Вплив умов праці на швидкість різання

11

Залежність швидкості різання від різних умов роботи різця. Величина швидкості різання, що допускається різцем, залежить від прийнятої стійкості його, матеріалу оброблюваної деталі, матеріалу різця, його кутів, форми і розмірів, подачі, глибини різання, охолодження та інших факторів.

 

При зменшенні стійкості швидкість різання, допустима різцем, підвищується, але небагато. Наприклад, якщо при стійкості швидкорізального різця, що дорівнює 90 хв, можлива швидкість різання 15 м/хв, то при тих же інших умовах роботи різця, але при стійкості 20 хв допустима швидкість різання 18 м/хв. Більш наочна, однак, зворотна залежність, тобто стійкості від швидкості різання. Стійкість різця при збільшенні швидкості різання швидко зменшується. Так, наприклад, якщо який-небудь быстрорежущий різець, що працює при швидкості різання 15 м/хв, затуплюється через 90 хв після початку різання, то той же різець при тій же глибині різання і подачі, але при швидкості різання 18 м/хв затупиться через 20 хв.

Дуже великий вплив на швидкість різання надають механічні властивості оброблюваного металу. Чим твердіше цей метал, тим більше повинна бути сила, що відокремлює від нього стружку, тим більше сила тертя її об передню поверхню різця, тим більше теплота, що надходить в різець і прискорює його знос.

Стружка, що утворюється при обробці твердих сталей, тисне на невелику ділянку передньої поверхні різця , внаслідок чого теплота різання надходить головним чином на частину головки різця, близьку до його ріжучої кромки. Стружка, що виходить при точінні м’яких і в’язких металів, спирається на порівняно більшу ділянку передньої поверхні різця, що забезпечує гарне поглинання теплоти різання частиною головки різця, віддаленої від ріжучої кромки.

Тому, зокрема, швидкість різання при обробці порівняно м’якої сталі може бути вище, ніж при твердою.
Стружка надлому, що утворюється при обробці крихких металів, давить на передню поверхню різця у самій ріжучої кромки. В даному випадку різець більше зношується від истирающего дії стружки, ніж від дії теплоти різання. Це відноситься особливо до обробки кірки чавунних деталей, тобто поверхневого шару виливки, в якому завжди є частки піску, истирающим передню поверхню різця і утруднюють відведення тепла.

Найголовнішим властивістю матеріалу різця, що впливає на швидкість різання, є його «теплостійкість», тобто здатність зберігати необхідну твердість при нагріванні теплотою різання.

Кути та інші елементи різця впливають на швидкість різання наступним чином. При порівняно невеликому куті різання стружка давить на передню поверхню різця з меншою силою, ніж при більшому куті. Це сприяє зниженню теплоти, що виділяється, і забезпечує можливість підвищення швидкості різання. Але одночасно зі зменшенням кута різання зменшується і кут загострення різця, що призводить до зниження сітки здібності різця та його міцності.
З зменшенням головного кута в плані швидкість різання, що допускається різцем, збільшується. Це пояснюється тим, що одночасно зі зменшенням головного кута в плані (при тих же глибині різання і подачі) збільшується ширина зрізу, що зумовлює збільшення довжини працюючого ділянки різальної кромки різця і покращує поглинання їм теплоти різання. Проте із зменшенням головного кута в плані зростає радіальна сила різання, що може викликати вібрації, що прискорюють руйнування різальної кромки різця.
Збільшення радіуса заокруглення вершини різця сприяє збільшенню швидкості різання, так як підвищує тепловідвідні здатність різця. Збільшення поперечного перерізу різця сприяє підвищенню допустимої їм швидкості різання, так як при цьому зростає здатність різця поглинати теплоту різання.

Зміна товщини і ширини зрізу при незмінному його перерізі по-різному впливає на швидкість різання. При збільшенні товщини зрізу та відповідному зменшенні його ширини, т е. і довжини працюючого ділянки ріжучої кромки, погіршуються умови поглинання теплоти різання різцем, його стійкість знижується Навпаки, при збільшенні ширини зрізу в різанні бере участь більш довгий ділянка різальної кромки різця, що підвищує його стійкість З сказаного випливає, що для підвищення швидкості різання вигідно працювати з тонкими широкими стружками. Це може бути досягнуто без зміни перерізу зрізу зменшенням подачі та відповідним збільшенням глибини різання або зменшенням головного кута в плані. Застосування першого способу обмежується припуском на обробку, а другого — вібраціями, виникаючими внаслідок збільшення радіальної сили різання

Правильне застосування охолодження дає можливість підвищити швидкість різання. Якщо рідина надходить до місця утворення стружки безперервним струменем у кількості 10-15 л/хв, то при обробці швидкорізальним різцем стали швидкість різання може бути підвищено в середньому на 20-25%, а при обробці чавуну — на 10— 15% Менше підвищення швидкості різання при обробці чавуну пояснюється тим, що в даному випадку основною причиною зносу різця є його стирання, а не теплота різання.

2