Влияние износа резца на шероховатость обработанной поверхности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние износа резца на шероховатость обработанной поверхности

Нгуен Ван Кыонг

Рассмотрено влияние износа режущей пластины на шероховатость поверхности, обработанной точением. Показано, что шероховатость при увеличении износа вначале снижается, а затем возрастает.

Ключевые слова: шероховатость, точение, износ инструмента.

Обычно полагают, что с увеличение износа шероховатость обработанной поверхности увеличивается [1]. Для проверки этого утверждения нами был поставлен специальный эксперимент. Обрабатывалась заготовка, изготовленная из стали 40Х ГОСТ 4543-71. Использовался резец M02L012520M08 (P4ht m08p-Ф) с механическим креплением режущей сменной многогранной пластины (СМП) WNMG080408MC, изготовленной из твердого сплава ТТ8115 производства фирмы TaeguTec (Южная Корея), без применения СОЖ с режимами резания, указанными в таблице, и параметрами =0, =95, =5, =0,8 мм. Результаты измерения износа показаны на фото (рис. 1)

а:=0мм б: =0,23мм в: =0,35мм

г: =0мм д: =0,13мм е: =0,22мм

Рис. 1. Износ резца: а, б, в _ по задней поверхности, г, д, е _ по передней

Таблица

Режимы резания

Для исследования влияния износа резца на шероховатость обработанной поверхности были изготовлены специальные образцы (рис. 2).

а б в

Рис. 2. Фото образцов: а) обработанного резцом с нулевым износом; б) обработанного резцом с износом 0,23 мм по задней поверхности; в) обработанного с износом 0,35 мм по задней поверхности

шероховатость резание пластина крепление

В настоящее время существуют приборы и методы оценки характеристик профиля поверхностей. На приборе HOMMEL TESTER W55 немецкой фирмы HOMMELWERKE производились замеры параметров поверхностного слоя. Прибор позволяет измерять и интерпретировать большое количество параметров поверхностного слоя. Из всех параметров были выбраны: высотные параметры профиля Ra; Rz; Rmax.

Профилограммы и высотные критерии шероховатости сведены в общую картину на рис. 3. Из сопоставления экспериментальных данных на рис. 3 видно, что высота микронеровностей профиля по десяти точкам _ Rz, среднее арифметическое отклонение профиля _ Ra и наибольшая высота неровностей профиля _ Rmax с увеличением износа сначала уменьшаются (рис. 3,б), а затем возрастают (рис. 3,в).

Такое колебание высотных параметров вполне объяснимо с позиции общей теории резания и технологии машиностроения [2,3].

a

б

в

Рис. 3. Профилограмма поперечных шероховатостей образца, обработанного получистовым точением: а - новым резцом; б - резцом с износом 0,23 мм по задней поверхности; в) - резцом с износом 0,35 мм по задней поверхности

Начальное снижение высотных параметров объясняется явлением «приработки» резца, в том числе и увеличением силы трения по задней поверхности резца и, как следствие, повышение демпфирующих свойств технологической системы [4]. Дальнейшее увеличение шероховатостей можно объяснить увеличением амплитуды вибраций при увеличении составляющих силы резания из-за затупления инструмента.

Эти явления хорошо коррелируются с известной в теории резания и технологии машиностроения кривой износа инструмента: вначале идет период приработки и уменьшение шероховатостей на самой режущей кромке резца, затем - нормальный износ [2,3]. При переходе в зону предельного износа возрастают силы резания и вызываемые ими вибрации, что и отражают наши замеры.

Список литературы

1. Нгуен Ван Кыонг, Ямников А.С. Методология оптимизации режимов резания//Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. № 1 (291) 2012, с. 56-63

2. Бобров В.В. Основы теории резания. М.: Машиностроение, 1976. 344 с.

3. Основы технологии машиностроения: учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов./ Ямников А.С. и др.- под ред. А.С. Ямникова. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. 269 с.

4. Ямникова О.А. Моделирование упругих колебаний валов при лезвийной обработке: Монография. Тула: Изд-во ТулГУ. 2004г. - 187 с

Размещено на Allbest.ru