8.3.Зависимость интенсивности износа от величины износа (метод Кондратова а.С.)
Метод Кондратова А.С. основан на положении, что интенсивность износа можно считать независимой от величины износа.
Заготовку из испытуемого материала при постоянной глубине резания t и подаче S обтачивают одним резцом с различными скоростями резания .
Для
каждого значения скорости резания
фиксируется прирост линейного износа
задней поверхности резца
соответствующий времени работы резца
.
Для каждой скорости определяют интенсивность износа резца:
.
Далее
в двойной логарифмической сетке, строят
зависимость
,
представляющую собой прямую линию, угол
наклона которой к оси U
равен показателю относительной стойкости
m
в формуле:
Затем определяют эквивалентную интенсивность износа за весь период стойкости резца:
По
графику
находят скорость резания
соответствующую эквивалентному износу,
т.к.
,
где
,
то постоянная
Этот метод дает хорошую точность при резании твердосплавными резцами и в 6-10 раз сокращает время опыта по сравнению с “классическим” методом.
Этот метод легко использовать в производственных условиях, т.к. он не требует токарных станков с бесступенчатым регулированием чисел оборотов шпинделя, необходимом при “классическом” методе.
Для процесса резания лучшей оценкой производительности является скорость, допускаемой режущим инструментом при определении его стойкости Т.
1. Используя закономерность адгезионного износа, можно с известным приближением теоретически определить вероятную производительность инструмента по формуле:
,
где
твердость
инструментального материала;
твердость
в контактных слоях стружки;
степень
функции.
8.4.Производственный метод (метод торцовой обточки)
Ускоренный
метод определения обрабатываемости –
метод торцовой обточки заключается в
точении торца диска из обрабатываемого
материала от центра к периферии. Диск
обрабатывают на обыкновенном токарном
станке с постоянной подачей S
и постоянным числом оборотов h,
т.е. с переменной скоростью резания. По
мере перемещения резца от
до
,
скорость резания непрерывно возрастает
по линейному закону и при какой-то
скорости
,
соответствующей диаметру затупления
,
резец, вследствие износа, выходит из
строя. Определяют полный износ резца.
Чем лучше обрабатываемость материала,
тем больше будет диаметр затупления
и
соответствующая ему скорость резания
.
Кроме
качественной оценки обрабатываемости
метод торцевой обточки позволяет найти
значение постоянной С и показатель
относительной стойкости m
в формуле
,
т.к. при торцевой обточке скорость
резания переменна, то период стойкости
выражают через среднее значение скорости
резания
:
если
,
то
,
(8.4)
находят
как среднюю ординату кривой на участке
от
до
.
Время работы резца от начального до конечного диаметра получаем как полуразность этих диаметров:
(8.5)
Подставляя
в уравнение (8.4) найденное значение
и значение времени работы
(8.5) получаем уравнение, содержащее два
искомых нами неизвестных: m
и C.
Для определения этих неизвестных
производим второй такой же опыт, но с
другим числом оборотов
,
когда резец затупляется при скорости
.
Получаем еще одно уравнение. Решая
систему уравнений с двумя неизвестными,
определяем величины
и
.
По известным величинам
и
определяем скорость резания для любой
стойкости резца и по ней находим
коэффициент обрабатываемости
.
Метод торцовой обточки очень прост, может быть осуществлен не только в лаборатории, но и производственных условиях, однако он не дает точные результаты вследствие присущих ему недостатков:
при торцовом точении скорость резания непрерывно возрастает, поэтому характер износа резца отличается от точения с постоянной скоростью;
доводя резец до полного износа, мы нарушаем основное правило рациональной эксплуатации инструментов в производственных условиях, поэтому абсолютные значения
и
,
полученные этим методом будут иметь
меньшую точность, чем при «классическом»
методе.
Опытным путем и на основе определения теоретических предпосылок стремятся выразить обрабатываемость металлов непосредственно в зависимости от физико-механического свойства. Были предложены формулы:
для
стали
;
;
для
чугуна
,
где
-
скорость резания при
;
предел
прочности,;
твердость
по Бринеллю;
относительное
сужение, %;
истинный
предел прочности,
теплопроводность,
.
,
где
относительное
удлинение, %.
Эти формулы практически могут быть использованы для грубо ориентировочных расчетов.
В
некоторых случаях наблюдается
закономерность уменьшении стойкости
резца
с
увеличением силы резания
.
Зависимость
– справедливо лишь для ряда обрабатываемого
материала. Если твердая сталь обладает
меньшей
по сравнению с мягкой, то
уменьшается в большей степени, чем
растет
.
Это ярко проявляется при обработке
аустенитной жаростойкой стали.
Лучшей оценкой
обрабатываемости материала является
та скорость резания, которая выдерживает
резец при определенных постоянных
условиях. Но эти исследования требуют
длительного времени,
применяя ускоренные методы.