Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 1 2020 36 ТЕХНОЛОГИЯ материала оказывает второе по значимости вли - яние после величины подачи . Следует отметить , что при чистовой много - лезвийной обработке влияние факторов скоро - сти резания , теплопроводности инструменталь - ного и твердости обрабатываемого материала на величину среднего арифметического отклонения профиля почти в 2,5 раза ниже , чем при пред - варительном фрезеровании ( см . значения коэф - фициентов регрессии в формулах (12), (17), (32), (37)). Это объясняется меньшим сечением среза , приходящегося на один зуб фрезы , при чистовой обработке , и , следовательно , уменьшением роли факторов , определяющих уровень напряжений в зоне резания ( твердость ), интенсивность тепло - выделения ( скорость резания ) и характер тепло - распределения ( теплопроводность инструмента ). Относительно шаговых параметров шерохо - ватости , к которым относится средний шаг не - ровностей профиля Sm , при лезвийной обработ - ке они определяются в основном подачей [12]. Этим объясняется основное влияние фактора по - дачи по сравнению с меньшим влиянием осталь - ных факторов в полученных математических мо - делях для определения величины параметра Sm для точения и фрезерования конструкционных углеродистых и легированных и коррозионно - стойких сталей ( см . формулы (4), (9), (14), (19), (24), (29), (34), (39)). Разработанные математические модели для определения величины силы резания Pz при точении и фрезеровании отражают следующие особенности процессов обработки . С увеличением подачи растет толщина сре - заемого слоя , уровень напряжений в зоне дефор - мирования , размеры участков пластического и полного контактов зоны КПД и соответствен - но сила резания ( см . формулы (6), (11), (16), (21), (26), (31), (36), (41)). При этом при пред - варительной обработке подача оказывает наи - большее влияние на значение Pz по сравнению с остальными приведенными факторами ( коэф - фициенты регрессии +0,72; +0,72; +0,19; +0,2 для предварительного точения и фрезерования сталей 20 Х 13 и 40 Х соответственно в формулах (6), (16), (26), (36)). Это объясняется превали - рованием влияния роста площади срезаемого слоя по сравнению с влиянием других факторов , например , скорости резания . Лишь при предва - рительном фрезеровании стали 40 Х величины коэффициентов регрессии для факторов подачи и скорости резания близки . Увеличение скорости резания способствует уменьшению силы резания ( см . формулы (6), (11), (16), (21), (26), (31), (36), (41)). Указанное влияние на примере токарной обработки объяс - няется ростом интенсивности тепловыделения , снижением уровня контактных касательных на - пряжений в зоне КПД , увеличением угла сдвига β , уменьшением размеров участков пластического и полного контактов [18]. Следует отметить , что при чистовой токарной и фрезерной обработке скорость , в свою очередь , оказывает наиболь - шее влияние среди остальных рассмотренных факторов на формирование величины силы ре - зания ( коэффициенты регрессии : –1,13; –1,25; –0,55; –0,45 для чистового точения и фрезеро - вания сталей 20 Х 13 и 40 Х соответственно в формулах (11), (21), (31), (41)). Это объясняется превалированием теплофизических процессов в зонах стружкообразования и КПД при малых глубинах резания над влиянием площади среза - емого слоя . Изменение теплопроводности в исследо - ванном диапазоне величин оказывает незначи - тельное влияние на силу резания . В основном с увеличением теплопроводности инструмента сила резания растет ( см . формулы (6), (11), (16), (21), (26), (31), (36), (41)), что объясняется ин - тенсификацией стока тепла из зоны резания и соответствующим уменьшением угла сдвига β и увеличением размеров участков пластического и полного контактов [18]. Согласно [18] увеличение механической прочности обрабатываемого материала оказы - вает взаимно противоположное влияние на силу резания . С одной стороны , увеличение прочно - сти приводит к росту сопротивления деформи - рованию в зонах стружкообразования и КПД , с другой – это способствует росту интенсивности тепловыделения и соответствующему увели - чению угла сдвига β и уменьшению размеров участков пластического и полного контакта . Превалирование того или иного механизма за - висит от режимов и условий обработки . Под - тверждение данного положения имеет место и в настоящем исследовании в полученных зависи - мостях . При предварительной токарной обработке увеличение твердости обрабатываемого матери -