МЕТОДИКИ ПРИЗНАЧЕННЯ РЕЖИМІВ РІЗАННЯ

Чим більший кут різання δ, тим більші деформації, сили і тепловиділення, тим менша стійкість різця. При зменшенні кута різання (збільшенні переднього кута) деформації, сили і тепловиділення зменшуються і стійкість спочатку підвищується (рис. 12.3). Але разом із збільшенням γ зменшується кут загострення β і об’єм головки різця, внаслідок чого тепловідвід від поверхні тертя різця і міцність різальної кромки зменшується і, починаючи з деякого значення кута різання δ (γ), знос підвищується, а стійкість зменшується; отже зменшиться і швидкість різання при однаковій стійкості.

Рисунок 12.3 – Вплив переднього кута на стійкість різця

Чим більший задній кут різця α, тим менше тертя різця по заготовці, тим менший його знос і вища стійкість (рис. 12.4). При досяганні визначеної величини α і кута загострення β різець стає менш міцним, різальна кромка починає кришитись і стійкість різця падає, а отже, зменшується і швидкість різання при одній і тій же стійкості.

Чим більший кут в плані φ, тим більша товщина зрізу і тим менша довжина активної частини різальної кромки. Це обумовлює вище термодинамічне навантаження на одиницю довжини кромки і меншу її стійкість. Тому різці з малим кутом φ дозволяють вести оброблення з більшою швидкістю (рис. 12.5).

Рисунок 12.4 – Вплив головного заднього кута на стійкість різця

Рисунок 12.5 – Залежність швидкості різання, яку дозволяє різець,

від головного кута в плані

Вплив головного кута в плані на швидкість, яку дозволяє різець, враховується коефіцієнтом K_φv (табл12.2).

Таблиця 12.2 – Залежність швидкості різання від головного кута в плані

Допоміжний кут в плані також впливає на знос різця, а отже, і на його стійкість. Якщо допоміжний кут в плані малий (φ₁ < 5°), допоміжна різальна кромка приймає велику участь в побічному різанні, що викликає велике тепловиділення і знос різця, а отже, зменшує стійкість різця. По мірі збільшення φ₁ робота різання від допоміжної кромки зменшується, що призводить до деякого підвищення стійкості і, як наслідок, до підвищення швидкості, яку дозволяє різець при однаковій стійкості (рис. 12.6).

Рисунок 12.6 – Залежність швидкості різання від допоміжного кута в плані

Але, починаючи з φ₁ = 10°, в більшій мірі на стійкість різця починає впливати зменшення об’єму головки різця, яке погіршує тепловідвід і призводить до більшої концентрації температури на поверхнях тертя різця, внаслідок чого допустима швидкість різання зменшується (табл. 12.3).

Таблиця 12.3 – Залежність швидкості різання від допоміжного кута в плані

При збільшенні радіуса закруглення при вершині різця в плані r, хоча і збільшуються деформації і сили P_z і P_y, але разом з цим збільшується і довжина активної частини різальної кромки і об’єм головки різця. Останнє сприяє підсиленню тепловідводу і є переважаючим. Тому при збільшенні r стійкість різця і швидкість, яку він дозволяє, дещо підвищується. Вплив радіусу закруглення при вершині різця враховується поправочним коефіцієнтом K_rv (табл. 12.4).

Таблиця 12.4 – Вплив радіуса закруглення при вершині різця в плані

на швидкість різання різцем із швидкорізальної сталі

Позитивне значення кута нахилу головної різальної кромки λ оказує великий вплив на скорочення головної різальної кромки різця, що особливо важливо при переривчастому різанні. В зв’язку з цим, по мірі переходу від негативного значення кута λ до позитивного (від – 15° до + 40°) стійкість різця підвищується. В межах кутів λ = 0-10°зміна стійкості незначна.

З допомогою коефіцієнтів враховується вплив на швидкість різання форми передньої поверхні і розмірів перетину державки різця (K_qv).

Вплив МОР. МОР, яка полегшує утворення стружки, зменшує коефіцієнт тертя і понижує температуру різання, дозволяє підвищити швидкість різання різцями із швидкорізальної сталі в порівнянні з роботою в суху на 20-30%, а при охолодженні МОР до + 2°C на 40-45%.

Вплив зносу різця. На швидкість різання впливає максимально допустима з умов роботи величина зносу по задній поверхні. Чим більший допустимий знос, тим більшу швидкість можна назначати для різця (табл. 12.5).

Таблиця 12.5 – Вплив зносу різця на швидкість різання

Вплив виду токарного оброблення. В залежності від виду токарного оброблення (зовнішнє точіння, внутрішнє розточування, підрізання торця, відрізка) змінюються умови, в яких знаходиться різець в процесі утворення стружки.

Так, при внутрішньому розточуванні різець знаходиться в більш важких умовах, чим при зовнішньому точінні:

· вершина різця знаходиться на максимальному діаметрі і працює з більшою швидкістю в порівнянні іншими частинами різальної кромки;

· утруднений підвід МОР;

· Менша площа перетину державки, великі вильоти і менша жорсткість ВПІД.

При зменшенні діаметру розточування збільшується поверхня дотику різця з заготовкою, а отже і знос по задній поверхні. Тому при розточуванні зменшують перетин зрізу і швидкість різання (табл. 12.6).

Таблиця 12.6 – Вплив діаметру розточуваного отвору на швидкість різання

При поперечному точінні умови роботи різця більш сприятливі, чим при поздовжньому точінні, тому що різець при подачі від периферії до центру знаходиться під дією найбільшої швидкості різання невеликий проміжок часу. По мірі переміщення різця до центру ця швидкість зменшується, а в центрі вона дорівнює нулю. Отже різець буде зношуватись менш інтенсивно, а тому швидкість різання можна призначати більш високою (табл. 12.7).

Таблиця 12.7 – Вплив відношення D₀/D на швидкість різання

при поперечному точінні

В важких умовах працюють відрізні різці, тому що процес стружкоутворення відбувається в менш сприятливих умовах. Малі кути при вершині в плані і незначні розміри перетину головки відрізних різців обумовлюють поганий тепловідвід. Особливо навантаженими в температурному відношенні є кутки різця, що призводить до їх сильного зношування, а отже, до значного зменшення швидкості різання в порівнянні зі швидкістю, яку допускають різці при поздовжньому точінні (табл. 12.8).

Таблиця 12.8 – Вплив відношення D₀/D на швидкість різання

при прорізанні канавок

D₀ – кінцевий діаметр, до якого прорізається канавка.

Загальна формула для розрахунку швидкості різання, яку допускає різець, має вигляд

, м/хв,

де K_v – загальний поправочний коефіцієнт, що дорівнює здобутку коефіцієнтів, розглянутих раніше.

Значення коефіцієнту C_v, стійкості T, показника відносної стійкості m і показників ступені x_v і y_v, а також поправочних коефіцієнтів наведені в довідковій літературі (наприклад, «Справочник технолога-машиностроителя», том 2, под ред. А.Н.Малова).

МЕТОДИКИ ПРИЗНАЧЕННЯ РЕЖИМІВ РІЗАННЯ