Технические науки/ 8.Обработка материалов

Бергер Е.Э.

Херсонский национальный технический университет, Украина

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ НА СОСТАВЛЯЮЩИЕ СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ЧИСТОВОМ РАСТАЧИВАНИИ

В машиностроении в связи с ростом требований по повышению долговечности различных машин в условиях динамического нагружения, ужесточаются требования к несущим корпусным деталям по размерной точности и качеству обработки отверстий при растачивании в деталях классов: корпусов, рычагов, гильз и т.п. изделий. Наиболее экономичным решением этой задачи является увеличение скорости резания Vрез. и уменьшение параметров шероховатости обработанной поверхности при существенном снижении сил резания Рz и Рy. Это возможно осуществить введением в зону резания полимерсодержащих смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС).

Целью исследования являлось изучение влияния элементов режима резания на величину составляющих силы резания Рz и Py при чистовом растачивании с использованием полимерсодержащих СОТС, а также определение по экспериментальным данным степени влияния элементов режима резания (показателей степени) и коэффициентов на силы резания в эмпирических уравнениях:

Рz = 10 Ср t^Xpz S^Ypz V^npz; (1)

Py =10 Cp t^Xpy S^Ypy V^npy. (2)

Исследования проводились на токарно-винторезном станке мод. 16К20. На базовой стали 45 чистовое резание осуществлялось расточным резцом, оснащенным пластинкой твердого сплава Т30К4 при варьировании глубины резания от 0,5 мм до 1 мм.

За основу принят принцип относительного сравнения сил резания Рz и Рy при обработке стали без СОТС, и с введением полимерсодержащих СОТС в зону резания. Силы резания определялись шестикомпонентным токарным динамометром УДМ-600. Каждый эксперимент начинался без СОТС для постоянного контроля калибровки динамометра и фиксации базовой точки в линейной зоне его работы; а заканчивался продолжением обработки той же поверхности на тех же режимах без остановки, с введением в зону резания полимерсодержащей СОТС. Начало отсчета выбиралось посредине шкалы стрелочного прибора, где тарировка показала линейную часть работы. При обработке результатов опыта учитывалось текущая нестабильная работа электронных цепей тензоусилителя, что проявлялось смещением стрелки индикатора относительно первоначально установленного нуля. Эти показания вычитались из полученных результатов в худшую сторону. В первой серии экспериментов изучалось влияние способа подачи и агрегатного состояния смеси в зону резания: введением раствора полимера; введением распыленного порошка полимера; введением газообразной смеси с ПАВ под давлением. Лучший результат показала подача полимерсодержащей СОТС в зону резания под давлением, в виде газообразной смеси с содержанием ПАВ, перед режущей кромкой расточного резца.

а)

б)

График зависимости сил резания Pz (а) и Pу (б) от режимов резания при чистовом растачивании стали 45: 1 – всухую; 2 – с полимерсодержащей СОТС.