МАСТИЛЬНО-ОХОЛОДЖУВАЛЬНІ СЕРЕДОВИЩА. ОБРОЛЮВАНІСТЬ РІЗАННЯМ

ЛЕКЦІЯ 24 МАСТИЛЬНО-ОХОЛОДЖУВАЛЬНІ СЕРЕДОВИЩА.

ОБРОЛЮВАНІСТЬ РІЗАННЯМ

24.1Мастильно-охолоджувані середовища

24.1.1 Фізико-хімічні дії мастильно-охолоджувальних середовищ

Використання при обробленні різанням мастильно-охолоджувальних технологічних середовищ (МОТС) –мастильно-охолоджувальних рідин (МОР) і газів, твердих мастил – збільшує стійкість різального інструменту, зменшує сили різання, поліпшує якість обробленої поверхні, підвищує втомлюванісну міцність виробу. Вплив технологічного середовища на функціонування системи різання проявляється як результат протікання фізико-хімічних явищ, серед яких головну роль грає зміна коефіцієнту тертя на контактних поверхнях інструмента, а також полегшення деформації оброблюваного матеріалу і руйнування його під дією поверхнево-активних речовин, які входять в склад використовуваного середовища.

Ефективність використання мастильно-охолоджувальних технологічних середовищ залежить від ступеню їх реактивності з оброблюваним матеріалом, методу підводу і кількості МОТС.

Дії МОТС:

охолоджувальна дія – охолодження зони різання, інструменту і оброблюваної деталі;
мастильна дія – зменшення коефіцієнтів зовнішнього і внутрішнього тертя; запобігання стиранню інструмента і зменшення шорсткості обробленої поверхні;
хімічна дія – збільшення крихкості оброблюваного матеріалу або зміцнення зони різання; зменшення сил тертя, сил різання і шорсткості обробленої поверхні;
адсорбційна дія – поліпшення властивостей мастильної плівки на контактних поверхнях інструмента і стружки, полегшення пластичної деформації в зоні різання;
миюча дія – видалення стружки і різних часток – елементів руйнування – з поверхонь інструменту і зони різання.

24.1.2 Методи подачі технологічних середовищ в зону різання

Ефективність використання МОР в значній мірі залежить від способу її підводу в зону різання.

При різанні знайшли найбільше розповсюдження наступні способи підводу МОР:

поливом струменем рідини (витрата рідини для емульсії 12-15 л/хв, мінеральних масел 304 л/хв, швидкість струменя 60-80 м/хв);
подача МОР зі сторони задньої поверхні через насадку з отвором в 2-3 мм під низьким тиском 0,5-2 атмосфери;
подача на передню поверхню під стружку під тиском 0,3-0,5 атмосфери;
високонапірна подача рідини під тиском 15-20 атмосфер зверху на стружку, що сходить, і з боку задньої поверхні;
комбінований метод – одночасна високонапірна подача на передню поверхню під стружку і з боку задньої поверхні;
струменево-напірний спосіб подачі за зоною оброблення. Використовується при шліфуванні нержавіючих сталей для поліпшення якості обробленої поверхні. Подача виконується через багатоканальні сопла діаметром 0,3-0,6 мм, які розташовані на відстані 15-20 мм від робочої поверхні круга, тиск 30 атмосфер, кут установки 120, кут нахилу 90;
подача розпиленої рідини з боку задньої поверхні;
подача вуглекислоти. Оброблення виконується при охолодженні заготовки до мінус 160.

24.1.3 Групи сучасних технологічних середовищ та області

їх раціонального використання

МОТС поділяють на чотири групи.

Перша група – гази, які можуть не тільки віднімати тепло при зниженні тиску, але і хімічно впливають на зону різання (СО2, CCl4).

Друга група – рідини, які мають велику охолоджувальну здатність: вода, водні розчини електролітів, емульсії. Широко використовуються емульсії „масло-вода”. Для стійкості цих емульсій, якщо вони мають значну кількість масла, в їх склад вводиться емульгатор в вигляді мила. Емульсія являє собою двофазну дисперсну систему, яка складається із двох рідин, одна із яких розподілена в середовищі іншої в вигляді малих крапель, які приймають під впливом поверхневого натягування сферичну форму. Для стійкості такої системи необхідно, щоб рідини не змішувались одна з однією. Стабілізуюча дія емульгатора полягає в утворенні на поверхні крапель адсорбційної плівки з достатньо високою механічною міцністю. Ця плівка запобігає злипанню крапель.

Третя група – мінеральні олії, гас, а також рослинні і тваринні масла та їх суміші. Ці рідини мають велику спорідненість з металами і добре їх змочують, отже вони ефективно зменшують коефіцієнт тертя. Тут дуже ефективні добавки поверхнево-активних речовин, наприклад, жирних кислот, металевих мил і інших органічних речовин, які містять сірку, фосфор, хлор і таке інше.

Мінеральні масла гірше охолоджують оброблювану поверхню порівняно з водою, але ліпше її змочують завдяки меншому поверхневому натягуванні. Добре діють масла, в які добавлена сірка: сульфофрезол В – веретенне масло плюс 1,5-2,5 % сірки; сульфофрезол Р – солярове масло плюс 0,9-1,5 % сірки.

Рослинні масла мають більшу порівняно з мінеральними маслянистість і здатність змочувати. Це пояснюється наявністю в рослинній олії поверхнево-активних речовин, молекули яких містять групи, що мають велику спорідненість з речовиною із граничних фаз. Подібні молекули утворюють міцну адсорбційну плівку на поверхні металу, яка полегшує тертя.

Адсорбція – це дифузійний процес поглинання газу, рідини або розчиненої речовини поверхнею твердого тіла. В молекул, які розташовані на поверхні твердого тіла, молекулярні сили не врівноважені з боку газоподібного або рідинного середовища, внаслідок чого проходить притягання молекул адсорбованої речовини. Відрізняють фізичну і хімічні адсорбцію (хемосорбцію). Фізична адсорбція проходить внаслідок дії сил Ван-дер-Ваальса і не супроводжується хімічною взаємодією. При цьому зв’язок менш міцний. Цей процес зворотній (десорбція) в протиріч абсорбції, коли має місце дифузія речовини, що поглинається, в глибину речовини, що поглинає, з утворенням розчину.

Рослинні олії, які використовуються при різанні:

свиріпна олія, яку виготовляють із зерен свиріпи;
льняна олія;
касторова олія (внаслідок високої в’язкості використовується в суміші з іншими оліями).

Четверта група – тверді мастила – графіт та мастила, до складу яких входять компоненти з мастильною дією: окис бору, гексагональний нітрид бору, дисульфід молібдену, йодистий кадмій, фторопласт, поверхнево-активні метали – олово, цинк. Тверді мастила вводять в зону оброблення шляхом просочування інструмента, введенням твердого мастила в рецептуру інструмента, нанесенням мастила на робочі поверхні інструмента. Широко використовуються при шліфуванні.

24.1.4 Принципи вибору технологічних середовищ

Підґрунтям вибору МОТС є особливості того чи іншого виду оброблення різанням. Для кожної марки оброблюваного матеріалу та типу операції найбільшу ефективність забезпечує певна група МОТС, згідно сукупності її позитивних якостей.

Так, на чорнових операціях більш важливі охолоджувальні дії рідини, які сприяють підвищенню як стійкості інструменту, так і швидкості різання; при чистових операціях – мастильні властивості, які суттєво покращують параметри шорсткості обробленої поверхні і лише частково підвищують стійкість інструменту.

Підбір складу МОТС для зменшення інтенсивності тертя при різанні має свої специфічні особливості. Поперед все антифрикційні властивості МОР не мають великого значення в процесах тертя, які відбуваються при різанні металів. Значно більшу роль відіграють їх екрануючі дії, тобто здатність шару мастила утримуватись на контактних поверхнях під час дії високих тисків та температур. З цієї точки зору МОР на масложировій основі більш ефективні порівняно з МОР на мінеральній основі. Дуже ефективними при обробленні нержавіючих та жароміцних сталей є галогеновміщуючі спеціальні середовища (наприклад CCl4), але вони токсичні. Крім того, склад МОР повинен дуже швидко реагувати на нові ювенільні поверхні, які утворюються в зоні різання. При підборі МОР необхідно враховувати сильну зміну її властивостей під дією високих температур. Для придання МОР цих властивостей, а також зменшеннях негативної їх дії на верстат і обслуговуючий персонал в її склад вводять велику кількість легуючих присадок.

Найбільша ефективність використання технологічних середовищ спостерігається при обробленні різанням в’язких, сильно зміцнюваних матеріалів; найменша – при різанні малопластичних матеріалів, схильних до крихкого руйнування.

Інтенсивність дії МОР визначається також співвідношенням швидкості різання і швидкості поверхневої міграції атомів технологічного середовища; величина останньої залежить від температури. Тому при обробленні з низькими швидкостями, коли в зоні різання температури невисокі, а зона попереджуючих деформацій велика, ефективність дії МОР вища, чим при різанні на більших швидкостях.

При виконанні низки операцій використання МОР може бути шкідливим. Це обумовлене перш за все розтріскуванням пластинок твердого сплаву внаслідок інтенсивного їх охолодження під час виходу із зони різання. Такі умови мають місце при малому машинному часі і частій зміні заготовок при швидкісному точінні, при різанні з періодичною роботою різальних кромок. У всіх цих випадках охолодження використовувати не рекомендується.

При обробленні чавунів, пластмас і інших малопластичних матеріалів охолодження, як правило, не використовують із-за низької ефективності та забруднення робочого місця.

24.2 Оброблюваність різанням конструкційних матеріалів

24.2.1 Поняття оброблюваності матеріалу різанням, як технологічної

характеристики матеріалу. Основні показники оброблюваності

Оброблюваність різанням є технологічною характеристикою матеріалу, яка визначається комплексом його фізико-механічних властивостей. При механічному обробленні оброблюваність характеризують наступними критеріями: інтенсивністю зносу інструмента; швидкістю різання, що допускається; величинами сили різання і температури, що виникають, а також якістю поверхні, яка утворилася після оброблення. Ці кількісні значення оброблюваності залежать від виду матеріалу, хімічного складу, способу одержання заготовки, режимів її термооброблення, які визначають структуру і механічні властивості оброблюваного матеріалу.

Оброблюваність даного матеріалу визначається застосовуваним способом різання; так, той самий матеріал може погано оброблятися одним методом різання і добре іншим. Отже, оброблюваність даного матеріалу різанням не є його константою; вона залежить від комплексу первинних параметрів, що визначають протікання фізичного механізму процесу різання, і вторинних параметрів оброблення.

Оброблюваність матеріалу залежить також від виду операції і прийнятого критерію затуплення інструмента. Так, наприклад, оброблюваність лезовим інструментом може різко відрізнятися від оброблюваності абразивним; багато матеріалів добре ріжуться на чорнових операціях і погано на чистових. Утруднене стружковидалення на операціях оброблення отворів може впливати на оброблюваність різанням даного матеріалу. Відповідно до цього змінюються і критерії оброблюваності. Так, наприклад, для чорнових операцій критерієм оброблюваності є інтенсивність зносу інструмента, для фінішних – шорсткість поверхні або експлуатаційні характеристики поверхневого шару; для операцій глибокого свердління і багатьох операцій, виконуваних на автоматизованому устаткуванні, – вид стружки, що утворюється, який обумовлює зручність її видалення з зони різання.

Отже, оброблюваність різанням є комплексним показником, що враховує як фізичну картину протікання даного процесу різання, так і технологічні особливості виконуваної операції. Тому кількісне вираження оброблюваності даного матеріалу різанням для визначеного методу оброблення оцінюється показниками системи “верстат – інструмент – деталь”, які визначають умови роботи інструмента , верстата та експлуатаційні характеристики деталі, які одержані в результаті оброблення. Так, стосовно умов роботи інструменту, оброблюваність матеріалу за критеріями – інтенсивність зносу і міцність інструменту – характеризується кількістю оброблених деталей або обсягом матеріалу, що зрізається за період стійкості інструмента, визначеними в процесі випробовувань при стандартних умовах. Стосовно умов роботи верстата, оброблюваність матеріалу оцінюється при стандартних умовах критеріями, які виражаються величинами діючих на нього сил і необхідною на виконання процесу різання потужністю, а також вібростійкістю верстата і простотою його обслуговування. Сюди відноситься насамперед критерій, який характеризує тип стружки, що утвориться при обробленні даного матеріалу різанням, можливість її подрібнення і надійного видалення з зони різання. Оброблюваність матеріалу різанням стосовно деталі характеризується її експлуатаційними характеристиками і насамперед такими показниками, як точність оброблення і якість поверхні. З викладеного ясно, що оброблюваність одного й того ж самого матеріалу за кожним з цих критеріїв може бути досить різною.

24.2.2 Фізико-механічні і теплофізичні характеристики конструкційних матеріалів, які визначають їх оброблюваність різанням

На оброблюваність різанням конструкційних матеріалів впливають їх хімічний склад, термічне оброблення і характер структури. Так, при зменшенні складу вуглецю в конструкційній вуглецевій сталі допустима швидкість різання збільшується, а при введенні легуючих елементів (Cr, Mn та інших) зменшується; для сталі 40Х найбільша допустима швидкість різання буде після відпалу з температурою 900С, для сталі 40 – при нормалізації з температурою 900-950С, а для швидкорізальних сталей зменшується при ізотермічному відпалі (нагрівання при температурі 870С терміном 4 години, швидке охолодження до температури 740С протягом двох годин).

Найліпша оброблюваність має місце при зернистому перліті, коли цементит має вигляд малих шароподібних зерен, рівномірно розташованих в фериті, а із структур найбільшу швидкість оброблення дозволяє ферит, потім по мірі зменшення швидкості, перлит (точковий, зернистий, пластинчатий, сорбітоподібний), сорбіт і троостит.

Із практики відомо, що дрібнозернисті сталі оброблюються краще порівняно з крупнозернистими.

Поліпшення оброблюваності різанням конструкційних матеріалів, у ряді випадків, досягають зміною хімічного складу. Широко відомі, наприклад, автоматні сталі. За кордоном автоматні сталі поділяються на декілька груп. Сірчиста автоматна сталь, яка вміщує низький відсоток вуглецю і 0,035-0,33% сірки, використовується для виготовлення кріплення. Свинцювата автоматна сталь вміщує 0,1-0,25% свинцю, що не тільки поліпшує оброблюваність матеріалу, але й збільшує механічну міцність. Для надання матеріалам спеціальних властивостей свинець іноді додають до складу всіляких конструкційних і інструментальних сталей. Комбінована автоматна сталь містить присадки сірки, свинцю, селен. Нержавіюча автоматна сталь є важкооброблюваною, але вона ріжеться краще, ніж звичайна нержавіюча сталь. Графітизована автоматна сталь має велику кількість вуглецю і добавки кремнію, алюмінію, нікелю. Підвищена кількість сірки значно поліпшує оброблюваність різанням. Установлено, що добавки сірки (0,15-0,35%) у нержавіючі сталі полегшують механічне оброблення, а також забезпечують подрібнення стружки. При виплавці сталей широко застосовується розкислення. Сталь, яка розкислена Са, Si, A1, має кращу оброблюваність різанням у порівнянні зі сталлю, яка розкислена сіркою, тому що в першому випадку на поверхні контакту з інструментом утворюється захисна плівка.

Алюміній оброблюється зі швидкістю в 5-6 разів більшою в порівнянні з вуглецевою конструкційною сталлю; чавун оброблюється з меншою швидкістю порівняно з вуглецевою сталлю внаслідок гіршої теплопровідності, а також наявністю твердих вкраплень цементиту, карбідів і піску, які мають сильні абразивні властивості.

24.2.3 Технологічні особливості оброблення різанням важкооброблюваних матеріалів і сплавів

Як і оброблюваність конструкційних матеріалів, вона визначається хімічним складом, структурою і фізико-механічними характеристиками. Підвищення кількості легуючих елементів в їх складі погіршує оброблюваність різанням.

На оброблюваність жароміцних і нержавіючих сплавів, крім вуглецю, що є в малих кількостях, найбільш впливає Al, Ti, Si, і менше – Mo, Co, Mn, Cr, W. Практично ніяк не впливають на оброблюваність Ni, Nb, В.

Вплив вуглецю, алюмінію і титану на погіршення оброблюваності пояснюється утворенням на їх основі дисперсних фаз, які зміцнюють твердий розчин сплаву. Особливо великий негативний вплив вуглецю, якщо він знаходиться у твердому розчині, що має місце, наприклад, після загартування. Перехід вуглецю шляхом відпалу в карбіди знижує його шкідливий вплив. Титан різко погіршує оброблюваність, якщо його кількість у сплаві перевищує п'ятикратну концентрацію вуглецю. У цьому випадку утворюється інтерметалідна сполука титана з нікелем, яка виділяється при відпалі або відпуску у високодисперсній формі, що і призводить до зміцнення сплаву. Перехід інтерметалідів шляхом загартування у твердий розчин поліпшує оброблюваність.

Сильно погіршує оброблюваність різанням легування сплавів елементами Mo, W (більш за 2-3%), що відрізняються від - заліза типом кристалічних решіток і значеннями атомних радіусів. Так, допустима швидкість різання V20 (стійкість 20 хв.) при обточуванні сплаву ЭИ395, що містить 6,7% Мо, майже в два рази менша, ніж для аналогічного сплаву, в якому молібден відсутній. Елементи, що мають приблизно однакові значення атомних радіусів (наприклад,

Сr, Ni), несуттєво знижують оброблюваність. Так, наприклад, підвищення майже в два рази кількості хрому в сплаві Х23Н18 (ЭИ417) (Сr = 24%) у порівнянні зі сплавом 38Х5МСФА (ЭИ257) (Сr = 13%) зменшує швидкість різання тільки на 13%. Нікель – основний легуючий елемент жароміцних і нержавіючих сплавів – також помітно не впливає на оброблюваність унаслідок близької кристалічної структури з структурою - заліза і повного розчинення (при відсутності титана) у матеріалі. Досить значно знижує оброблюваність різанням введення в сплав кремнію.

Оброблюваність різанням важкооброблюваних матеріалів, крім хімічного складу, визначається видом термічного оброблення та його режимами, які обумовлюють структуру сталі або сплаву, характер розташування і розміри зерен. Так, наприклад, нержавіючі високохромисті сталі мають задовільну оброблюваність у відпаленому стані – швидкості різання при їх обробленні тільки в 1,5-2 рази нижче, ніж при обробленні сталі 45. Термічне оброблення цих сталей, яке збільшує їх міцність, різко погіршує оброблюваність. Так, збільшення межі міцності в сталей 2X13, 1Х12Н28МФ (ЭИ961) з 834 до 1177 МПа викликає зниження швидкостей різання в 4 рази.

Оброблюваність інтерметалідних сплавів, навпаки, після відпалу та відпуску погіршується, а після загартування поліпшується. Це пояснюється тим, що при відпалі і відпуску відбувається виділення у високодисперсному виді інтерметалідних сполук титана й алюмінію з нікелем. Загартування цих сплавів викликає перехід високодисперсних, інтерметалідних сполук у твердий розчин і, отже, поліпшення їхньої оброблюваності. Таким чином, дослідження впливу хімічного складу і структури жароміцних сплавів на їхню оброблюваність показує, що для аустенітних сплавів, які мають карбідну фазу, загартування погіршує оброблюваність, при цьому чим більше в сплаві вуглецю, тим ступінь цього погіршення зростає. З огляду на це, для зазначених сплавів максимально можливий обсяг механічного оброблення рекомендується виконувати до термічного оброблення. Для сплавів, що містять інтерметалідну фазу, оброблюваність погіршується зі збільшенням її дисперсності. При цьому загартування, навпаки, приводить до поліпшення оброблюваності.

Фізико-механічні властивості важкооброблюваних матеріалів також є важливими показниками, які характеризують оброблюваність різанням. Одним з таких показників є межа міцності в або зв'язана з ним величина твердості НВ.

; ,

де V60 – швидкість різання, м/хв, яка обумовлює період стійкості T = 60 хв;

C1 і C2 – коефіцієнти для залежностей V – в и V – НВ.

Сумарним критерієм, який оцінює одночасно вплив характеристик міцності (у, НВ) і пластичних властивостей (, ) оброблюваного матеріалу, є істинна межа міцності при розтяганні SK = у(1+). Ця величина є досить точною кількісною характеристикою питомої роботи деформації при різанні, яка враховує діючі на робочі поверхні інструмента сили і температури та дозволяє використовувати її як критерій, що оцінює оброблюваність матеріалу. Разом з тим необхідно відзначити, що в широкому діапазоні швидкостей не можливо установити точний взаємозв'язок між стійкістю інструменту і механічними характеристиками оброблюваних матеріалів, тому що на знос інструмента дуже впливають і інші процеси, наприклад хімічні, електричні.

Багато важкооброблюваних матеріалів використовують для виготовлення відповідальних деталей машин, тому велике значення має показник їхньої оброблюваності за іншим критерієм шорсткість поверхні. Вплив легуючих елементів і структури на якість поверхні визначається змінами фізико-механічних властивостей матеріалу. Збільшення легуючих елементів твердого розчину й утворення в ньому високодисперсних фаз зміцнюють матеріал і сприяють зниженню шорсткості поверхні. Зменшення змісту вуглецю, що приводить до зменшення змісту карбідів, а також введення в сплав титана й алюмінію внаслідок утворення інтерметалідних сполук зміцнюють сплав. Тому загартування аустенітних і аустенітно-карбідних сплавів, яке підвищує легованість і твердість аустенітної складової, а також відпал і відпуск інтерметалідних сплавів, які обумовлюють появу зміцненої інтерметалідної фази, знижують шорсткість поверхні, а отже, поліпшують оброблюваність матеріалу за цим показником.

Погіршення оброблюваності різанням сучасних важкооброблюваних матеріалів у порівнянні з конструкційною сталлю 45 (значення коефіцієнту kv, який характеризує відношення припустимих швидкостей різання), а також основні фізичні параметри процесу різання, наведені, за даними Я.Л. Гуревича, у табл. 10.3. Вони тісно зв'язані з ростом їхніх експлуатаційних показників і насамперед характеристик міцності. Це пояснюється тим, що умови експлуатації, стосовно до яких створювалися ці сплави, і насамперед висока жароміцність, багато в чому не сприяють умовам стружкоутворення при різанні. Результатом цього є погана оброблюваність і необхідність для її здійснення великих зусиль та температур у зоні різання. Останнє різко погіршує умови експлуатації інструмента, тому що фізичні основи зносу робочих поверхонь інструменту багато в чому визначаються також умовами їх пластичної деформації при підвищених температурах.

Методами визначення оброблюваності матеріалу різанням є розрахунково-аналітичні й експериментальні. Останні поділяються на два види:

а) проведення оброблення в умовах, які відповідають виробничим, до досягнення заданого на операцію критерію затуплення;

б) моделювання процесу різання – прискорені методи визначення оброблюваності.

Слід зазначити, що донині ще не створені досить надійні для практики розрахунково-аналітичні методи визначення оброблюваності. Це пояснюється тим, що оброблюваність різанням визначається складним комплексом фізичних явищ, які входять у структурну схему оброблення.

24.2.4 Особливості оброблюваності неметалічних та композиційних

матеріалів

Пластики, як і метали, відрізняються по оброблюваності, тому що мають різні фізико-механічні властивості. Вони в основному поділяються на два типи: пластики, які хімічно змінюються під впливом теплоти і тиску; термопластики, які хімічно не змінюються при нагріванні або тискові.

Окрім того, відрізняють: пластики на фенолформальдегідній основі, які виготовляють литвом без наповнювача або з наповнювачами (мінералонаповнювачами, дерев’яною тирсою); пластики шаруваті на паперовій, бавовнянотканевій, азбестотканевій та склотканевій основах.

Всі пластики погано проводять тепло і тому тут добре працюють різальні інструменти з хорошою теплопровідністю (тверда бронза) або з високою твердістю(тверді сплави, мінералокераміка). Для охолодження використовують повітря і рідину не лужного типу, але в останньому випадку необхідно промивати деталі після їх оброблення.

В більшості випадків оброблення виконується в суху, хоча при цьому і виникає небезпечність швидкого затуплення різальної кромки, тому що багато наповнювачів пластиків мають значні абразивні властивості. Крім того, існує небезпека виплавляння деяких смолистих складових пластиків, особливо при роботі затупленим інструментом, коли різання супроводжується значним тепловиділенням. В зв’язку з цим, пластики рекомендується оброблювати тільки гострим інструментом з старанно заточеною і доведеною різальною кромкою. Бажано надавати різальній частині інструменту малі і навіть негативні передні кути, наприклад, 0 - (– 20), але порівняно великі задні кути = 10 - 30.

Литі пластики з дерев’яними, тканинними або бавовнопаперовими наповнювачами оброблюються без утруднень, чого неможливо сказати відносно пластиків з мінеральними наповнювачами. Як правило, литі фенолові пластики оброблюються точінням на високих швидкостях при малій величині зрізу. Подачі повинні бути досить малими, щоб уникнути підпалу, і настільки великими, щоб уникнути вічкуватості обробленої поверхні. Наприклад, при обробленні фенолових смол твердосплавними різцями з кутами = (– 15) - (– 20) і 20рекомендується швидкість різання V 180 м/хв. При обробленні нітриту целюлози використовують звичайно V 100 м/хв, = – 3 і 10.

Шаруваті пластики мають значну міцність; шари тканини в них є арматурою, яка зміцнює пластик Частіше всього механічному обробленню піддаються пластики з паперово-целюлозною тканиною, процес різання яких не викликає утруднень. Значно рідше і трудніше оброблюються пластики із склофібровими тканинами, з азбестовими або паперово-азбестовими тканинами. В цих випадках використовуються твердосплавні або алмазні різці. Щоб запобігти зношуванню задньої поверхні, оброблення виконують на високих швидкостях різання інструментом з гострими різальними кромками і великим заднім кутом ( 30). Подачі: s = 0,25-0,35 мм/об при точінні, s = 0,05-0,125 мм/об при відрізанні, s = 0,5-0,75 мм/об при фасонному точінні.

Найбільші затруднення в обробленні викликає комбінована скляна фібра з пластиком – матеріал великої міцності. Його можна обробляти твердосплавним і мінералокерамічним інструментом з невеликими швидкостями різання та малою величиною зрізу. Дрібний пил, який є шкідливим для здоров’я працівника, необхідно відсмоктувати.

Можливо використання і охолоджувальних рідин, які запобігають пом’якшенню пластиків, але при цьому пил, змішуючись з рідиною, утворює грязь з сильними абразивними властивостями, яка є шкідливою як для інструмента, так і для деталі.

Вулканізавана фібра оброблюється тими ж інструментами, що і метали, наприклад латунь. Рекомендуються гострі різальні кромки, передні кути близькі до нуля і великі задні кути ( = 15-25). Швидкість різання на 30% більша, чим при обробленні сталі, порівняно великі подачі та значні радіуси закруглення вершини різця.

24.2.5 Шляхи покращення оброблюваності різанням

Основним напрямком поліпшення оброблюваності є розробка методів різання, які, з одного боку, значно посилюють вплив на матеріал зрізуваного шару або якісно його змінюють, і, з іншого боку, створюють найбільш сприятливі умови для роботи інструмента.

Оброблюваність різанням може бути поліпшена оптимізацією хімічного складу, видом термічного оброблення та його режимами, які обумовлюють структуру сталі або сплаву, характер розташування і розміри зерен. Так, наприклад, нержавіючі високохромисті сталі рекомендують обробляти у відпаленому стані, а інтерметалідні сплави – після загартування.

Оброблюваність нержавіючих і жароміцних сталей і сплавів може бути значно поліпшена шляхом зниження їх пластичності попереднім обробленням холодом.

PAGE 251

МАСТИЛЬНО-ОХОЛОДЖУВАЛЬНІ СЕРЕДОВИЩА. ОБРОЛЮВАНІСТЬ РІЗАННЯМ