Холодная обработка упрочняющихся сталей

Основные закономерности процесса резания в холодном состоянии, в том числе динамика изменения характерного вида износа и сопутствующих ему по месту температур и давлений вдоль контактных поверхностей, позволяют дать обобщение картины изнашивания инструмента и наметить пути повышения его работоспособности. В дальнейшем принятая гипотеза стойкости инструментов проверена при обработке с нагревом в аналогичных условиях при холодной обработке (резание без нагрева).

Для определения основных параметров процесса резания и их взаимосвязи сравнительным испытаниям была подвергнута группа упрочняющихся сталей, типичным представителем которых выбрана сталь 30Х10Г10, контрольные данные получены на стали типа З8ХНЗМФА. Обработка производилась точением на универсальном оборудовании.

Основными вопросами при изучении обрабатываемости труднообрабатываемых сталей являются определение оптимальных условий резания, включая выбор инструментального материала; геометрии заточки инструмента и наивыгоднейшего сочетания параметров режимов резания.

Для определения оптимальной марки инструментального материала были испытаны сплавы ВК8, Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4, ТТ10К8, ТТ20К9, быстрорежущая и дисперсионно-твердеющая стали Р18 и ДТМ18К30, а также минералокерамика ЦМ-332.

Исследования при точении литой термообработанной на аустенит стали 30Х10Г10Л инструментом с механическим креплением режущих элементов при s =0,21 мм/об, t=1 мм, σ= 12,5÷50 м/мин и критерии затупления h3=0,6 мм позволили установить следующие стойкостные зависимости:

Остальные марки инструментальных материалов, в силу низкой термостойкости и прочности, оказались практически неприменимы для обработки литой стали 30Х10Г10.

При подачах, превышающих 0,21 мм/об, преимущество сплава Т14К8 (более прочного, чем Т15К6) становится очевидным, в связи с чем сплав был принят, базовым для условий получистовой и чистовой обработок.

Рис. 35. Влияние скорости резания на стойкость инструмента при точении стали 30Х10Г10Л сплавом Т14К8:
1 — s = 0,21 мм/об; 2 — s=0,3 мм/об; 3 — s = 0,39 мм/об; 4 — s=0,52 мм/об

Эксперименты по определению стойкости резцов с различной геометрией заточки показали оптимальные параметры: α=10°, α1=10°, γ=0°, γф=—10°, λ= 12°, r= 1,0÷1,5 мм (в зависимости от требуемой чистоты обработки и подачи), угол в плане ϕ= 60°, вспомогательный угол в плане ϕ1 = 12°, f=1,0÷1,5 мм.

Стойкостные испытания с целью установления рациональных сочетаний параметров режимов резания проводили на сплаве Т14К8 с указанной выше заточкой в пределах скоростей обработки σ=12,5÷50 м/мин, подач s = 0,21÷0,52 мм/об и глубин t= 1÷4 мм. Общий характер полученных зависимостей Т—σ (рис. 35) — немонотонные кривые, правые, ниспадающие, практически используемые части которых подчиняются зависимости