Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Стойкостные испытания инструментов

03.11.2018


Большинство данных по испытанию стойкости инструментов было получено при проведении непрерывного точения на токарном станке инструментами со стандартной геометрией с последующим измерением ширины площадки износа на задней поверхности, а иногда и размеров образовавшейся лунки на передней поверхности. В большинстве описываемых опытов материалами заготовки были сталь или чугун. Результаты одной из таких программ испытаний — обработка стали инструментами из быстрорежущей стали в широком диапазоне скоростей при трех значениях подач — приводятся Кенигом; одна серия полученных результатов дана на рис. 6.20. Для износа с образованием лунки результаты очень простые — скорость износа остается очень низкой вплоть до критической скорости резания, свыше которой образование лунки износа происходит очень быстро. Эта критическая скорость резания уменьшается с увеличением подачи. При износе задней поверхности скорость износа также быстро возрастает примерно на той же скорости резания и подаче, что и при образовании лунки износа. В этой зоне стойкость инструмента определяется механизмом износа, зависящим от температуры. При скоростях резания ниже этого критического диапазона износ задней поверхности не остается низким, а часто возрастает до больших значений по мере того, как начинают превалировать адгезионный и другие виды износа.

Очень высокий уровень систематических испытаний инструментов, выполненный Ф. У. Тейлором, закончился разработкой быстрорежущей стали. Были исследованы различные скорости резания, подачи, глубина резания, геометрия инструмента и смазочно-охлаждающие жидкости, а также инструментальные материалы и термообработка. Полученные результаты представлены в виде математических зависимостей стойкости резца в функции всех этих параметров. Все испытания проводились на токарном станке при обтачивании очень больших стальных заготовок однолезвийным инструментом. Это тщательно выполненные испытания были слишком дороги по затратам времени и сил, чтобы их можно было повторять часто, и поэтому обычно применяются стандартные условия резания, при которых единственными переменными величинами являются скорость резания и подача. Результаты представлены так называемым уравнением Тейлора, являющимся упрощенным выражением первоначально полученной Тейлором зависимости:

где v — скорость резания; T — основное время, необходимое для образования на задней поверхности стандартной площадки износа (например, шириной 0,75 мм); С и n — константы, зависящие от материала или режимов резания.

Результаты одной серии испытаний, время, необходимое для образования стандартной величины износа и отложенное по логарифмической шкале в зависимости от скорости резания, представлены на рис. 6.21. Несмотря на значительный разброс отдельных измерений, результаты ложатся достаточно хорошо на прямую линию. По этим графикам может быть определена скорость резания для стойкости инструмента, равной, например, 60 мин (v 60) или 30 мин (v 30), и обрабатываемость материалов иногда оценивается этими критериями. Видно существенное отличие между разными обрабатываемыми сталями, и эти графики часто представляют в качестве оценки «обрабатываемости». Скорее их следует рассматривать как один из аспектов обрабатываемости или характеристики режущих инструментов, например, стойкость резца для данного инструмента и материала заготовки и геометрии инструмента при обработке в диапазоне высоких скоростей.

«Тейлоровские кривые» справедливы для тех условий в диапазоне высоких скоростей, при которых стойкость инструмента определяется процессами, зависящими от температуры, включая пластическую деформацию и диффузию. На основании рис. 6.21 можно предположить, что при дальнейшем уменьшении скорости резания стойкость инструмента станет фактически бесконечной — инструменты не будут изнашиваться никогда. Подобная экстраполяция в зону низких скоростей резания несправедлива. Как видно из рис. 6.20, износ инструмента может снова возрасти при более низких скоростях вследствие того, что начинает проявляться другой механизм износа. При выполнении многих операций практически не удается использовать высокие скорости резания, например скорость резания вдоль режущей кромки сверла, при точении или обработке фасонным резцом поверхностей малого диаметра, при продольном или поперечном строгании. Поэтому для многих операций «кривые Тейлора» непригодны для определения стойкости инструмента.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: