Page 32 - СтаночныйПарк
P. 32

СОВЕТЫ СПЕЦИАЛИСТОВ                                                                                                                                                                                         СОВЕТЫ СПЕЦИАЛИСТОВ

        , если вершина инструмента вступает в контакт с заготовкой. Свободное прямоугольное и                                           Рисунок 7 показывает взаимосвязь изменения эквивалентной толщины стружки (обо-
        косоугольное резание редко используются в современной металлообработке, поэтому не-                                      значается буквой he), стойкости инструмента (T) и скорости резания (vc) во время обра-
        обходимость учёта данного фактора ограничена. Расширенное уравнение Тейлора добав-                                       ботки в стабильных условиях абразивного износа, согласно модели Тейлора. Эта прямая
        ляет переменную для переднего угла режущей кромки, но не учитывает контакт вершины                                       зависимость также показана на графике справа. Однако в связи с тем, что модель Колдин-
        инструмента с заготовкой.                                                                                                га учитывает и другие факторы износа, результаты расчётов по этой модели представлены
               Модель Тейлора имеет свои недостатки, если оценивать её с точки зрения техноло-                                   дополнительной кривой.
        гий и сложности современной металлообработки. Однако в течение длительного времени                                                                                                             Значения, представленные на кри-
        модель Тейлора являлась превосходной основой для прогнозирования срока службы ин-                                                                                                      вой, не имеют большой важности при об-
        струмента и в определённых условиях предоставляетнадёжные данные.                                                                                                                      работке  конструкционных  материалов,
               Роль толщины стружки                                                                                                                                                            например,  стали,  для  которых  характе-
               По мере того, как инженеры разрабатывали и изучали модели оценки стойкости ин-                                                                                                  рен равномерный абразивный износ. Од-
        струмента, становилось понятно, что толщина стружки тесно связана со стойкостью.                                                                                                       нако  значения  за  пределами  диапазона
        Толщина стружки представляет собой функцию глубины резания и подачи, измеренную                                                                                                        Тейлора становятся особенно важны при
        перпендикулярно режущей кромке и в плоскости, перпендикулярной направлению реза-                                                                                                       работе с такими материалами, как супер-
        ния. Если угол в плане составляет 90˚ (заходной угол 0˚ в США), глубина резания и ши-                                                                                                  сплавы  и  титан,  которые  имеют  склон-
        рина стружки остаются неизменны, как и подача с толщиной стружки.                                                                                                                      ность  к  поверхностному  упрочнению.
               Длина контакта инструмента с заготовкой                                                                                                                                         Это объясняется тем, что при обработке
        представляет  собой  ещё  одну  переменную  для                                                                                                                                        поверхностно упрочнённого материала с
        определения  толщины  стружки.  Способ  учё-                                                                                                                                           низкой эквивалентной толщиной стружки
        та  влияния  радиуса  вершины  инструмента  был                                                                                                                                        повышается температура резания; для её
        разработан шведским инженером Рагнаром Вок-                                                                              снижения и сохранения прежнего срока службы инструмента требуется меньшая скорость
        сеном в начале 1960-х. Он предложил формулу                                                                              резания.
        для эквивалентной толщины стружки при токар-                                                                                    Однако кривая показывает, что на определённом отрезке диапазона резания соче-
        ной обработке, позволяющую рассчитывать тео-                                                                             тание увеличенной толщины стружки и повышенной скорости резания, или более благо-
        ретическую толщину стружки с учётом радиуса                                                                              приятные условия резания, приведут к увеличению срока службы инструмента. Концепция
        скругления  инструмента.  Результат  позволяет                                                                           одновременного увеличения двух параметров резания и скорости съёма металла, пред-
        мысленно  выпрямить  радиус  вершины  инстру-                                                                            ставленная в 1960-х и 1970-х гг., стала революционной, поскольку противоречила имев-
        мента  и  определить  область  стружкообразова-                                                                          шемуся на тот момент опыту и интуитивным предположениям.
        ния в виде прямоугольной зоны. Благодаря тако-                                                                                  Разработка  моделей,  учитывающих  многочисленные  факторы  в  процессе  металло-
        му описанию модель отражает степень контакта                                                                             обработки, например, модель Колдинга, в сочетании с концепциями моделей Тейлора и
        закруeглённой вершины инструмента.                                                                                       Арчарда, позволила объединить теоретические знания и практический опыт.
               Модель Колдинга
               Модель расчёта стойкости инструмента, разработанная шведским профессором Бер-                                                    НОРМАЛЬНЫЙ ИЗНОС ИНСТРЕМЕНТА - МОДЕЛЬ КОЛДИНГА
        тилем Колдингом в конце 1950-х, описывает зависимость стойкости инструмента от скоро-
        сти резания и эквивалентной толщины стружки, учитывая также дополнительные факторы                                                    Обрабатываемость материала заготовки                          Материал и конструкция инструмента
        процесса резания. Эти факторы включают материал и геометрию инструмента, температу-
        ру и обрабатываемость заготовки. Данная модель и соответствующее сложное уравнение                                              Главный угол в плане      Радиус вершины         5 постоянных
        позволяют точно оценить влияние комбинированных изменений в различных условиях ре-
        зания.                                                                                                                      Глубина резания                 Подача
                                                                    Колдинг  убедился,  что  изменение  экви-
                                                             валентной  толщины  стружки  (подачи)  меняет                                       Эквивалентная толщина стружки
                                                             отношение  между  скоростью  резания  и  сроком
                                                             службы инструмента. При увеличении толщины
                                                             стружки необходимо снизить скорость резания,                                                                                Модель                          Расчетная стойкость
                                                             чтобы стойкость инструмента осталась неизмен-                                            Режим резания                     колдинга                            инструмента
                                                             ной. Чем больше увеличивается толщина струж-
                                                             ки,  тем  больше  должна  уменьшаться  скорость
                                                             резания.                                                                                Скорость резания                                                    Требуемая стойкость
                                                                    С другой стороны, при уменьшении экви-                                                                                                                   инструмента
                                                             валентной  толщины  стружки  срок  службы  ин-
                                                             струмента  увеличивается,  а  влияние  повышен-
                                                             ных скоростей резания уменьшается. Множество                                                              Критерий износа, например износ по задней поверхности
        комбинаций значений скорости подачи, глубины резания, угла в плане и радиуса при вер-
        шине может дать одинаковое значение эквивалентной толщины стружки. При этом, если
        поддерживается постоянная эквивалентная толщина стружки при постоянной скорости ре-                                                  Требования к точности                   Требования к качеству
        зания, стойкость инструмента будет также оставаться неизменной, несмотря на изменения                                                     обработки                        обработанной поверхности                  Стабильность
                                                                                                                                                                                                                              процесса
        глубины резания, подачи и угла в плане.




      32  Станочный парк                                                                                                                                                                                                      Станочный парк      33
   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37