Теоретическое определение параметров процесса резания ширина и толщина среза при несвободном резании. Теоретический метод определения обрабатываемости материалов резанием, страница 53

режим с ПСР

T_м=

режим с ПТР

T_м=

где d—первоначальный диаметр обработки; γ=; d_k—конечный диаметр обработки ; v- скорость резания; c₀= и z=; c и x-постоянные , определяемые из опытов по исследованию влияния износа резца на температуру резания (θ=ch_з^x);

c и y- постоянные, определяемые из опытов по исследованию влияния   скорости резания на температуру резания .

Проведенные сравнительные технологические испытания методов   обработки   с   ПЧО,   ПСР   и   ПТР   позволяют   сделать следующие основные выводы.

Наибольший эффект стабилизации сил резания, повышающей точность обработки при торцовом точении дисков, имеет режим ПТР, так как максимальные отклонения сил резания в режиме ПЧО могут достигать 300%, в режиме ПСР 150%, а в режиме ПТР всего 20%.

При  резании  с ПТР  снижается   интенсивность  износа  инструмента в области оптимальных и заоптимальных  температур (скоростей)   резания, т.  е. именно в той области, где может быть достигнута  наивысшая производительность при обработке сталей и сплавов   Снижение интенсивности износа резцов при точении  с ПТР  позволяет увеличить  стойкость  инструментов в 1,5—3,4 раза, а путь, пройденный резцом за период стойкости,  возрастает в  1,1—2,75 раза в зависимости от свойств обрабатываемого материала.

Преимущества режима ПТР по сравнению с режимами ПСР и   ПЧО   для   качества   поверхностного   слоя   (шероховатость, величина остаточных напряжений, глубина и степень наклепа) обрабатываемых деталей тем значительнее, чем ниже обрабатываемость материала. Шероховатость поверхности по полотну диска от периферии к центру может изменяться в пределах Ra в 8 раз при точении с ПЧО, в 4 раза при точении с ПСР и при точении с ПТР в пределах 2 раз при наименьшей величине высоты неровностей. Стабильность остаточных напряжений, а также глубина и степень наклепа целиком зависят от стабильности температурно-силовых характеристик процесса. Следовательно, наилучшим является режим ПТР, который обеспечивает наибольшее постоянство сил и температур резания.

Комплексная оценка производительности обработки при торцовом точении дисков в производственных условиях с учетом  сокращения вспомогательного времени на замену инструмента и дополнительных затрат на его переточку, а также с учетом получения более качественной поверхности обработанных деталей и значительного (1,4—1,9 раза) сокращения машинного времени по сравнению с ПЧО выдвигает на первое место из трех исследованных режимов режим ПТР

Автоматическое регулирование процессов резания по температуре может применяться как на черновых, так и на чистовых операциях, однако во втором случае эффект получается большим по причине придания деталям более стабильного и благоприятного качества поверхностного слоя.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ  ГЕОМЕТРИИ  ИНСТРУМЕНТА И СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ

Рассмотренные выше основные принципы автоматического регулирования процессов резания по оптимальной температуре позволяют предложить новую методику экспериментального определения рациональной геометрии инструмента и смазочно-охлаждающей жидкости. Совершенно очевидно, что при конкретной рассматриваемой системе резания резец — деталь при постоянных выбранных значениях t и s различные сочетания геометрических параметров инструмента и различные по свойствам и составу СОЖ будут определять собой неодинаковые значения (уровни) оптимальных скоростей резания υ₀ соответствующие одному и тому же оптимальному значению температуры θ₀. Наилучшим сочетанием геометрических параметров инструментов или наилучшей из рассматриваемых СОЖ будут те, которые обеспечат наибольшее значение скорости резания υ₀ при θ₀=const.

Поэтому основные положения новой методики могут быть сформулированы в следующем виде:

1) в качестве основной экспериментальной установки должен использоваться станок, оснащенный системой автоматического регулирования процессов резания по температуре резания;

2) для   исследуемой   пары   инструментальный   материал — обрабатываемый материал определяется оптимальное значение температуры резания θ₀;