ТехИнфо

Технологическая   информация

Факторы влияющие на выбор скорости резания


Оптимально назначенная скорость резания позволяет рационально использовать все ресурсы используемые в производственном процессе. С увеличением скорости резания происходит уменьшение машинного времени обработки и в целом трудоемкости изготовления изделия. Однако скорость резания нельзя увеличивать без учета конкретных условий обработки. Рассмотрим факторы оказывающие непосредственное влияние на сокрость резания.

Стойкость режущего инструмента

Между скоростью резания и стойкостью режущего инструмента с режущей частью из инструментальной стали существует зависимость: чем выше скорость резания, тем меньше стойкость инструмента, что объясняется влиянием скорости резания на тепловыделение и износ.

Для инструмента, оснащенного твердосплавной режущей частью, зависимость между скоростью резания и стойкостью более сложная. При увеличении скорости резания стойкость режущей части из твердого сплава сначала уменьшается, затем увеличивается и потом опять уменьшается.

Это объясняется тем, что при малых скоростях резания вследствие низкой температуры резания износ протекает медленно. По мере увеличения скоростей температура на поверхностях соприкосновения режущей части инструмента со стружкой увеличивается, что содействует слипанию (свариванию) в местах контакта и соответственно повышению интенсивности износа и снижению стойкости инструмента. При дальнейшем увеличении скорости повышение температуры способствует размягчению и даже микроплавлению поверхностей стружки и заготовки, что уменьшает слипание, облегчает относительное скольжение и снижает интенсивность износа, повышает стойкость. При дальнейшем же увеличении скорости и соответственно температуры резания резко снижаются твердость и прочность твердого сплава, что приводит к повышению интенсивности износа режущего инструмента и соответственно снижению стойкости.

Обрабатываемый материал

На скорость резания, допускаемую режущим инструментом, большое внимание оказывают физико-механические свойства обрабатываемого металла. Это влияние предопределяется в основном тепловыделением в процессе резания и распределением теплоты между стружкой, заготовкой, режущим инструментом и окружающей средой.

Скорость резания, с которой можно обрабатывать данный металл, при определенной стойкости режущего инструмента, является характеристикой обрабатываемости материалов. Чем выше скорость, тем лучше обрабатываемость данного материала по сравнению с тем, который при той же стойкости и прочих одинаковых условиях допускает обработку с меньшей скоростью резания.

Материал режуй части инструмента

Износ инструмента во многом предопределяется физико-механическими свойствами материала из которого сделана его режущая часть. Поэтому, если для быстрорежущей стали допускаемую скорость резания принять за единицу, то по отношению к другим материалам коэффициент будет: меньше единицы для углеродистых и легированных сталей, больше единицы для твердых сплавов и керамики.

Геометрические элементы режущей части инструмента

Для каждого материала заготовки, материала режущего инструмента, конкретных условий обработки есть оптимальное значение переднего угла γ, при котором стойкость и скорость резания будут наибольшими.

Чем больше задний угол α режущей части, тем меньше трение о заготовку, меньше износ и выше стойкость. Однако стойкость повышается до определенного значения угла, так как с увеличением заднего угла уменьшается одновременно угол заострения. При этом режущая часть становится менее прочной и, начиная с некоторого значения угла, режущая кромка начинает выкрашиваться и стойкость инструмента резко падает, что влечет за собой уменьшение скорости резания.

Одним из геометрических элементов, сильно влияющих на допускаемую режущим инструментом скорость резания, является главный угол в плане φ. Чем больше этот угол, тем выше температура резания, выше термодинамическая нагрузка на единицу длины режущей кромки, интенсивнее износ режущей кромки и ,следовательно, меньше его стойкость. Поэтому режущие инструменты с малыми углами в плане допускают большую скорость резания.