Obrabotka Metallov 2012 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (55) 2012 51 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Известны причины, обусловливающие неу- стойчивый характер процесса резания конструк- тивно сложных поверхностей деталей: циклич- ность за счет чередования гладкихипрерывистых участков обрабатываемой поверхности, изме- нения и колебания сил резания, температуры, а также изменение условий стружкообразования. Нестабильность прерывистого резания влияет на износ инструментов, определяет стойкость и, в конечном счете, качественные показатели про- цесса. При прерывистом резании через промежутки времени, измеряемые секундами или долями се- кунд, резание чередуется с холостым пробегом режущей кромки инструмента. Начало каждого резания осуществляется или при нулевой (на- пример, при встречном фрезеровании), или при всей заданной толщине (строгание) срезаемого слоя. Возникает ряд специфических явлений, в результате которых изменение стойкости ин- струмента подчиняется иным зависимостям и за- кономерностям, чем при непрерывном резании. Особенности этих закономерностей наиболее резко проявляются при работе твердосплавным инструментом и инструментом из сверхтвердых материалов. Вопрос обеспечения эффективной рабо- ты твердосплавного инструмента в услови- ях прерывистого резания за счет его особого положения относительно обрабатываемой поверхности заготовки на примере торцево- го фрезерования был впервые рассмотрен в отечественной технической литературе профессором Н.И. Резниковым. В даль- нейшем теория и практика оптимального контакта нашли отражение в трудах проф. М. Кроненберга, Н.Н. Зорева, В.Н. Поду- раева, Б.А. Кравченко и других примени- тельно к процессам точения, растачива- ния и строгания. Проблема оптимального контакта акту- альна и сейчас, когда отечественная метал- лообрабатывающая отрасль обеспечена раз- нообразными инструментами, в том числе и лезвийными, оснащенными поликристал- лическими сверхтвердыми материалами на основе кубического нитрида бора – торго- вая марка композиты. По своей природе и специфике процес- са получения все композиты относятся к категории хрупких инструментальных материа- лов; их кристаллическая структура несвободна от микротрещин, что является основной причи- ной недостаточного использования композитов при обработке прерывистых поверхностей при ударных нагрузках на режущую часть инстру- мента. Известно одно из простых решений этой про- блемы – применение у режущих элементов по- ложительного угла наклона главной режущей кромки. Действительно, при обработке пре- рывистых поверхностей происходит некоторое повышение стойкости инструмента, поскольку врезание в обрабатываемую поверхность заго- товки происходит не вершиной (что приводит к ее выкрашиванию и разрушению), а периферией режущей кромки. Но в связи с высокой хрупко- стью это решение для композитов не является приемлемым. Обобщенный опыт исследований в области чистовой обработки композитами конструктивно сложных поверхностей деталей позволяет сде- лать заключение, что при точении прерывистых поверхностей имеет место закономерное чередо- вание рабочих ходов со снятием стружки и холо- стых пробегов инструмента. За полный цикл об- работки прерывистой поверхности инструмент осуществляет: 1) врезание; 2) рабочий ход (реза- ние); 3) выход из контакта с обрабатываемой по- верхностью; 4) холостой пробег (рис. 1). Рис. 1. Схема обработки прерывистой поверхности детали