Влияние различных факторов на скорость резания.
Величина скорости резания, допускаемой резцом, зависит от стойкости резца, материала обрабатываемой детали, материала резца,его углов, формы и размеров, глубины резания и подачи, охлаждения и некоторых других факторов.
Стойкость резца измеряется продолжительностью работы резца между двумя следующими одна за другой переточками.
При назначении стойкости резца следует принимать во внимание стои-
мость его материала и изготовления. Так, например, чем сложнее форма
резца, тем больше должна быть его стойкость, следовательно, стойкость
фасонного резца следует назначать больше стойкости проходного. Стой
кость резца может быть значительно больше при обработке коротких
участков детали, при работе на настроенных токарных станках и т. д.
Ввиду такого обилия разнообразных условий, влияющих на назначение стойкости резца, все существующие формулы и таблицы для назначе-
ния режимов резания при точении составлены исходя из условной стойкости для определенных условий работы. При других условиях скорости резания, найденные по формуле и таблице, следует исправлять, используя для этого соответствующие поправочные коэффициенты, приводимые обычно вслед
за формулами и таблицами.
Стойкость резца при увеличении скорости резания быстро уменьшается.
Так, например, если какой-либо быстрорежущий резец, работающий при скорости резания 15 м/мин, затупляется через 90 мин. после начала резания, то тот же резец при тех же глубине резания и подаче, но при скорости резания 18 м/мин затупится через 20 мин.
Физические свойства обрабатываемого материала существенно влияют
на скорость резания, допускаемую резцом. Поэтому скорости резания
например, при обработке цветных сплавов значительно выше, чем при
обработке легированных сталей.
Очень большое влияние на скорость резания оказывают механические
свойства обрабатываемого металла. Чем тверже этот материал, тем с боль-
шим усилием от него отделяется стружка, тем больше сила трения стружки о переднюю поверхность резца. С увеличением силы трения возрастает количество теплоты, поступающей в резец, что, в свою очередь, ускоряет его износ.
Ступенчатая стружка, образующаяся при обработке сравнительно
твердых сталей, давит на небольшой участок передней поверхности резца,
вследствие чего теплота резания поступает главным образом в часть головки резца, близкую к его режущей кромке. Сливная стружка, получающаяся при точении мягких и вязких металлов опирается на довольно большой участок передней поверхности, что обеспечивает
хорошее поглощение теплоты резания частью головки резца, удаленной
от режущей кромки. Поэтому, в частности, скорость резания при обработке сравнительно мягкой стали может быть выше, чем при обработке твердой.
Стружка надлома, образующаяся при обработке хрупких металлов, давит
на переднюю поверхность резца у самой режущей кромки. В данном случае резец больше изнашивается от истирающего действия стружки,
чем от действия теплоты, образующейся при резании. Это относится особенно к обработке корки чугунных деталей, т. е. поверхностного слоя отливки, в котором всегда имеются частицы песка, истирающие поверхность резца и затрудняющие отвод тепла.
Главнейшим свойством материала резца, влияющим на скорость резания
являстся его теплостойкость, т. е. способность сохранять необходимую
твердость при нагреве.
Углы и другие элементы резца влияют на скорость резания следующим
образом. При сравнительно небольшом угле-резания стружка давит на переднюю поверхность резца с меньшей силой, чем при большом угле
Это способствует понижению теплоты резания и обеспечивает возможность
повышения скорости резания.
Но одновременно с уменышением угла резания уменьшается и угол заострения резца, что, в свою очередь
приводит к понижению теплоотводящей способности резца и его прочности.
С уменьшением главного угла в плане скорость резания, допускаемая
резцом, увеличивается.
Это объясняется тем, что одновременно с уменьшением главного угла в плане (при неизменных глубине резания и подаче) увеличивается ширина стружки, вследствие чего происходит увеличение длины режущей кромки резца, участвующей в резании, и улучшается поглощение резцом теплоты резания. Однако уменьшением главного угла в плане возрастает радиальная сила резания, что может вызвать вибрации, ускоряющие разрушение режущей кромки резца.
Увеличение радиуса закругления вершины резца способствует повыше-
нию скорости резания, так как повышает теплоотводящую способность резца. При радиусной форме передней поверхности резца скорость резания может быть несколько большей, чем при плоской; это объясняется тем, что в первом случае стружка деформируется меньше, чем во втором. Увеличе-
ние поперечного сечения резца способствует повышению допускаемой им скорости резания, так как одновременно с увеличением сечения резца возрастает его способность поглощать теплоту резания.
Изменение толщины и ширины стружки при неизменном ее поперечном
сечении по-разному влияет на скорость резания. Так, при увеличении толщины стружки и соответственном уменьшении ее ширины, т. е. одно-
временно и длины режущей кромки, участвующей в резании, ухудшаются
условия отвода теплоты резания резцом, его стойкость понижается. Наоборот, при увеличении ширины стружки в резании участвует большая длина режущей кромки резца, что повышает его стойкость.
Из сказанного очевидно, что для повышения скорости резания выгодно
работать с тонкими и широкими стружками. Это может быть достигнуто
без изменения сечения стружки уменьшением подачи и соответствующим
увеличением глубины резания или уменьшением главного угла в плане.
Первый способ" ограничивается припуском на обработку, а второй
вибрациями, возникающими вследствие увеличения радиальной силы резания.
Правильное применение охлаждения резца обеспечивает повышение
скорости резания.
Скорость резания зависит и от вида токарной обработки. При растачивании отверстий скорость резания должна быть меньше, чем при обработке наружных поверхностей.
Это объяснястся тем, что размер расточного резца определяется во многих случаях размерами растачиваемого отверстия. Поэтому сечение такого резца и размеры его головки получаются небольшими, с плохой теплопоглощающей способностью. Охлаждение
расточного резца обычно затруднено. Скорости резания при обработке
отверстий больших диаметров могут быть равны применяемым при обтачи-
вании наружных поверхностей, так как сечение резца в этом случае может
быть большим.
При поперечном обтачивании с подачей с наружной поверхности
центру скорость резания можно принимать больше, чем при наружном
обтачивании детали. B данном случае по мере перемещения резца к центру
детали скорость резания уменьшается. При отрезании скорости резания
должны быть меньше, чем при наружном протачивании, так -как
процесс стружкообразования здесь происходит в стесненных условиях.
