CC BY
15Т Е Х Н И Ч Е С К И Е
НАУКИ
УДК 621.91.01
А.О. Москаленко, А.Н. Селиванов
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ СТАЛИ 12Х18Н10Т
В статье приведены экспериментальные данные влияния режимов резания на чистоту поверхности при токарной обработке стали 12Х18Н10Т.
Ключевые слова: режимы резания, качество обработки, корро-зонностойкие стали.
Обеспечение высокой чистоты обработанной поверхности изготавливаемой продукции с минимальными физико-техническими воздействиями является показателем высокой технологичности процесса обработки. Такие результаты можно достичь путём применения современных компонентов входящих в систему СПИД и использования технологических приёмов базирующихся на последних научно-технических достижениях.
При этом удовлетворение подобных требований тем сложнее, чем хуже материал поддаётся обработке. Нержавеющие стали относятся именно к таким.
Эксперименты были реализованы на токарном станке модели ИЖ 250. В качестве обрабатываемого материала использовался круглый прокат из стали 12Х18Н10Т твёрдостью НВ 200 ^ 220 предварительно обработанный. Инструмент - проходной резец, пластина фирмы Ког1оу БСвТ070201 - КМ, инструментальный сплав режущей пластины РС8110. Используемые режимы резания: Ур = 150 ^ 220 м/мин; 8 = 0,02 ^ 0,08 мм/об; резания: 1 = 0,1 мм [1].
Проведённые эксперименты показали, что используемые режимы резания в принятом диапазоне не оказывают существенного влияния на внешний вид обработанной поверхности. При использовании подачи 0,02 - 0,05 мм/об визуального отличия не наблюдается. Не большое отличие в чистоте обработки появляется при обработке с применением 0,08 мм/об. Полученные образцы поверхности показаны на рисунке 1.
© Москаленко А.О., Селиванов А.Н., 2019.
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2019. № 10-3 (97)
Vp = 150 м/мин; S = 0,02 мм/об
Vp = 185 м/мин; S = 0,02 мм/об
Vp = 220 м/мин; S = 0,02 мм/об
Vp = 150 м/мин; S = 0,05 мм/об
Vp = 185 м/мин; S = 0,05 мм/об
Vp = 150 м/мин; S = 0,08 мм/об
Vp = 185 м/мин; S = 0,08 мм/об
Vp = 220 м/мин; S = 0,05 мм/об
Vp = 220 м/мин; S = 0,08 мм/об
Рис 1. Внешний вид обработанных поверхностей при глубине резания 1 = 0,1 мм
Для оценки количественных показателей шероховатости обработанной поверхности был использован профилометр-профилограф модели «ТЯ 200». По результатам измерений шероховатости были построены графики отображающие зависимость чистоты обработки от режимов резания (рис. 2).
-ф- 150 м/мин -■- 185 м/мин 220 м/мин
а - Зависимость шеpоховатости Ra от величины подачи S;
_0 2
н ,
и го
по s
S h
X
я -
сР х
Ш £1
q ш
^ ш
о
и о
0,55 0,45 0,35 0,25 0,15
0,02 мм/об 0,05 мм/об 0,08 мм/об
150
185
220
Скорость резания Vp, м/мин
б - Зависимость шероховатости Ra от скорости резания Vр;
Рис. 2. Влияние режимов резания на качество обработанной поверхности
Проведённый анализ показал, что в большинстве случаев подача оказывает прямо пропорциональное влияние на шероховатость обработанной поверхности (рис. 2а), что подтверждает общеизвестный факт [2]. Исключение составляет обработка при скорости резания Ур = 220 м/мин, где с увеличением подачи 8 с 0,02 до 0,05 мм/об шероховатость обработанной поверхности возрастает с ~ Яа^0,427 до Яа^0,494. Дальнейшее увеличение подачи до 8 = 0,08 мм/об способствует её снижению до Яа^0,466 мкм.
Данное явление можно объяснить снижением адгезионного воздействия возникающего между инструментом и деталью, за счёт перераспределения тепловых потоков между взаимодействующими телами.
Так же установлено, что скорость резания Ур при прочих одинаковых условиях оказывает влияние на шероховатость обработанной поверхности, и в сравнении с подачей 8 это влияние также не однозначно (рис. 2б).
В исследуемом диапазоне с ростом скорости резания происходит увеличение шероховатости поверхности. Исключение составляет интервал скоростей резания Ур 150 ^ 185 м/мин при 8 = 0,02 мм/об, где происходит снижение шероховатости с 0,236 до 0,212 мкм, что не превышает 10%.
Общий анализ полученных значений шероховатости обработанной поверхности показал, что применяемые режимы резания стабильно обеспечивают качество обработки соответствующее 8-му классу чистоты [3].
Библиографический список
1. Инструментальный каталог фирмы КОКЬОУ - http://kor1oy-too1s.ru
2. Подураев В.Н. Резание труднообрабатываемых материалов / В. Н. Подураев. М., «Высш. школа», 1974. 587с.
3. ГОСТ 2789-59 Шероховатость поверхности параметры и характеристики. Москва 1959. 14 с.
МОСКАЛЕНКО АЛЕКСАНДР ОЛЕГОВИЧ - магистрант, Саратовский технический университет им. Ю.А. Гагарина, Россия.
СЕЛИВАНОВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ - кандидат технических наук, инженер-технолог АО ЭОКБ Сигнал им. А.И. Глухарёва, Саратовская обл. г. Энгельс, Россия.
