 |
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Казань" Erid: 2SDnjeHU93Z
| |
Влияние тангенциальных колебаний на процесс резания вольфрама
Силы, действующие при резании вольфрама, по своей величине значительно превосходят силы, действующие при резании стали 45 (рис. 40-42). Видно, что при точении вольфрама ВВ2 все три составляющие силы резания значительно больше, чем при точении стали 45. Эта разница растет при увеличении s и t и уменьшении υ. Указанное обстоятельство создает дополнительные трудности при обработке вольфрама, ускоряет износ инструмента. Поэтому возможность уменьшения силы резания путем воздействия на резец колебаний представляет большой интерес, это особенно важно при обработке тонкостенных заготовок.
При наружном точении тонкостенных трубок из вольфрамового сплава ВВ2 диаметром 15 мм и длиной 50-80 мм четырехгранными неперетачиваемыми пластинками из сплава ВК8 с геометрией φ = 45°, а=10°, Yf = 0, г = 0,5 мм с воздействием на резец ультразвуковых тангенциальных колебаний частотой f= 18,2 кГц и амплитудой А = 5 мкм составляющие силы резания Pz и Рy снижаются примерно на 20% (рис. 43).
При точении цилиндрических образцов из вольфрама при воздействии ультразвука (t = 0,3 мм, s = 0,23 мм/об) составляющие силы резания Pz и Ру уменьшаются примерно на 20-30% (рис. 44, а). Наибольший эффект ультразвуковые колебания оказывают при малых окружных скоростях. Эффективность действия ультразвука на составляющую силы Ру меньше, она практически остается постоянной.
 
Увеличение сечения срезаемого слоя приводит к ослаблению влияния ультразвуковых колебаний на силы резания (рис. 44,б) в связи с уменьшением амплитуды колебаний инструмента при больших силах резания.
При точении более пластичных труднообрабатываемых материалов, например ниобиевого сплава НВЧ и титанового сплава ВТ15, влияние ультразвуковых колебаний более существенно (рис. 45, 46). Так, при точении НВЧ быстрорежущим резцом из стали Р18 с v = 4,5 м/мин и s = 0,12 мм/об сила Pz в 1,7 раза меньше, чем при обычном резании (рис. 45). Характер влияния ультразвука на силу Pz сохраняется таким же, как и при точении вольфрама. Исследования показывают, что воздействие в зоне резания колебаний может как ухудшать микрогеометрию поверхности, так и улучшать ее. Например, радиальные ультразвуковые колебания и тангенциальные малой амплитуды снижают шероховатость поверхности до Rа = 2,5-1,25 мкм. Сообщение резцу осевой низкочастотной вибрации при сверлении приводит к такому снижению шероховатости поверхности, что операцию развертывания можно исключить.
При обычном резании кинематическая расчетная высота микронеровностей определяется подачей s и радиусом закругления режущей кромки r резца. При резании с воздействием вибраций, кроме указанных факторов, большое значение имеет характер вибрационного движения вершины инструмента. Шероховатость зависит также от пластических деформаций в зоне резания, нароста и явлений упругого последействия поверхностного слоя материала. Низкая шероховатость поверхности получается в зоне максимального наростообразования. При обычном резании жаропрочных материалов максимальное наростообразование имеет место при низких скоростях резания, при этом шероховатость поверхности снижается. Можно предположить, что увеличение скорости резания, неравномерность движения и уменьшение величины нароста при резании с вибрациями могут привести к уменьшению величины микронеровностей обработанной поверхности.
Зависимости шероховатости от скорости резания и подачи при обычном точении вольфрама и точении с ультразвуковыми тангенциальными колебаниями f=16,5 кГц и А = 4-4,5 мкм приведены в табл. 16 и 17 (представлены средние арифметические пяти - семи измерений шероховатости на каждом образце). Геометрия инструмента из сплава ВК8: φ = 45°, а=10°, уf =0°, r = 0.3-0,4 мм.
Из табл. 16, 17 видно, что применение ультразвуковых тангенциальных колебаний на исследуемых режимах точения вольфрама без охлаждения незначительно ухудшает шероховатость обработанной поверхности. Применение СОЖ при точении вольфрама снижает шероховатость поверхности до Ra = 2,7-5,5 мкм.
Применение ультразвуковых колебаний при точении вольфрама с СОЖ практически не оказывает влияния на шероховатость поверхности.
Влияние тангенциальных колебаний на температуру резания. Температура резания является одним из основных физических параметров процесса резания - она определяет теплонапряженность процесса резания. Допустимые скорости резания связаны с износостойкостью инструмента, так как с повышением температуры интенсифицируются адгезионные и диффузионные явления в зоне контакта режущего инструмента с обрабатываемой заготовкой. Особое значение имеют тепловые явления при обработке материалов, имеющих низкую теплопроводность. С повышением температуры теплопроводность жаропрочных сплавов увеличивается, но продолжает оставаться ниже теплопроводности обычных сталей. Так, теплопроводность стали 45 λ = 0,13 кал/(см•с•° С), а титанового сплава ВТ15 λ = 0,019 кал/(см•с•°С). Вследствие пониженной теплопроводности тепловой баланс процесса обработки титановых сплавов изменяется в сторону большего отвода тепла через резец, что ухудшает условия его работы. Реклама. ООО "СНАБСТАЛЬ" Erid: 2SDnjdGEg5q |
|
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ