Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ состояний вопроса по токарной резцами из безвольфрамовых твердых сплавов 9
1.1. Безвольфрамовые твердые сплавы - марки, составы, свойства 10
1.2. Резцы, оснащенные пластинами из БВТС 14
1.2.1. Конструкция и геометрические параметры 14
1.2.2. Пластины режущие и опорные сменные многогранные .. 16
1.2.3. Области применения 18
1.3. Процесс резания 18
1.4. Износ резцов 19
1.5. Наружное продольное точение 22
1.5.1. Математические модели 22
1.5.2. Стойкость и скорость резания ...23
1.5.3. Силы резания, мощность, энергозатраты и шероховатость обработанной поверхности 26
1.5.4. Прерывистое резание 27
1.6. Технико-экономическая эффективность 27
1.7. Выводы по главе I 28
Глава 2. Методики исследований, здусматривающие разработку рекомендаций по рациональному применению резцов 30
2.1. Цель и задачії 30
2.2. Частные методики и теоретические исследования 31
2.3. Принятые модели и условия проведения опытов 32
2.4. Износ резцов 34
2.5. Стойкость, скорость резания и шероховатость обработанной поверхности 35
2.6. Силы, мощность и энергозатраты 36
2.7. Заготовки 38
2.7.1. Тип и размеры 38
2.7.2. Металл 39
2.8. Резцы токарные сборные проходные 46
2.8.1, Конструкция и геометрические параметры 46
2.8.2. Пластины режущие и опорные сменные многогранные. 46
2.9. Экспериментальная установка 51
2.9.1. Оборудование и схемы обработки заготовок 51
2.9.2. Общий вид 52
2.9.3. Приборы и устройства для изучения износа, стойкости и шероховатости обработанной поверхности.. 55
2.9.4. Регистрация силы, мощности и э.д.с. резания . 59
2.10. Производственные испытания и практическое применение резцов 60
Глава 3. Матежтические модеж см резания и стойкости резцов 63
3.1. Предполагаемые полиномиальные модели и принятые планы проведения опытов 66
3.2. Алгоритмы расчета коэффициентов и анализ погрешностей моделей 70
3.3. Анализ полученных уравнений 79
3.3.1. Силы резания 79
3.3.2. Стойкость 89
3.3.3. Математические модели установленные и рекомендуемые 106
3.4. Выводы по главе 3 107
Глава 4. Износ резцов 109
4.1. Внешний вид 109
4.2. Направление схода стружки 115
4.3. Силы, напряжения и контактные нагрузки 122
4.4. Состояние изношенных поверхностей режущих пластин. 141
4.5. Критерий затупления 149
4.5.1. Линейные параметры, изношенная масса и сопутствующие признаки 149
4.5.2. Максимально допустимая величина износа 154
4.6. Выводы по главе 4 157
Глава 5. Теоретические и экспериментальные исследования сил, действующих на резец при резании 160
5.1. Силы резания при непрерывном точении 160
5.1.1. Влияние глубины, подачи, скорости 160
5.1.2. Влияние износа резца, марки и вида термообработки стали 164
5.1.3. Влияние марки твердого сплава 168
5.1.4. Влияние формы пластин и главного угла в плане резца 168
5.2. Анализ сил при прерывистом точении 172
5.2.1. Характер изменения площади среза 172
5.2.2. Характер изменения сил 184
5.2.3. Динамика взаимодействия заготовки и резца 190
5.3. Обобщенные формулы 200
5.4. Мощность и энергозатраты 201
5.5. Выводы по главе 5 204
Глава 6. Исследования стойкости резцов при различных условиях работы 207
6.1. Непрерывное точение 207
6.1.1. Влияние скорости, подачи, глубины 207
6.1.2. Влияние формы пластин и главного угла в плане резца 213
6.1.3. Влияние обрабатываемой стали и марки твердого сплава 216
6.2. Прерывистое точение 219
6.3. Обобщенные формулы 220
6.4. Шероховатость обработанной поверхности 222
6.5. Пути повышения режущих свойств резцов 225
6.6. Выводы по главе 6 227
Глава 7. Технико-экономические исследования и практическое применение резцов 230
7.1. Расчет экономического эффекта 230
7.2. Результаты практического применения резцов, оснащенных БВТС 235
- Пластины режущие и опорные сменные многогранные
- Стойкость, скорость резания и шероховатость обработанной поверхности
- Математические модели установленные и рекомендуемые
- Линейные параметры, изношенная масса и сопутствующие признаки
Введение к работе
ХХУІ съезд КПСС определил важнейшие задачи одиннадцатой пятилетки: увеличение производительности труда, повышение качества и снижение себестоимости выпускаемой продукции. Одним из направлений выполнения поставленных съездом задач является совершенствование процессов обработки резанием за счет рационального использования инструментов прогрессивных конструкций, оснащенных современными материалами К числу таких инструментов относятся резцы токарные сборные проходные с механическим креплением сменных многогранных пластин из безвольфрамовых твердых сплавов. В свою очередь, следует учитывать, что "Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981-85 годы и на период до 1990 года" предусматривают организацию производства "... в широких масштабах новых видов инструмента, в том числе с применением ... безвольфрамовых твердых сплавов ..." (Материалы ХХУІ съезда КПСС. - М.: Политиздат, 1981, с. 157).
Очевидно, использование резцов, оснащенных безвольфрамовыми твердыми сплавами, позволит снизить расход дефицитных вольфрамо-содержащих инструментальных материалов, в отдельных случаях повысить производительность обработки и стойкость инструмента, улучшить экономические показатели и уменьшить себестоимость продукцией Однако практическое применение этих резцов затруднено из-за отсутствия научно обоснованных рекомендаций по их рациональному использованию в широком смысле этого слова, условиям эксплуатации, нормам износа.
Диссертационная работа направлена на установление основных положений, зависимостей и условий, обеспечивающих повышение эффективности применения резцов, оснащенных режущими пластинами из различных марок безвольфрамовых твердых сплавов, при непрерывном и прерывистом наружном продольном точении конструкционных углеродистых и легированных сталей, широко используемых в машиностроении, в частности, в автомобильной промышленности. Следовательно, диссертационная работа содержит решение актуальной научной задачи.
В основу работы положена комплексная (общая и частные) методика, предусматривающая проведение исследований теоретических, экспериментальных, производственных, экономических, конструкторских разработок и практическое применение результатов в промышленности.
В работе установлены математические модели сил резания и стойкости резцов. Изучены особенности изнашивания и обоснован критерий затупления» Проведен анализ контактных нагрузок, напряжений на рабочих поверхностях инструмента, направления схода стружки по передней поверхности, элементов сечения срезаемого слоя и показано их влияние на износ и стойкость. Изучен характер динамического взаимодействия заготовки и резца при прерывистом точении. Установлена взаимная связь стойкостных и силовых зависимостей для резцов с пластинами различных форм. Исследовано влияние режимов резания, марки инструментального материала, геометрических параметров резцов, величины износа, смазочно-охлаждаю-щей жидкости и других факторов на стойкость, скорость резания, силы, шероховатость обработанной поверхности, энергозатраты.
Опыты проводились на созданных экспериментальных установках в лабораториях и на поточных или автоматических линиях в условиях производства с использованием оптических и электронных микроскопов, стандартных и специальных приборов, приспособлений и устройств. Анализ установленных зависимостей и автоматизация расчетов осуществлялись при применении ЭВМ.
Исследования проведены на кафедре "Теория механической обработки и инструмента" МВТУ им, Н.Э. Баумана и на заводах Производственного Объединения ЗиЛ. На защиту выносятся:
- комплексная методика теоретических и экспериментальных лабораторных и производственных исследований, предусматривающая разработку рекомендаций по рациональному применению резцов с пластинами из безвольфрамовых твердых сплавов;
- теоретические и экспериментальные исследования математических моделей сил резания и стойкости резцов, закономерностей износа и процесса резания;
- обоснование условий эксплуатации резцов (непрерывное и прерывистое точение, СОЖ);
- результаты исследований влияния факторов основных и дополнительных на стойкость, скорость резания, силы, шероховатость обработанной поверхности, мощность и энергозатраты;
- обобщенные формулы для расчета стойкости, скорости, составляющих силы, шероховатости обработанной поверхности при точении конструкционных углеродистых и низколегированных сталей типовых марок»
Пластины режущие и опорные сменные многогранные
Пластины режущие сменные многогранные из БВТС изготавливаются шестигранной формы с углом 80 (неправильной трехгранной), квадратной, пятигранной и круглой форм по ГОСТ 19048-80, I905I-80, 19052-80, 19065-80, 19064-80, 19071-80 из сплавов марок KHTI6, ТН20, ТМЗ (ТУ 19-4206-11-74 и ТУ 48-19-223-76) [б8, 80 ] .
В качестве опорных пластин могут быть использованы пластины соответствующих форм из вольфрамо-кобальтового сплава марки BKI5 (ГОСТ 19075-80, 19076-80, 19080-80, 19083-80) или безвольфрамового твердого сплава марки ТН50 [40, 58, 80} , причем работоспособность опорных пластин сплава марки ТН50 не уступает пластинам сплава марки BKI5 [ 58 ] .
Технологические методы получения пластин режущих и опорных из БВТС принципиально не отличаются от существующих для традиционных вольфрамосодержащих твердых сплавов [ 9, 39 } . Наряду с этими методами применяется горячее изостатическое прессование [89} и принципиально новый метод - самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) [б] . СВС - метод позволяет получать как готовые пластины (БВТС марки СТШ производства 0ИХФ АН СССР), так и порошок исходного сырья - карбид титана. Получение карбидов СВС - методом и другими прогрессивными методами [28 с применением последующей традиционной технологии прессования пластин является перспективным направлением изготовления БВТС.
Стандартные режущие пластины из БВТС выпускаются только класса допуска XL (нормальной степени точности) согласно ГОСТ 19042-80, 19086-80. В работе [52 показана возможность изготовления режущих пластин из БВТС класса допуска G- (высокой степени точности). Использование режущих пластин класса допуска G- позволит повысить точность и производительность токарной обработки и улучшить режущие свойства резцов [із, 23
Повышение стабильности и уровня режущих свойств режущих пластин из традиционных вольфрамосодержащих твердых сплавов осуществляется за счет искусственного виброокругления режущих кромок, специальной их термообработки и нанесения на режущие поверхности износостойких покрытий. Известны отдельные примеры применения названных способов повышения режущих свойств и для пластин из безвольфрамовых твердых сплавов.
Отмечается, что в результате виброабразивной обработки пластин из сплава марки ТН20 средние значения радиусов округления режущих кромок повысились с 20 до 40 мкм, уменьшилась шероховатость рабочих поверхностей пластин, стойкость возросла в 2-2,5 раза [44].
Термообработка пластин из сплава марки КНТІ6 - нагрев и охлаждение в вакууме по предложенному режиму 12 ] - повышает прочностные характеристики сплава (пределы прочности при изгибе и сжатии).
Нанесение износостойких покрытий на режущие пластины из сплавов марок ЇМЗ и КНТІ6 способом осаждения из газовой фазы и термодиффузионным позволяет увеличить стойкость резцов, причем наиболее значительно - для пластин из сплава марки КНТІ6 [ ьз\ .
Вместе с тем применительно к пластинам из БВТС названные способы повышения режущих свойств имеют существенные ограничения. Например, для пластин из БВТС с износостойкими покрытиями предел прочности при поперечном изгибе снижается на 10-40%, что отрицательно влияет на их режущие свойства [ 53 ] .
Особенности и области применения различных способов изменения исходного состояния и повышения режущих свойств пластин из БВТС четко не выявлены и требуют дальнейшего изучения.
Сравнительные испытания резцов, оснащенных пластинами из безвольфрамовых твердых сплавов, при обработке сталей конструкционных углеродистых и низколегированных, инструментальных и подшипниковых [27, 55, 68, 69, 75, 86, 91 ] , некоторых марок чугу-нов, цветных металлов и сплавов на основе алюминия [27, 30, 43, 66, 68, 80 3 показали, что их использование возможно при обработке широкой гаммы металлов и сплавов, вплоть до труднообрабатываемых сталей, однако область применения при этом ограничена только межоперационным точением ("чистовым" и "получистовым"). Следует отметить, что наиболее стабильные положительные результаты наблюдаются при точении углеродистых и низколегированных сталей [ 57 .
Вместе с тем в проведенных испытаниях вопросы влияния режимов резания, марки, физико-механических свойств, вида термической обработки сталей, условий резания на режущие свойства резцов из БВТС не рассмотрены и требуют специального изучения. Изучение процесса резания при обработке сталей резцами из БВТС осуществлено только при свободном резании. В этих условиях изучены контактные явления и усадка срезаемого слоя.
Установлено, что с возрастанием скорости резания нормальные контактные напряжения на передней поверхности резца увеличиваются, касательные напряжения изменяются незначительно, средний коэффициент трения и коэффициент усадки уменьшаются. Марка твердого сплава (KHTI6, ТН20, ШЗ и TI5K6) не оказывает заметного влияния на контактные напряжения, коэффициент трения на передней поверхности и усадку стружки [э] .
Наростообразование при работе резцами с пластинами из БВТС менее интенсивно по сравнению с пластинами из сплава марки TI5K6 и отмечается только при малых скоростях резания [ 4 ] .
Исследование теплонапряженности процесса резания показывает, что температура в зоне, непосредственно прилегающей к режущей кромке пластины из сплава марки KHTI6, значительно выше по сравнению с температурой для резцов из сплава марки TI5K6. Концентрация теплоты и увеличение температуры обусловлены низкой теплопроводностью безвольфрамового твердого сплава и приводят к его разупрочнению и появлению пластической деформации режущего клина на интенсивных режимах резания [4, 9]
В отличие от температуры зоны режущей кромки, средние температуры резания, измеренные методом естественной термопары, для сплавов марок KHTI6, ТН20 и TI5K6 различаются всего на 30 ... 50 С. Наименьшая температура наблюдается при точении резцом из сплава марки ТН20 [ 9, 33 ] . Средние температуры для резцов из БВТС значительно возрастают с увеличением режимов резания [4, 9]г:
Закономерности стружкообразования и контактных явлений при несвободном точении резцами, оснащенными безвольфрамовыми твердыми сплавами, не изучены; взаимная связь характеристик процесса резания и режущих свойств резцов не выявлена.
Стойкость, скорость резания и шероховатость обработанной поверхности
Стойкость резцов при постоянных условиях определялась по экспериментально полученным кривым "параметры износа - период резания" с учетом установленного критерия затупления, Стойкост-ные исследования проводились при изменении скорости резания в пределах 0,2 ... 5,5 м/с, глубины - 0,5 ... 4,0 мм и подачи -0,08 ... 0,60 мм/об. При проведении опытов по однофакторной схеме устанавливались частные зависимости "стойкость - скорость", "стойкость - подача", "стойкость - глубина". В этом случае влияние скорости на стойкость изучалось при значениях глубин и подач, приведенных в табл. 2.1. Выбранные значения скорости при этом обеспечивали нижний уровень стойкости не менее 10 мин. Конечные уравнения определялись путем объединения частных зависимостей. Влияние формы пластин, марки инструментального материала, СОЖ и других факторов исследовалось при постоянных значениях глубины и подачи и учитывалось в обобщенных формулах поправочными коэффициентами. Стойкость резцов в условиях прерывистого точения определялась в зависимости от скорости резания при постоянном сечении срезаемого слоя и обработке заготовок типа шлицевых валов. При этом исследовалось влияние инструментального материала, формы пластин и геометрических параметров резцов. Шероховатость обработанной поверхности изучалась в процессе проведения стойкостных опытов. Измерение шероховатости проводилось как непосредственно на рабочем месте без снятия заготовки со станка, так и в лабораторных условиях. Обработанная поверхность заготовок изучалась с применением электроноскопии и микрорентгеноспектрального анализа.
Составляющие силы резания (Pz - вертикальная, Ру и Рх -горизонтальные, действующие перпендикулярно и по направлению движения подачи) измерялись универсальным динамометром. Использовались как однофакторная, так и многофакторная схемы проведения опытов. На рис. 2.1 приведено расположение опытных точек в пространстве планирования. Частные зависимости влияния глубины и подачи определялись при постоянной скорости резания яГ = 2,21 м/с. Влияние скорости резания исследовалось при различных значениях сечения срезаемого слоя: t = 1,0 мм, S = 0,21 мм/об; Т = 1,75 мм, S = 0,30 мм/об; t =3,0мм, $=0,42 мм/об. Обобщенные зависимости получены объединением частных. При проведении опытов по многофакторной схеме зависимости влияния глубины, подачи и скорости на составляющие силы определялись непосредственно путем аналитической обработки опытных значений, измеренных в экспериментальных точках (т. 1-20, рис. 2.1), Влияние величины износа, марки инструментального материала, марки обрабатываемой стали и вида ее термической обработки, С0Ж и других факторов изучалось по соответствующим частным зависимостям. Мощность процесса резания определялась расчетным путем по составляющей силы Р и непосредственным измерением мощности электродвигателя станка. Основные опыты го определению режущих свойств резцов в лабораторных условиях выполнялись на заготовках из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей типовых марок, широко применяемых в автомобилестроении. Заготовки использовались в виде прутков или штанг. Прутки каждой марки обрабатываемой стали были получены из одной партии проката и разрезались на заготовки необходимых размеров. Характеристики заготовок приведены в табл. 2.2. Прерывистое точение осуществлялось на заготовках - валах шлицевых и специальных из стали нормализованной марки 25X11 -рис. 2.2, табл. 2.3. Металл заготовок, использованных в лабораторных исследованиях - стали конструкционные углеродистые марок 20, 45, 55Ш, 60 и легированные различных групп марок I2X2H4A, 25XIM, 25ХГНМТ, 40Х, 40ХШ, 40ХСШ. Стали хромистые получены различными металлургическими способами выплавки: обычншл - 40Х, электрошлаковый переплав - 40ХШ, а также с рафинированием жидким синтетическим шлаком - 40ХСШ. Выбранные марки сталей находят широкое применение в автомобилестроении для деталей типа шестерен и зубчатых колес (20, 55Ш, I2X2H4A, 25XIM, 25ХГНМТ) и деталей типа валов, шатунов, осей (45, 60, 40Х). Заготовки - валы обрабатываемых сталей подвергались термической обработке - нормализации или отжигу по типовым режимам, характерным для каждой марки. Заготовки - штанги дополнительно не термообрабатывались. Кроме того, валы стали 40Х термообрабатывались различными способами по режимам, приведенным в табл. 2.4. Обрабатываемый металл подвергался контрольным исследованиям в лабораториях МВТУ, ЗИЛа, ЭНИМСа для определения химического состава, механических, свойств и структуры. Образцы для исследований и испытаний вырезались из заготовок - валов в зоне, непосредственно прилегающей к наружной цилиндрической поверхности (рис. 2.3), и в различных зонах поперечного сечения заготовок -штанг согласно требованиям [ 511 . Химический состав устанавливался химическим или спектральным анализом. Испытания на растяжение и ударный изгиб проводились на трех образцах для каждой марки стали при выполнении требований и условий ГОСТ 1497-73 и ГОСТ 9454-78.
Математические модели установленные и рекомендуемые
Указанные модели предназначены для аппроксимации основных многофакторных зависимостей (износа, составляющих силы, стойкости, скорости, шероховатости обработанной поверхности). При монотонном характере исследуемых зависимостей целесообразно использовать модель степенную и полиномиальную второго порядка, при экстремальном - показательно - степенную и полиномиальную третьего порядка. Следует учитывать, что полиномиальные модели справедливы для конкретных условий резания и позволяют осуществить общий анализ исследуемой функции. Необходимость учета дополнительных факторов приводит к частичной или полной перестройке полиномиальных моделей и потребует проведения дополнительных опытов.
Для составляющих силы резания из указанных математических моделей представляется возможным использовать модели: полиномиальную (3.37) с выявленными ограничениями и соответствующими уравнениями регрессии (3.24) - (3.26) в диапазоне переменных (3.7); степенную (3.35) в широком диапазоне режимов резания. Стойкость резцов, оснащенных БВТС, может определяться с помощью математических моделей: полиномиальной (3.38) в широком диапазоне скоростей резания и соответствующими уравнениями регрессии (3.33), (3,34) в диапазоне переменных (3.8); показательно-степенной (3.36) в области высоких скоростей резания. Принимая во внимание возможность и простоту учета дополнительных факторов поправочными коэффициентами, рекомендуемыми для практического применения математическими моделями являются: составляющие силы резания - степенная (3.35); стойкость резцов - показательно-степенная (3.36). 1. Полиномиальные модели могут описывать сложные по характеру немонотонные зависимости в широком диапазоне переменных. 2. Установлены основные теоретические и экспериментальные предпосылки выявления полиномиальных моделей: вид модели определяется характером и сложностью исследуемой функции; расчет и уточнение коэффициентов моделей проводится по алгоритмам методов наименьших квадратов и стохастической аппроксимации; проведение опытов по многофакторной схеме с использование эффективных планов позволяет улучшить оценки коэффициентов и по сравнению с однофакторной схемой сократить количество опытов; условие минимизации общего (случайного и систематического) отклонения исследуемой функции от поверхности отклика может являться основным критерием планирования и проведения опытов; области применения уравнений регрессии определяются путем аналитического или геометрического представления образов функции и анализа [возникающих отклонений. 3. Полиномиальные модели сил резания и стойкости резцов отражают влияние основных факторов с учетом их взаимодействия. 4. Степенная модель составляющих силы резания обладает наглядностью и простотой и отражает влияние факторов основных и дополнительных в широком диапазоне режимов резания. 5. Показательно-степенная модель стойкости резцов справедлива в области высоких скоростей резания, применяемых на практике, и учитывает влияние факторов основных и дополнительных. 6. Установлены математические модели (3.35) - (3.38) для аппроксимации основных многофакторных зависимостей, справедливые для резцов со сменными многогранными пластинами из БВТС.
Внешний вид, геометрические параметры и сопутствующие признаки износа, согласно опытов ряда исследователей [8, 82] , характеризуют процесс резания и, следовательно - режущие свойства инструмента. В свою очередь, характеристики износа позволяют установить рациональные режимы резания, обеспечивающие высокую производительность и эффективность обработки. С целью выявления характеристик износа резцов, оснащенных пластинами из БВТС, в процессе проведения СТОЁКОСТНЫХ лабораторных и производственных исследований устанавливались зависимости "параметры износа - период резания" в широком диапазоне режимов и условий.
Линейные параметры, изношенная масса и сопутствующие признаки
При исследовании износа режущих пластин регистрировались линейные параметры: длина 0 л , ширина CL/v и глубина Ьл лунки, максимальная величина площадки износа по главной задней поверхности Ьагл и по вспомогательной - Ьзасп (рис. 4.23). Масса изношенной части резца определялась путем вычислений на основе микрометрических измерений [1б] . Изучение износа резцов, оснащенных пластинами из БВТС, показало, что образование лунки на передней и площадки на задних поверхностях с постепенным увеличением во времени линейных параметров наблюдается при скоростях резания 0,84 ... 5,5 м/с и подачах 0,10 ... 0,45 мм/об.
В качестве примера на рис. 4.23, 4.24 приведены кривые "параметры износа - период резания" для пластин из сплавов марок ТН20 и КНТІ6. Можно отметить, что для пластин из БВТС в начальный период времени площадка износа резко увеличивается и достигает значений 0,2 ... 0,25 мм, затем происходит плавное нарастание износа с рав номерной интенсивностью. Для резцов с пластинами из сплава марки ТН20 при Ьзгд Р33"" ном 0,3 мм резко увеличивается интенсивность износа вспомогательной задней поверхности. При этом возрастает изношенная масса MQQTT и шероховатость обработанной поверхности. Кроме того, вследствие пониженных прочностных характеристик БВТС марки ТН20, при дальнейшем изнашивании наблюдаются сколы и поломки пластин. В процессе изнашивания пластин из сплава марки KHTI6 заметного изменения интенсивности износа задних поверхностей не наблюдается. Однако катастрофический износ пластин, вызывающий их поломки, наступает в результате разрушения режущих кромок, при этом величина ЬЗГА составляет, как правило, 0,55 ... 0,65 мм. Увеличение износа рабочих поверхностей пластин вызывает изменение сопутствующих признаков - сил резания и шероховатости обработанной поверхности. Износ резцов приводит к непрерывному увеличению шероховатости обработанной поверхности для любых значений глубин и подач в исследованных диапазонах - рис. 4.25, 4.26. Помимо этого, с увеличением износа изменяется состояние обработанной поверхности. В качестве примера на рис. 4.27 приведены микрофотографии сканированных участков обработанной поверхности заготовок при различной величине износа резца. Можно отметить, что регулярный профиль обработанной поверхности без заметных на-липов существует при работе острым резцом и сохраняется при увеличении износа до 0,5 мм.
С возрастанием износа до 0,8 мм качество обработанной поверхности заметно снижается - регулярный профиль нарушается и возникают налипы, представляющие собой деформированный слой обрабатываемой стали. Изучение линейных параметров, изношенной массы и сопутствующих признаков показывает, что в качестве критерия износа для рез цов из БВТС целесообразно принять величину площадки износа по главной задней поверхности Ьзгл Изменение остальных линейных параметров, изношенной массы и сопутствующих признаков находится в непосредственной связи с ЬЗГЛ Путем анализа частных кривых износа для периода нормального изнашивания получена обобщенная формула, учитывающая влияние существенных факторов на величину Учитывая, что частные кривые износа для резцов, оснащенных БВТС, вплоть до момента разрушения режущих кромок и возникновения поломок пластин носят монотонный характер, установление максималь но допустимой величины износа резцов по кривым износа и с помощью (4.34) не представляется возможным. Величина предельного износа -+J резцов с многогранными пластинами может быть выявлена с учетом / числа сколов и поломок пластин [ 42] . Поэтому с этой целью были проведены специальные производственные опыты на токарных операциях обработки деталей автомобиля ЗиЛ. Эксперименты выполнялись на гидрокопировальных и многошпин дельных полуавтоматах различных моделей при обработке деталей из нормализованных сталей различных марок. Испытывались резцы с пластинами из сплавов марок KHTI6 и ТН20. При выполнении каждой операции измерялась величина площадки износа и одновременно фиксировалось количество обработанных деталей, число сколов и поломок режущих пластин и анализировались их причины. Проведенные опыты показали, что использование резцов с пластинами из сплава марки ТН20 затруднено вследствие значительного количества сколов и поломок пластин. При этом число сколов и поломок практически не зависит от величины износа, которая не достигает значений, превышающих 0,3 мм, из-за преждевременного выхода резцов из строя. Для резцов с пластинами из сплава марки KHTI6 число сколов и поломок пластин зависит от величины износа. Характерным примером служила операция токарная обработки винта гидроруля автомобиля. Условия обработки: зеготовка - поковка, сталь марки 25ТГТ, НВ 156-207; резец с пластиной формы 02II4-I004I2, з = 90; режим резания - 1J = 1,55 м/с, t = I ... 3 мм, S = 0#4 мм/об. По результатам исследований рассчитывался удельный расход режущих вершин (количество вершин, израсходованное на выполнение данной операции при обработке 1000 деталей): Qha - при изнашивании без поломок и сколов; Q п - из-за поломок и сколов; суммарный У с-ш = У hi + Qn Графики, иллюстрирующие результаты проведенных расчетов, приведены на рис. 4.28.
