Obrabotka Metallov 2012 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (55) 2012 39 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ ложенных расчетных методик значения скорости резания v принимались такими, чтобы отсутство- вали застойные явления на передней поверхно- сти и в то же время отсутствовало интенсивное лункообразование: для ВК6 v = 0,75...1,5 м/с, для ТТ20К9 v = 0,5...2,0 м/с. Измерение состав- ляющих силы резания P z , P y и P x производилось динамометром УДМ-600 с тензостанцией ТА-5. Подробнее методика определения сил представ- лена в [5]. Корни стружек получали с помощью устройства «падающий резец» (в более широком диапазоне скоростей, начиная с 0,2 м/с). Путем исследования микрошлифов корней стружек было показано, что в широком диапазоне скоростей резания на площадке износа имеет ме- сто один вид взаимодействия – пластическое тече- ние контактных слоев обрабатываемого материала с полным прилипанием их к инструменту (пла- стический контакт) [2]. При этом переход к взаи- модействию с пластическим контактом с ростом v осуществляется при низких скоростях резания, практически не используемых в случае токарной обработки. Кроме того, этот переход осуществля- ется непосредственно от нароста, минуя какие- либо переходные виды взаимодействия – застой- ные зоны и т. д., зафиксированные на площадке износа при обработке перлитных сталей [1], а так- же на передней поверхности для стали аустенит- ной [2]. Мало того, оба вида взаимодействия могут иметь место одновременно, при одной скорости v . На рисунке представлены две фотографии микро- шлифов одного и того же корня стружки: на краю ширины среза (где температура ниже) может еще сохраняться нарост (см. рисунок, а ), в то же время в средней части режущей кромки уже установился пластический контакт (рисунок, б ). Переход с ростом скорости к пластическому течению контактных слоев при резании аусте- нитной стали происходит при меньших v , чем на передней поверхности. Как видно из рисунка, б , на площадке износа имеет место пластический контакт уже тогда, когда на передней поверхно- сти еще имеется развитый нарост. При неболь- шом возрастании скорости резания (от 0,29 до 0,3 м/с) пластический контакт на площадке из- носа устанавливается по всей ширине среза. При дальнейшем увеличении v картина принципиаль- но не изменяется (наблюдается лишь уменьше- ние толщины слоя деформированного металла). Отметим, что несмотря на большую разницу те- плопроводности вольфрамокобальтового и тита- нотанталового твердых сплавов, скорость перехо- да от нароста к взаимодействию с пластическим контактом на площадке износа (в отличие от ско- ростных границ видов взаимодействия на перед- ней поверхности) оказалась для резцов из ВК6 и ТТ20К9 почти неразличимой (для менее тепло- проводного твердого сплава ТТ20К9 переход на- блюдался при v порядка 0,27…0,3 м/с, для более теплопроводного ВК6 – при 0,3…0,33 м/с). Это объясняется сохранением нароста на передней поверхности резцов из обоих твердых сплавов, нивелирующего разницу интенсивностей стока тепла в инструмент, а следовательно, и разницу в уровнях температур режущего клина для твердых сплавов с разной теплопроводностью. Однако представленный на рисунке, б вид взаимодействия оставляет место сомнениям в наличии полного прилипания контактных слоев стали к площадке износа, а весьма малая толщи- на зоны вторичных деформаций даже не позво- ляет однозначно идентифицировать ее как зону а б Микрошлифы корня стружки. Твердый сплав ТТ20К9; v = 0,29 м/с; искусственная площадка износа шириной h з = 0,2 мм (после приработки): а – сечение у края ширины среза (×160); б – среднее сечение (×200)