Смазочно-охлаждающая жидкость Сульфофрезол. СТОЙКОСТЬ ЗУБОРЕЗНОГО ИНСТРУМЕНТА И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

 

  Вся электронная библиотека >>>

 Зуборезное дело   >>>

  

 

Зуборезное дело


Раздел: Производство

   

§ 6. СТОЙКОСТЬ ЗУБОРЕЗНОГО ИНСТРУМЕНТА И ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

  

В процессе резания металла инструмент изнашивается, тупится. И чем выше режимы резания, т. е. чем больше скорость резания, подача и глубина резания, тем быстрее происходят изнашивание и затупление инструмента. Зуборезный инструмент более всего изнашивается по задним поверхностям, особенно в месте сопряжения этих поверхностей с передней поверхностью. Износ инструмента ухудшает качество обработанной поверхно-

товых, акустических. Основными единицами установлены: метр (ж)-для измерения длины; килограмм (кг) — для измерения массы; секунда (сек.) — для измерения времени; градус Кельвина (°К) — для измерения температуры; ампер (а)—для измерения силы электрического тока; свеча (св)—для измерения силы света.

В системе СИ нагрузка, сила резания и т. п. измеряются в ньютонах. Ньютон — н—это сила, которая массе в 1 кг сообщает ускорение, равное 1 ж/сек2 (1 кГ=9,80665 я). Давление, прочность на растяжение; твердость и т. п. измеряются в ньютонах на квадратный метр (н/м2). Работа любой машины, в том числе и зуборезного станка, измеряется в джоулях, а мощность — в ваттах. Джоуль — это работа, совершаемая силой в 1 н при перемещении точки ее приложения по направлению действия силы на расстояние 1 ж (1 кГм=9,80665 дж) .

Для измерения плоского угла, в том числе и угла резания, заострения и т. д. принят радиан. Радиан (рад) — это угол между радиусами круга, вырезающий на его окружности дугу, длина которой равна радиусу (1 рад— =57°17,44,8").

Для восстановления режущих свойств затупившийся инструмент затачивают. Время работы инструмента между переточками называется его стойкостью. Если говорят, что стойкость червячной фрезы 240 мин., это значит, что ее нужно перетачивать через каждые 240 мин. работы. В эти 240 мин. не входит время, затрачиваемое на установку и снятие обрабатываемых деталей, на подвод и отвод фрезы и другие вспомогательные операции, когда инструмент не срезает металл. Зная стойкость инструмента и основное (машинное) время, затрачиваемое на обработку одной детали (если на станке обрабатывается партия одинаковых деталей), легко подсчитать, сколько деталей можно обработать, не перетачивая фрезу или другой инструмент. Так, если стойкость фрезы 240 мин., а машинное время, необходимое для нарезки одного зубчатого колеса, 60 мин., то такой фрезой можно нарезать без переточки четыре зубчатых колеса.

Каждая переточка инструмента 'вызывает .«производительные затраты рабочего времени и, следовательно, отрицательно влияет на производительность труда при обработке деталей, поэтому следует иметь инструмент более высокой стойкости.

В процессе резания металла выделяется много тепла. Источником этого тепла являются деформация металла в процессе резания, трение стружки о поверхность (передней грани инструмента и трение задней грани инструмента о поверхность резания (об обработанную поверхность). Больше всего тепла дает деформация срезаемого слоя металла.

Режущая часть инструмента нагревается до высокой температуры, под влиянием нагрева твердость ее снижается и возрастает скорость затупления инструмента, т. е. стойкость его резко уменьшается. Чем сильнее инструмент нагревается в процессе работы, тем быстрее он теряет свою твердость и тупится.

Количество тепла, выделяемого при оезании металла, а еле- довательно, и стойкость инструмента зависят от режима резания и от геометрии режущей части инструмента. Больше всего влияет на стойкость инструмента скорость резания. С увеличением скорости резания дисковыми модульными фрезами на 10% стойкость снижается почти на 1/в, а при увеличении скорости на 25% —более чем в два раза. Увеличение подачи меньше влияет на стойкость инструмента. С увеличением подачи ш два раза стойкость снижается только на 40%. Поэтому для повышения производительности и сохранения стойкости прежде всего следует увеличивать подачу. Подача выбирается максимальной величины, при которой чистота обработанной поверхности будет удовлетворять предъявленным требованиям.

Большое влияние на стойкость инструмента оказывают величины передних и задних углов. Чем эти углы больше, тем легче идет резание и тем меньше изнашивается инструмент. Необходимо иметь в виду, что чрезмерное увеличение переднего и заднего углов приводит к уменьшению массы инструмента и к снижению его стойкости.

У модульных фрез задние боковые углы имеют переменное значение вдоль режущей кромки. Поэтому и условия резания для разных точек режущей кромки фрезы (и разных номеров фрез) различны. Фрезы первых номеров (1, 17г и т. д.) тупятся быстрее, чем фрезы последних номеров (7, 7»/2, 8). Это объясняется тем, что у фрез первых номеров боковые задние углы у вершины очень малы — приближаются к нулю, вследствие чего во время работы на этих участках трение больше, на них налипает металл и они быстрее изнашиваются. Фрезы последних номеров имеют большие боковые задние углы, поэтому условия работы у них легче и стойкость выше.

Несмотря на то, что долбяки изнашиваются в основном по задним поверхностям, увеличение до определенного предела переднего угла долбяка благоприятно сказывается на его стойкости. Если вместе с увеличением заднего угла с 6 до 9° передний угол увеличить с 5 до 15°, то стойкость увеличится не в два, как прежде, а в четыре раза.

При выборе стойкости инструмента и режима резания следует исходить из того, чтобы обеспечить наиболее высокую производительность и наименьшую себестоимость обработки. Обработку нужно вести при минимальных затратах основного (машинного) времени и времени на переточку инструмента.

Стойкость, при которой обеспечивается наиболее высокая производительность и наименьшая стоимость обработки, называется наивыгоднейшей.

Каждый вид инструмента имеет свою, наиболее рациональную и экономически выгодную стойкость. Инструменты более дорогие и более сложной формы, требующие значительного времени на установку и на заточку, должны быть более стойкими. Эти инструменты затачивают реже и работают ими на более низких режимах. Так, если стойкость быстрорежущих токарных резцов обычно равна 60 мин., то стойкость модульных дисковых фрез —180 мин.

В производственных условиях наивыгоднейшая стойкость инструмента обычно выбирается в соответствии с нормативами, составленными на основании опыта заводов и исследований.

В  15 приведены данные о наивыгоднейшей стойкости и допустимых величинах износа (затупления) зуборезных инструментов.

В этой таблице меньшие величины стойкости относятся к нарезанию стальных зубчатых колес, а большие — к обработке чугунных зубчатых колес.

Исходя из наивыгоднейшей стойкости инструмента, определяется и наивыгоднейшая скорость резания. ,

Выбор рационального (наивыгоднейшего) режима резания при зубонарезании заключается в определении глубины резания (число проходов при зубонарезании), подачи и скорости резания, при которых обеспечивается высокопроизводительная обработка. Глубину: резания при нарезании зубьев устанавливают в зависимости от размеров зуба (от модуля колеса), характера обработки и мощности станка. Подачу при черновом зубонарезании с целью увеличения производительности принимают наибольшей, исходя из прочности режущего инструмента и мощности станка. При чистовом зубонарезании величину подачи выбирают в зависимости от класса чистоты поверхности зубьев и степени точности нарезаемого колеса: чем выше класс чистоты обрабатываемой поверхности и степень точности, тем меньше должна быть величина подачи.

Скорость резания при зубонарезании определяют в зависимости от наивыгоднейшей стойкости инструмента (модуля и материала нарезаемого колеса).

Наивыгоднейшие режимы резания определяют на основе -научных исследований « экспериментальных работ. В  17 (гл. VI) и ,в  22, 23, 26, 28 и 31 (гл. VII) приведены режимы резания при нарезании зубчатых колес на станках разных типов.

Необходимо отметить, что при фрезеровании, в том числе и при зубофрезеровании, на стойкость режущего инструмента оказывает влияние и взаимное направление вращения фрезы и подачи. На  49, б, в стрелками показаны направления вращения фрезы- и направления подачи в процессе фрезерования. В первом случае ( 49, б) направление подачи идет против направления вращения фрезы (встречное фрезерование), а во

Фрезерование, при котором подача идет навстречу вращению фрезы, называется фрезерованием против подачи. Фрезерование, ери котором направления подачи и вращения фрезы совпадают, называется попутным фрезерованием.

При фрезеровании против подачи ( 49, б) зуб фрезы начинает резание в точке А. Какую-то часть пути зуб скользит по поверхности, обработанной предыдущим зубом, пока в зависимости от величины пружинения оправки, величины деформации обрабатываемого металла и остроты режущей .кромки зуба толщина слоя становится достаточной, чтобы зуб не мог дальше проскальзывать. С этого момента начинается образование стружки. Возникающая в процессе скольжения зуба теплота, а следовательно, и износ задней поверхности зуба еще до того, как он начнет резание, является большим недостатком этого метода фрезерования.

При фрезеровании по подаче ( 49, б) зуб начинает резание в точке Б, т. е. в точке наибольшей толщины стружки, и заканчивает резание в точке А, т. е. в точке наименьшей толщины, так что зуб сразу, не скользя, врезается в

обрабатываемую поверхность. При этом методе теплоты возникает меньше, износ задней поверхности происходит в меньшей степени, что позволяет вести фрезерование с большими скоростями резания.

Фрезерование но подаче является более передовым методом обработки, однако его можно применять лишь при отсутствии зазоров в механизме перемещения стола и только при жестком, надежном креплении детали.

Для повышения стойкости инструмента или для повышения скорости резания при данной стойкости при нарезании зубчатых колес применяют смазочно-охлаждающие жидкости.

Смазочно-охлаждающая жидкость охлаждает инструмент, смазывает трущиеся поверхности инструмента и заготовки и тем самым уменьшает трение. Кроме этого, смазочно-охлаждающая жидкость, подаваемая в зону резания под давлением, вымывает стружку из впадин между зубьями фрезы, облегчая условия работы инструмента. Применение смазочно-охлаждающей жидкости облегчает отделение срезаемого слоя и обычно улучшает чистоту обрабатываемой поверхности.

Сульфофрезол образует прочную масляную пленку, которая не разрушается при высоких давлениях и температуре и тем самым обеспечивает значительное уменьшение трения, а следовательно, и снижение температуры нагрева инструмента.

Кроме сульфофрезола, в качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют масляные эмульсии, которые представляют собой 6-процентный раствор эмульсола. Эмульсол состоит из 70—80% минерального масла, 18—20% мыла, 2,5—5% спирта и 4—5°/о воды. Масляные эмульсии применяют для более легких зуборезных работ и в основном при получистовой и чистовой обработке.

При нарезании зубчатых колес из чугуна, бронзы, меди, алюминия, дюралюминия, силумина и цинка смазочно-охлаждающие жидкости не применяют.

Выбор смазочно-охлаждающей жидкости производится в зависимости от обрабатываемого металла и характера обработки. При нарезании стальных зубчатых колес в качестве смазочно- охлаждающей жидкости применяют осерненное минеральное масло — сульфофрезол, имеющий состав (%):

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  ОСНОВЫ ЗУБОРЕЗНОГО ДЕЛА

 

Смотрите также:

  

Выбор рациональных режимов резания. Токарное дело....

§ 14. Выбор рациональных режимов резания. Режим резания, который обеспечивает наиболее полное
Применение смазывающе-охлаждающих жидкостей и интенсивных способов охлаждения позволяет увеличить скорость резания.

 

Смазочно-охлаждающие жидкости СОЖ. Применение...

Рациональное применение СОЖ позволяет в ряде случаев повысить стойкость режущего инструмента от 1,5 до 4 раз. Смазочно-охлаждающие жидкости и способы их применения...

 

Основы теории резания металлов. Токарные станки, резцы...

Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) благоприятно воздействуют на процесс резания металлов, значительно уменьшают износ режущего инструмента
При выборе режимов резания придерживаются такой последовательности

 

...материала и материала инструмента, режима резания...

Смазывающе-охлаждающая жидкость уменьшает нагрев инструмента
Поэтому применение смазки и охлаждения при резании увеличивает стойкость резца.
сульфофрезол (осер- ненное минеральное масло), смеси растительного или...

 

Смазочно-охлаждающие технологические средства СОТС

В период 70—80 гг. производство смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и технологических смазок (ТС) для металлообработки
Наиболее важные нз ннх: МР-1у и МР-7 —заменяют морально устаревший сульфофрезол; Аквол-ЮМ, Ак- вол-11...

 

§ 6. Режимы резания при нарезании резьб резцами

...смазывающе-охлаждающих жидкостей: по стали — эмульсин, сульфофрезола
1. D чем состоят особенности выбора режима резаная для нарезания резьб резцами?
6. Какие смазочно-охлаждающие жидкости рекомендуется применять прн...