43 / 460
Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2
Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
43
Результаты и обсуждение
Проведенные исследования показывают, что наибольшее влияние на шероховатость
поверхности оказывает величина скорости резания, а затем подача, С увеличением скорости
резания и уменьшением величины подачи, шероховатость обработанной поверхности,
состоящей из чередующихся участков металл-пластмасса, уменьшается. Влияние глубины
резания незначительное.
В зоне оптимизации режимов резания (
V
=3,0 м/с для сочетания сталь - полиамид) и
геометрических параметрах режущей части инструмента (γ = -8
о
, α = 12
о
; φ = 45
о
; φ
1
=15
о
; r
= 0,5 мм) наблюдается наибольшая стойкость инструментов. Шероховатость обработанных
поверхностей, состоящих из сочетания разнородных конструкционных материалов,
полностью удовлетворяет условиям исследования.
При меньших скоростях резания работоспособность инструмента подает, размерный
износ увеличивается. Низкая работоспособность инструмента и резкое ухудшение
шероховатости обработанных поверхностей деталей наблюдается при более высоких
скоростях резания, когда лимитирующим фактором работоспособности становится не износ,
а хрупкое разрушение режущей части инструмента.
Сравним технологии механической обработки, при помощи которых возможно
выполнение требований к точности и качеству обрабатываемых комбинированных
поверхностей деталей, образованных сочетанием разнородных конструкционных
материалов.
В традиционной технологии абразивная обработка пластмасс обладает рядом
преимуществ по сравнению с лезвийной обработкой металлическими инструментами. Эти
преимущества: низкая шероховатость поверхности, отсутствие сколов и трещин.
Шлифование особенно эффективно при обработке стеклопластиков, когда износ обычных
инструментов велик. Эффективность абразивной обработки достигается только при
правильном подборе характеристики круга применительно к данному виду пластмассы.
Чаще используют карборундовые и корундовые круги; первые показывают более высокую
стойкость и производительность. Например, круглое наружное шлифование производили
электрокорундовым кругом зернистостью 60, твердостью М1 при режимах резания:
t
=0,15
мм;
V
д=0,20…0,25 м/мин;
V
кр=30…35 м/с.
В силу вышеперечисленных проблем, в том числе и при возрастании требований к
качеству и точности, из-за низкой производительности традиционных технологий и
экономических соображений, наиболее радикальным методом получения заданных
количественных характеристик процесса является замена абразивной обработки на
лезвийную, осуществляемую композитом 10, как наиболее подходящим для этих целей
инструментальным материалом.
Как правило, окончательной операции с применением композита 10 должна
предшествовать обработка резцом из твердых сплавов для создания необходимых при
окончательной обработке технологических баз, обеспечения точности формы и
расположения поверхностей.
Например, при замене круглошлифовальной операции на чистовое точение резцом из
композита 10, производительность процесса увеличилась более чем в 10 раз. Замена
материала режущей части резца на композит 10 вместо твердого сплава ВК2, позволила не
только обеспечить заданные показатели качества и точности обработки, но и до 4 раз
повысить производительность за счет интенсификации процесса обработки, рис. 3.