CC BY
8
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Том 224 1976
о влиянии СВОЙСТВ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО МАТЕРИАЛА НА УСАДКУ СТРУЖКИ ПРИ РЕЗАНИИ СТАЛЕЙ
М. Ф. ПОЛИТИКА, В. Д. СУВОРОВ
Как было показано в работах [1, 2], при обработке сталей свойства материала режущего инструмента определяют не только интенсивность его изнашивания, но и характеристики процесса стружкообразо-вания. Более глубокое исследование влияния свойств инструментального материала на параметры стружкообразования и контактные характеристики процесса резания было выполнено авторами настоящей статьи [3, 4, 5]. Используя медь, свинец и алюминий в качестве обрабатываемых материалов и широко варьируя свойства инструментальных материалов (в том числе путем нанесения гальванического покрытия на режущие поверхности инструмента), удалось порознь оценить влияние на процесс резания адгезионных и теплофизических свойств инструментального материала.
При обработке сталей быстрорежущими и твердосплавными резцами упомянутые свойства инструментального материала изменяются в относительно узких пределах и поэтому соответствующие изменения усадки стружки и других характеристик стружкообразования не столь резкие, как это мы наблюдаем, например, при резании меди резцами из специально подобранных материалов [3]. Однако общие закономерности их изменения остаются теми же и в этом случае. С повышением теплопроводности инструментального материала длина контакта стружки с резцом и усадка стружки растут, а среднее контактное давление падает; такая же картина наблюдается и при повышении адгезионной способности материала резца по отношению к обрабатываемому материалу.
Двухкарбидные твердые сплавы менее теплопроводны, чем одно-карбидные. Адгезионная способность карбида вольфрама по отношению к железу и его сплавам более высокая, чем у карбида титана. Оба эти обстоятельства, вместе взятые, позволяют предполагать, что при обработке стали резцами из однокарбидных сплавов усадка стружки и силы резания будут выше, нежели для резцов, оснащенных двухкарбидными сплавами.
Далее. Поскольку с повышением содержания кобальта в твердом сплаве растут как его теплопроводность, так и адгезионная способность по отношению к железу, то можно полагать, что усадка стружки и силы резания будут, например, выше для резца из сплава Г5К10, нежели для резца Т15К6.
Приведенные соображения подтверждаются экспериментальными данными. На рис. 1 и 2 даны в зависимости от средней температуры контакта результаты измерения усадки стружки при обработке двух сталей: ст. 08 и ст. 45. Мы видим, что при температурах выше 600° С, то есть в зоне температур, исключающих наростообразование, кривые усадки располагаются в полном соответствии с высказанными выше замечаниями.
с:
з
гг
Рис. 1. Зависимость усадки стружки от средней температуры контакта при точении стали 08: \=10°; ¿=2 мм; 5=0,43 мм/об
К
г,ь
2J
300 Ш 600 800 i°C
Рис. 2. Зависимость усадки стружки от средней температуры контакта при точении стали 45: Y=10°; t=2 мм; 5=0,34 мм/об
При температурах ниже 600° С, когда процесс резания сопровождается образованием устойчивого нароста на резце, расположение ветвей кривых меняется на обратное. Усадка становится наинизшей для резца из сплава ВК8 и наивысшей для резца Т15К6. Такая картина не противоречит сказанному ранее. Как известно [5], средний (действительный) передний угол при резании в условиях наростообразова-ния, который определяет усадку стружки и другие характеристики стружкообразования, зависит от двух факторов: от фактического переднего угла нароста и от устойчивости последнего. С повышением устойчивости нароста действительный передний угол растет.
Повышение адгезионной способности инструментального материала по отношению к материалу стружки приводит к стабилизации нароста, к повышению его устойчивости, а следовательно, к увеличению
о - Резец Bh8 А - Резец TSftiO х — Резей, Т15И6
200
koo
BOO
800 VC
о - BH8 л - Т 5 ft 10 х - Т15Н6
л Г \
о J
10"
135
действительного переднего угла. Поэтому для сплава ВК-8, обладающего наивысшей адгезионной способностью (среди выбранных сплавов), действительный передний угол будет наибольшим, а усадка стружки, наоборот — наименьшей. Для сплава Т15К6 мы получим обратную картину.
ЛИТЕРАТУРА
1. Н. Н. Зорев. О влиянии свойств материала инструмента, на процесс резания. М., «Вестник машиностроения», 1953, № 7.
2. Н. Н. Зорев. Вопросы механики процесса резания металлов. Машгиз, М., 1956.
3. М. Ф. Полетика. Исследование влияния материала инструмента на процесс стружкообразования. Изв. ТПИ, т. 133, 1965.
4. М. Ф Полетика, В. Д. Суворов. О влиянии теплопроводности материала режущего инструмента на характеристики стружкообразования. Научные труды Тюменского индустриального ин-та. Сб. № 3, Тюмень, 1967.
5. М. Ф. Полетика, В. Д. Суворов. О влиянии химических свойств материала инструмента на стружкообразование. Там же.
6. А. Н. Еремин. Физическая сущность явлений при резании стали. Машгиз, М., Свердловск, 1951.
