Твердые сплавы

Раздел: Учебники

Режимы резания. Температура резания всех материалов повышается с увеличением скорости резания, глубины резания и подачи. Эта зависимость выражается при резании стали более четко, чем при обработке чугуна; при этом наибольшее влияние оказывает скорость резания, затем следует подача; глубина резания влияет лишь незначительно. При анализе удельного усилия резания установлено, что для достижения большей производительности целесообразнее получать толстую стружку, т. е. давать большую подачу. С точки зрения тепловой нагрузки лезвия лучше тонкая стружка, т. е. большая глубина резания и малая подача. Поскольку температура резания оказывает решающее влияние на стойкость, рекомендуется применять малую ; подачу и большую глубину резания. |. Кремер   установил, что при обработке стали твер- > дыми сплавами на высоких скоростях резания (50— 500 м/мин) температура резания повышается значительно медленнее, чем при низких скоростях при условии, конечно, что в последнем случае на качество измерений не будет влиять наростообразование на передней поверхности резца ( 78). Как уже указывалось выше, с увеличением скорости резания уменьшается деформация материала и стружки; кристаллиты обрабатываемого материала не вырываются, а разрезаются, благодаря чему уменьшается потребное усилие, а следовательно, и теплообразование.

Обрабатываемый материал. При резании различных материалов развивается и различная температура. Чем прочнее материал, тем больше сопротивление резанию и теплообразование. Так, например, при обработке стали и чугуна возникает значительно более высокая температура, чем при обработке цветных и легких металлов. В свою очередь при резани стали развивается более высокая температура, чем при резании чугуна. Однако это нельзя объяснить различными удельными усилиями резания. Во всяком случае, тепловая нагрузка на лезвие при обработке чугуна ниже, чем при обработке стали. Это можно объяснить тем, что для нагрузки лезвия решающим является не абсолютное количество тепла, а доля его от общего количества теплоты, приходящаяся на нагрев резца, что определяется режимом обработки и стружкообразованием. Витая стальная стружка отделяется от резца не непосредственно за режущей кромкой, а скользит по передней поверхности, образуя спираль. В результате этого увеличивается не только поверхность соприкосновения между стружкой (в качестве основного носителя теплоты) и резцом, но и продолжительность контакта. В противоположность этому менее деформированная и значительно более холодная чугунная стружка сразу отделяется от резца и падает. Таким образом, поверхность и продолжительность соприкосновения очень малы, а следовательно, и температура лезвия значительно ниже. Так как температурные кривые при обработке чугуна и стали изменяются совершенно по-разному, то и влияние подачи на скорость резания чугуна сказывается в значительно меньшей степени.

Определенное значение' имеют также теплопроводность и теплоемкость обрабатываемого материала; чем больше теплопроводность, тем быстрее отводится теплота от места ее возникновения; чем больше теплоемкость, тем большее количество теплоты раходуется на нагрев обрабатываемой детали и тем меньше нагревается резец и стружка.

Обрабатывающий материал. Теплопроводность и теплоемкость инструмента влияют на температуру резания таким же образом, как и соответствующие свойства обрабатываемого материала. Теплопроводность твердых сплавов группы WC—Со (см. табл. 8) значительно выше теплопроводности быстрорежущей стали. Это благоприятно сказывается на обработке материалов, дающих стружку надлома, когда температурная нагрузка на лезвие не очень большая. В сравнении с быстрорежущей сталью твердые сплавы WC—TiC—Со для обработки стали обладают (в зависимости от содержания TiC + ТаС) примерно такой же или несколько меньшей теплопроводностью. Однако этот недостаток, который мог бы сказаться на температуре резания, не существенен, так как режущие свойства твердых сплавов не подвержены влиянию температуры в такой степени, как сталь. То же справедливо и в отношении удельной теплоемкости твердых сплавов, которая значительно ниже удельной теплоемкости быстрорежущей стали.