Вплив різних факторів на період стійкості та швидкість різання, яку дозволяє різець. Формула для визначення швидкості різання

Вплив оброблюваного матеріалу. Вплив фізико-механічних властивостей оброблюваного матеріалу на період стійкості або на швидкість різання, яку дозволяє різець за умов заданого періоду стійкості визначається в основному тепловиділенням в процесі різання та розподілом тепла між стружкою, заготовкою, різцем і навколишнім середовищем.

На швидкість різання має вплив хімічний склад сталі, її термічне оброблення і характер структури. Так, при зменшенні вуглецю в конструкційній вуглецевій сталі допустима швидкість V підвищується, а при введенні легуючих елементів (Cr, Mn і інших) знижається; для сталі 40Х найбільша допустима швидкість різання буде при відпалі з Т = 900°С, для сталі 40 – при нормалізації з Т = 900-950°С, а для швидкорізальних сталей – при ізотермічному відпалі (нагрівання при 870°С протягом 4 годин, швидке охолодження до Т = 740°С і витримка на протязі 2 годин).

Найбільша допустима швидкість спостерігається при зернистому перліті, коли цементит має форму кулеподібних зерен, рівномірно розподілених в фериті. Із структур найбільшу швидкість допускає ферит, потім по мірі зменшення V – перліт (точковий, зернистий, пластинчастий, сорбітоподібний), сорбіт і троостосорбіт.

Із практики відомо, що мілкозернисті сталі оброблювати легше, ніж крупнозернисті, і що введенням невеликої кількості деяких елементів (наприклад, до 0,1% S і до 0,20-0,25% Pb)можна підвищити оброблюваність сталі.

Швидкість різання, з якою можна обробляти даний метал при визначеній стійкості різця, є основною характеристикою оброблюваності сталі. Чим вища V, тим краще оброблюваність даного металу в порівнянні з тим, який при тій же стійкості та інших однакових умовах допускає оброблення з меншою швидкістю різання. Найгіршу оброблюваність мають інструментальні сталі швидкорізальні, хромонікелевольфрамові, хромомарганцовисті, хромокремнієві, жароміцні сталі.

Легко оброблюються автоматні сталі, кольорові та легкі сплави. Алюміній оброблюється із швидкістю в 5-6 раз вищою в порівнянні вуглецевою конструкційною сталлю; чавун оброблюється з меншою швидкістю в порівнянні з вуглецевою сталлю.

В залежності від межі міцності сталі при розтягуванні швидкість різання, яку допускає різець при визначеній стійкості

V_i = C₁/ s_в^x.

При обробці різцями, які оснащені твердим сплавом, конструкційних вуглецевих і легованих незагартованих сталей х = 1.

Таким чином, якщо відома швидкість різання V¢_і, яку допускає різець при даній стійкості для сталі з межею міцності σ_в1 , то легко знайти швидкість V¢¢_і для сталі з σ_в2, тому що

V¢_і σ_в1^х = V¢¢_і σ_в2^х,

звідки

V¢¢_i = V¢_і(σ_в1/ σ_в2)^х.

Якщо при обробці вуглецевої конструкційної і легованої сталі з σ_в = 750 МПа швидкість різання, яку допускає різець, прийняти за 1, то при інших значеннях σ_в поправочний коефіцієнт визначиться виразом

K_мv = 750/ σ_в.

При обробці чавуна швидкість різання, яку допускає різець,

V_і = C/ HB^у.

Для твердосплавних різців у = 1,25.

На швидкість різання, яку допускає різець, впливає також і стан оброблюваного матеріалу, характер заготовки та стан її поверхні. Стан матеріалу враховується такими коефіцієнтами: гарячекатана сталь – 1; холоднотягнута – 1,1; нормалізована – 0,95; відпалена – 0,9; покращена – 0,8.

Стан поверхні враховується коефіцієнтом K_пv: без корки – 1; з коркою – прокат – 0,9; поковка – 0,8 і таке інше.

Вплив матеріалу різальної частини різця. Вплив матеріалу різальної частини різця враховується коефіцієнтом K_м1v (табл. 12.1).

Таблиця 12.1 – Вплив матеріалу різальної частини інструменту

на швидкість різання, яку допускає різець

Вплив подачі та глибини різання. Подача та глибина різання, які впливають при різанні на сили різання, впливають і на швидкість різання, яку дозволяє різець. При збільшенні S і t збільшуються сили і температура, а отже, і інтенсивність зносу різця, тому при одній і тій же стійкості допустима швидкість різання буде меншою.

, м/хв,

де C_v60 – постійний коефіцієнт, який залежить від оброблюваного матеріалу, матеріалу інструменту, МОР, геометрії різця і інших умов оброблення (в нашому випадку стійкість дорівнює 60 хв);

t – глибина різання;

s – подача;

x_v і y_v – показники ступеню.

При зовнішньому точінні і розточуванні заготовок із вуглецевої сталі різцями із швидкорізальної сталі при s ≤ 0,25 мм/об x_v = 0,25; y_v = 0,33; при подачі s > 0,25 мм/об x_v = 0,25; y_v = 0,66 (при s > t). Із наведених значень виходить, що показник ступеню при подачі більший, ніж при глибині, отже збільшення подачі більш різко впливає на зменшення швидкості різання, ніж збільшення глибини різання.