Режимы резания и стойкость инструмента

При обработке резанием необходимо добиться оптимального сочетания производительности обработки и стойкости инструмента. Недостаточная стойкость инструмента увеличивает простои оборудования при замене инструмента, что приводит к снижению производительности. Если выбран слишком щадящий режим резания, то стойкость инструмента возрастет, но время обработки детали увеличится, что так же снижает эффективность использования оборудования и общую производительность. Для обеспечения эффективности обработки необходимо не только правильно выбрать инструмент, но и подобрать оптимальные параметры режима резания, о чем мы сегодня и поговорим.

Стойкость - это время достижения допустимой величины износа режущего инструмента.

Есть три основных параметра при точении, каждый из которых влияет на стойкость инструмента скорость резания подача и глубина резания. Меняя данные параметры мы можем добиться наилучшего для нас результата.

Скорость резания (Vc) - наибольшая скорость перемещения режущей кромки относительно заготовки (измеряется в м/мин ).

Подача (fn) инструмента при точении равна расстоянию, на которое перемещается режущая кромка вдоль оси детали за один ее оборот (измеряется в мм/об ).

Глубина резания (ap) - это половина разности обрабатываемого и обработанного диаметра заготовки (измеряется в мм ).

Потребляемая мощность (Pc) - это мощность, необходимая для осуществления процесса резания (измеряется в кВт).

Удельная сила резания (kc) - численно равна силе резания, отнесенной к 1 мм2 сечения срезаемого слоя (является постоянной величиной для каждого обрабатываемого материала, измеряется в Н/мм2).

                                                      

Влияние скорости резания (Vc)

Слишком высокая скорость резания

• Интенсивный износ по задней поверхности

• Низкое качество обработанной поверхности

• Быстрое лункообразование

• Пластическая деформация

Слишком низкая скорость резания

• Наростообразование

• Низкая эффективность обработки

Влияние подачи (fn)

Слишком высокая подача

• Потеря контроля над стружкообразованием

• Неудовлетворительное качество обработанной поверхности

• Лункообразование, пластическая деформация

• Высокая потребляемая мощность

• "Приваривание" стружки

• Повреждение кромок стружкой

Слишком низкая подача

• Сливная стружка

• Низкая эффективность обработки

Влияние глубины резания (ap)

Слишком большая глубина резания

• Высокая потребляемая мощность

• Поломка режущей пластины

• Повышенные силы резания

Слишком маленькая глубина резания

• Потеря контроля над стружкообразованием

• Вибрации

• Чрезмерный нагрев

• Низкая эффективность обработки

С учетом геометрии пластины и марки твердого сплава для различных типов операций при выборе скорости резания необходимо учитывать тип и твердость обрабатываемого материала, желаемый характер стружки на протяжении всего пути резания, глубину резания и подачу, жесткость технологической системы СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь) и условия обработки (прерывистое резание и вибрации).

Производительность ограничивается при черновой обработке - потребляемой мощностью, при чистовой - качеством обрабатываемой поверхности. При работе на маломощном оборудовании следует уменьшить скорость резания в соответствии с возможностями станка. Требуемое качество обработки достигается использованием современного инструмента и технологий, позволяющих работать с высокими подачами без потери качества.

В самом общем случае стойкость и соответствующие ей элементы режима резания должны быть такими, чтобы производительность операции была максимальна при минимальной себестоимости и обеспечивала заданное качество обработки. Оптимальная производительность обеспечивается работой на больших глубинах резания и подачах при умеренных скоростях резания.

Используемая литература:

1) Высокопроизводительная обработка металлов резанием. Учебник SANDVIK COROMANT 2003 Виноградов Д. В.

2) Технические руководства и каталоги Dormer, Pramet, Sandvik Coromant, Seco, Tungaloy.

3) Рекомендачии по назначению режимов резания и выбору инструмента. 2010 М.А. Болотов, А.Н. Жидяев, Н.Д. Проничев, А.И. Хаймович.

---