лiтератyрi [2] неодноразово вислов-лювалася думку, що зниження стiйкостi твердосплавного шструмента при переривчастому рь занш обумовлена, головним чином, ударною дiею оброблюваного матерiалy по рiжyчiй кромцi ш-струмента. У зв'язку з цим для переривчастого рiзання рекомендувалося застосовувати велик!
в х
,а 140
т н 120
е
м 100
у
р т 80
.3 60
ь т 40
20
•р 0
о
—
-^
-д —^ \ ""'А—.
10 15 20 25 30 Швидюсть рпаиии. м/хв
35
40
- Безперервне та переривчасте точ1ння й стругання (Р18,Р6М5)
-Переривчасте точ1ння (ТТ7К12)
Переривчасте стругання (ТТ7К12)
Рис. 1. Залежшсть стiйкостi рiзця вiд швидкостi рiзання
80
в и 60
л
т
о 40
¡4
н и 20
0
ж \
\ хч \ V
\ N ч ч Чж \
— =■= V V. V —Ж
10 20 30
40 50 60 70 80
Швидккть р1зання, м/хв
90 100 110
-Безперервне та переривчасте точ1ння (Р18, Р6М5)
—■—Переривчасте точ1ння (Т5К10, Т5К6)
—Ж—Безперервне точшня (Т5К10, Т5К6)
—А—Переривчасте точшня (ТТ7К12, ТТ7К10)
—X—Безперервне точшня (ТТ7К12, ТТ7К10)
Рис. 2. Вплив швидкосл рiзання на стшшсть рiзцiв
5
140 120
н
и
: 100 а
■ 80
I 60 !
40 20 0
- Точ1ння ■ Стругання
20
30
40
50
60
70
80
Швидккть рнаиии, м/хв
Рис. 3. Вплив тривалосп робочого ходу рiзця на його стшшсть
ввд eмнi передш кути i великi кути нахилу ргжу-чо! кромки. При дослщженнях [2] цi рекомендаци не одержали пвдтвердження. В першому випадку на поздовжньо-стругальному верстатi при 5 = 2 мм/хвд, 9 = 25 м/хв оброблювалася плита зi Сталi 45 завдовжки 2000 мм, закршлена похило до площини столу таким чином, щоб рiзець врiза-вся при нульовш глибинi рiзання, яка поступово доводилася до 10 мм на виходi рiзця. У другому випадку плита нахилялася у протилежний бiк, i рiзець вiдразу врiзався на повну глибину рiзання (10 мм), яка поступово зменшувалася до нуля на виходi рiзця (в першому випадку удар при врiзу-ванш майже виключався, а в другому випадку мав найбiльшу величину). Проте в обох випадках
стшшсть рiзцiв виявилася майже однаковою. Це сввдчить про те, що в даному випадку удар при врiзуваннi рiзця не вiдiграe ютотно! роль
Залежшсть ст1йкост1 в1д холостого проб1гу р1-жучого 1нструмента
Результати дослщв [1-5] при переривчастому точiннi заготовок зi Сталi 35Л з рiзною формою поперечного перетину сввдчать, що стшшсть рiз-цiв iз сплаву ТТ7К12 знижусться зi збiльшенням тривалосп холостого пробiгу Дослвди [3] пока-зують, що тривалiсть холостого проб^ шстру-мента не повнютю характеризуе вплив уривчас-тостi рiзання на стiйкiсть iнструменту.
Залежшсть стшкосл в1д робочого ходу р1жучого iнструмента
1стотний вплив мае тривалють робочого ходу ш-струмента /р. При малiй тривалостi /р внутршш шари рiзця не встигають прогрггися. Вiдповiдно меншою мiрою знижуеться i стiйкiсть шструмен-та. Вплив тривалосл робочого ходу рiзця можна простежити, порiвнявши результати дослiдiв [2] при переривчастому точiннi Сталi 35Л рiзцем з твердого сплаву ТТ7К12 при 5 = 1,42 мм/об (рис. 3). Якби все залежало тшьки вщ тривалосп холостого ходу, то при струганш стiйкiсть рiзця повинна була б бути вищою, шж при переривчастому точiннi. Насправдi при струганнi стiйкiсть рiзця в 2,5 рази нижча, шж при точшш (при стру-ганнi тривалють робочого ходу в 4 рази бшьша, шж при точiннi). На практищ часто зустрiчаються випадки, коли ^м порiвняно тривалих перерв в робот рiзця спостерiгаються й порiвняно короткi перерви. Так, iз зб№шенням тривалостi перерв вiд 0,015 с (нтервал м1ж заготовками 5 мм) до 3,3 с (штервал м1ж заготовками 1000 мм) стiйкiсть рiзця зменшуеться в середньому в 5 разiв [2].
Висновки
При переривчастому рiзаннi змiна стiйкостi рiжучого шструмента шдкоряеться iншим зако-номiрностям, шж при безперервному рiзаннi. Особливостi цих закономiрностей найрiзкiше ви-являються при робот твердосплавним шструмен-том з великими перетинами зрiзу.
Стiйкiсть швидкорiзального iнструмента при переривчастому рiзаннi мае так1 ж або навиъ вищi значення, нiж у разi безперервного рiзання.
Стiйкiсть твердосплавного шструмента при переривчастому рiзаннi може бути у декшька разiв нижчою, нiж при безперервному.
Зниження стшкосп твердосплавного iHCTpyMeHTa при переривчастому pi3aHHi обумовлене, голо-вним чином, ударною дieю оброблюваного мате-рiaлy по рiжyчiй кромцi iнстрyментa. 3i збшь-шенням перерв приблизно в 200 рaзiв стiйкiсть рiзця зменшуеться в середньому в 5 рaзiв.
Вплив чинника «уривчастосп» для рiзцiв з твер-дих сплaвiв може бути настшьки рiзним, що при переривчастому рiзaннi рiзцi за своею стшшстю мають iнший порядок, н1ж при безперервному.
Тривалють холостого пробiгy шструмента не по-внiстю характеризуе вплив «уривчастосп» рiзaн-ня на стшшсть iнстрyментa. 1стотний вплив ство-рюе тривалють робочого ходу iнстрyментa, в перебиу якого вiдбyвaеться прогрiвaння внутрь шнiх шaрiв пластинки твердого сплаву.
Лтратура
1. Зорев Н.Н., Вирко Н.П. Стойкость и произво-
дительность торцевых фрез при смещении заготовки относительно фрезы: Сб. трудов ЦНИИТ. - М.: Машгиз, 1957. - 252 с.
2. Зорев Н.Н., Креймер Г.С. Высокопроизводите-
льная обработка стали твердосплавными резцами при прерывистом резании. - М.: Машгиз, 1961. - 184 с.
3. Развитие науки о резании металлов / Под ред.
Н.Н. Зорева. - М.: Машиностроение, 1967. -220 с.
4. Резников А.Н. Теплофизика резания. - М.:
Машиностроение, 1969. - 287 с.
5. Ташлицкий Н.И. Влияние механических свойств и теплопроводности сталей на обрабатываемость. - М.: Машгиз, 1952.
Рецензент: С.С. Дяченко, професор, д.т.н., ХНАДУ.
Стаття надшшла до редакцп 15 ачня 2005 р.
