0 руб
Оформить заказ3. УСКОРЕННЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ
Метод торцовой обточки позволяет быстро и без затруднений получить для принятых условий зависимость между скоростью резания и периодом стойкости резцов [41]. Для этого обрабатывают торец образца от центра к периферии (рис. VII.3), пока на некотором диаметре не наступит затупление резца. Момент затупления определяется полным разрушением режущей кромки — появлением блестящей полоски на поверхности резания.
По результатам опытов строят график. По оси абсцисс откладывают радиус R, на котором произошло затупление резца, а по оси ординат — угловую скорость (частоту вращения) шпинделя станка (рис. VII.4). Из графика определяют tga и находят показатель z относительной скорости по формуле
(VII.1)
где a — угол наклона прямой (рис. VII.4); z — показатель относительной скорости.
Коэффициент пропорциональности
(VII.2)
где — скорость резания, при которой произошло затупление, м/с (м/мин); R — радиус, на котором произошло затупление, м(мм); — угловая скорость (частота вращения) шпинделя, рад/с (мин-1); s — подача, мм/об; z — показатель относительной скорости.
Время работы резца
где τ — время, мин.
Для повышения достоверности нахождения показателя относительной скорости z необходимо, чтобы диапазон изменения угловой скорости (частоты вращения) шпинделя был достаточно большим (. Это условие обеспечивается только при большом диаметре образцов (мм).
Скорость резания определяется следующим образом. Образец протачивают пять–восемь раз при различной угловой скорости (частоте вращения) шпинделя станка, которую подбирают так, чтобы резцы затупились за один проход. Наименьший диаметр, на котором происходит затупление, должен быть, по крайней мере, вдвое больше диаметра отверстия.
Полученные значения и R наносят на график и через эти точки проводят прямую под углом arc tg z. Затем значения R и подставляют в формулу (VII.2). Зная C и z, можно легко найти при данных t и s:
Метод торцовой обточки имеет ряд существенных недостатков. Главный из них — это доведение режущей кромки до полного разрушения. Кроме того, из-за изменения скорости резания изменяются тепловой режим работы и условия износа резца. Вследствие малого периода стойкости резцов не обеспечивается стабильность результатов. Метод торцовой обточки не применим для резцов из твердого сплава.
Однако для сравнения обрабатываемости различных металлов этот метод может применяться, так как отклонения, вызванные изменением условий резания, оказывают примерно одинаковое влияние при всех испытаниях, и потому не должны давать существенного искажения их результатов.
Методика определения обрабатываемости в производственных условиях, предложенная А. С. Кондратовым, позволяет заменить лабораторные исследования наблюдениями в цехе и устанавливать зависимость , сокращая в шесть–десять раз объем экспериментальных работ. Эта методика основана на допущении о том, что интенсивность износа не зависит от его величины. Сущность методики заключается в следующем [41].
Определяют интенсивность износа резца И1, И2, И3, …, Иn для каждой скорости резания …, с которой выполнялась обработка в период стойкости резца: …, Здесь …, — износ резца по задней поверхности за время работы …
Далее в логарифмических координатах строится график (рис. VII.5) зависимости износа от скорости резания , представляющий собой прямую, направленную под углом a′ к оси И, причем tg a′ = m. Затем определяется эквивалентная интенсивность износа за период стойкости резца по которой из графика определяется соответствующая этой интенсивности износа скорость резания .
В зависимости коэффициент где
С целью уменьшения расхода материала и сокращения длительности опытов рекомендуется доводить затупление резца по задней поверхности до 0,4 мм.
Пользуясь рассмотренной методикой, можно определить стойкость на станках со ступенчатым изменением скорости вращения шпинделя.
Метод Кеснера (Кип-Лоренца, Бауэра) заключается в обработке испытуемого металла сверлом диаметром 10 мм при постоянной частоте вращения шпинделя 400 мин-1 (м/с). Характеристикой обрабатываемости служит глубина проникновения сверла в металл за 100 оборотов (l100, мм). Подача сверла осуществляется с помощью постоянного груза (50 кг). Величина l100 сопоставляется с величиной l углубления сверла в металл, принятый в качестве эталонного. Обрабатываемость оценивается коэффициентом, который вычисляется по формуле
Этот метод не дает достаточно достоверных сведений для расчета оптимальных режимов резания, но может быть использован для классификации металлов по обрабатываемости. При испытании хрупких материалов методом Кеспера получаются лучшие результаты, чем при испытании пластичных вязких материалов. Метод Кеспера, в частности, широко применяется для оценки обрабатываемости меди и ее сплавов.