Влияние геометрии режущей части резцов на процесс резания
Процесс резания сопровождается работой деформации стружки и работой трения, возникающих под действием сил резания, а также высокой температурой в зоне отделения стружки. В результате этого имеет место износ режущих кромок и поверхностей резца. С характером и величиной износа связаны стойкость, производительность и расход инструмента, а также качество обрабатываемой поверхности.
Влияние на процесс резания
Геометрические параметры режущей части резца оказывают большое влияние на процесс резания. В конечном итоге от их выбора зависят силы резания и износ инструмента. Резание металлов является сложным процессом, так как на него оказывает влияние большое количество факторов: свойства режущего и обрабатываемого материалов, размеры срезаемого слоя, режимы резания, условия работы (станок и его состояние, жесткость технологической системы СПИД, охлаждение и др.). В практике приходится иметь дело с самыми разнообразными комбинациями этих факторов. В связи с этим установление оптимальной геометрии резца представляет довольно сложную задачу. Каждый параметр оказывает влияние на работу резца не только сам по себе, но также и в комбинации его с другими параметрами. На основании экспериментальных работ в табл. 9 приведены ориентировочные данные по влиянию геометрических параметров на различные факторы, сопровождающие процесс резания. Наличие большого количества факторов влечет за собой многообразие предложении по улучшению геометрии резцов, выдвигаемых нашими новаторами производства.
В зависимости от конкретных условий обработки можно найти оптимальные геометрические параметры. Поскольку трудно установить унифицированную форму режущей части резца для всех случаев практики, целесообразно рассмотреть принципиальные положения по выбору каждого из геометрических параметров.
При выборе значений геометрических параметров большую роль играют обрабатываемый материал и его физико-механические свойства, режущий материал, его режущие и физико-механические свойства, размеры срезаемого слоя металла (толщина, ширина), выбранные режимы резания (скорость, подача, глубина).
Таблица 9 Влияние геометрических параметров режущей части резца на факторы процесса резания
Износ рабочих поверхностей
При обработке как вязких, так и хрупких материалов износ резцов, оснащенных твердым сплавом, протекает ни передней и задней поверхностям. Однако характер и интенсивность износа различаются в зависимости от пластичности обрабатываемого материала. Для малопластичных материалов приходится усиливать головку резца, несмотря па меньшую суммарную силу резания (например, для чугуна она меньше, чем для стали, примерно в 2-3 раза). Лунка на передней поверхности здесь имеет значительно меньшие размеры. В силу этого удельная сила резания на поверхности контакта стружки с резцом оказывается больше для хрупких материалов. Это заставляет применять для них большой угол заострения резца.
Основным недостатком твердых сплавов является пониженная прочность, поэтому при конструировании оснащенных ими резцов необходимо предусматривать мероприятия по увеличению прочности режущих кромок. Из таких мероприятий следует отметить расположение передней поверхности и ее части под отрицательным углом, повышенный угол наклона кромки, расположение пластинки вдоль задней поверхности, что обеспечивает работу твердого сплава на сжатие (вместо работы на изгиб и растяжение). Последнее особенно важно для резцов, предназначенных для снятия больших сечений срезаемого слоя.
Толщина и ширина среза
Толщина среза оказывает влияние на характер и интенсивность износа. С повышением толщины среза возрастают сила резания, температура, а также износ по передней поверхности с уменьшением его по задней поверхности. С целью повышения прочности режущих кромок необходимо при увеличении толщины среза увеличивать угол заострения.
Ширина среза влияет только на интенсивность износа. Полому она не оказывает большого влияния на выбор значений геометрических параметров.
Скорость резания тесно связана с температурой, поэтому она влияет на характер и интенсивность износа. С увеличением скорости резания износ по передней поверхности оказывается больше, чем по задней. В зависимости от этого выбираются величины переднего и заднего углов.
