Obrabotka Metallov 2013 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (59) 2013 29 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ оптимальном контакте (U-контакт) концентра- тор ударной нагрузки максимально удаляется от вершины инструмента. Испытания показали, что выбор оптимально- го положения резца и геометрии позволяет уве- личить стойкость инструментов из композитов более чем в два раза (табл. 1). мально возможной шероховатости поверхности соответствует максимальная скорость резания, минимальные значения круговой подачи и от- ношения диаметра окружности вершин резцов к наружному диаметру резьбы, что справедливо при h з ≤ 0,40 мм, принятому за технологический критерий. С ростом значений S z и d p / d возрас- тает нагрузка на резец, интенсифици- руется прерывистость процесса резания, появляются вибрации, ухуд- шается качество обработки, появляет- ся огранка. Однако условия U-контакта значи- тельно улучшают условия врезания и выхода инструмента, уменьшают объем пластической деформации сре- заемого металла, и при комплексном воздействии оптимальных факторов процесса резания обеспечивают ста- бильный уровень показателей точно- сти и шероховатости обработанной поверхности резьбы. Огранка резьбы (высота гребней на впадине резьбы) практически не зависит от режи- мов резания. Огранка очень мала (менее 1 мкм), что сопоставимо с высотой микронеровностей, характеризующих шероховатость резьбовой по- верхности, и не снижает качества резьбы. Контроль рассеивания размеров среднего диаметра резьбы d 2 (Δ d 2 ) шага S (Δ S ) и половины угла профиля α ρ (Δα ρ ) показывает, что для тре- угольных и трапецеидальных резьб в исследуе- мом диапазоне значений S z , d p / d и V рассеивание размеров не превышает одной трети суммарного допуска номинального среднего диаметра резьб 7-го квалитета, что также хорошо согласуется и с теоретическими исследованиями и данными Т а б л и ц а 2 Стойкость инструмента в зависимости от условий контакта с заготовкой и режимов резания Скорость резания V , м/с Стойкость, мин Круговая подача S z , мм/резец Стойкость, мин p d d Стойкость, мин Условия контакта Условия контакта Условия контакта U T V S U T V S U T V S 2,5 63,5 54,0 38,1 8,0 0,47 55,3 47,2 33,2 6,6 1,10 52,5 44,6 31,5 8,7 3,5 58,1 49,4 34,8 7,4 0,63 53,1 45,1 31,8 5,9 1,20 51,8 44,0 31,1 8,5 4,5 54,2 46,1 32,5 6,2 0,79 51,5 43,8 30,9 5,4 1,30 51,4 43,7 30,8 7,4 5,5 51,4 43,7 30,8 5,4 0,95 50,5 42,9 30,3 5,1 1,40 51,0 43,4 30,6 6,3 6,5 49,1 41,7 29,4 4,7 1,11 49,0 41,6 29,4 4,1 1,50 50,4 42,8 30,2 3,1 7,5 47,3 40,2 28,4 4,2 8,5 46,7 38,8 27,4 3,7 Т а б л и ц а 1 Стойкость инструмента из композита 10 в зависимости от условий контакта с заготовкой (Тг 38x6) Твердость обрабатываемой поверхности HRCэ Вид контакта инструмента с заготовкой Расчетные данные Стойкость инструмента, мин γ° λ° 20 U –3 3 52 40 U –5 4 49 20 Т –3 –2 44 40 Т –5 –4 41 20 V 3 4 20 40 V 5 6 13 20 S 5 –5 4 40 S 8 –6 2 Режимы: V = 6,5 м/с; S z = 0,6 мм/резец; d p / d = 1,30. α = 10° При одних и тех же значениях скорости ре- зания, подачи, отношения диаметра окружности вершин резцов к наружному диаметру резьбы падение стойкости инструмента в зависимости от наиболее благоприятных к экстремальным условиям контакта с заготовкой составляет соот- ветственно до 85, 50 и 20 % стойкости инстру- мента из композита 10 при U-контакте (табл. 2). Как следует из уравнения R a = 1,46 + 0,25 S z + 0,228 d p / d – 0,174 V + + 0,281 h з – 0,0203HRCэ и графиков, изображен- ных на рис. 4, в условиях наиболее благоприят- ного U-контакта режущей часта инструмента с обрабатываемой поверхностью заготовки в ис- следуемом диапазоне режимов резания мини-