щадки износа по задней поверхности оказывают существенное влияние на силу резания и потребляемую мощность, поэтому критерий затупления следует выбирать в каждом конкретном случае с учетом этого фактора: как правило, при чистовой обработке /ig <: 0,3 ... 0,4 мм, а при предварительной - /ig < 0,7 ... 0,9 мм.

В мировой практике наиболее широко применяются алмазные инструменты, оснащенные двухслойными режущими элементами из СТМ типа компакс, синдит, сумидиа и др. Они обладают высокой прочностью, износостойкостью, изотропными свойствами, хорошо припаиваются к корпусу инструмента. Геометрические параметры этих резцов и фрез те же, что резцов и фрез из твердых сплавов: положительные передние углы у = 0° ... -f 15°, задние углы - не более 10°. Доводка и полирование рабочих поверхностей уменьшают интенсивность адгезионных явлений, заметно повышают стойкость инструмента и качество обработки. Такое же воздействие оказывает СОЖ - водорастворимые масла. Экономический эффект от внедрения алмазного инструмента обеспечивается, как правило, в результате повышения стойкости в десятки и сотни раз. В большинстве случаев алмазные резцы в отличие от инструмента из КНБ используют на том же оборудовании и в тех же наладках, что и твердосплавные.

При наличии специальных станков с высокими скоростями резания, которые выдерживает алмазный инструмент, достигается повышение производительности обработки в несколько раз. Так, торцовое фрезерование алюминий-кремниевых сплавов выполняют при скоростях резания 50 м/с. Фирмой Локхид (США) уже созданы станки для обработки заготовок деталей, применяемых в аэрокосмической технике, из подобных сплавов алмазными инструментами при скоростях резания до 10 ООО м/мин (150- 170 м/с). В то же время установлено, что алмазный инструмент ие пригоден для обработки сплавов на основе железа. Поэтому пока не удалось достичь высокопроизводительной обработки алюминиевых поршней с запрессованными компрессионными и маслосборными чугунными кольцами за один рабочий ход.

Ниже приведены некоторые эмпирические зависимости, отражающие закономерности резания инструментами из СТМ.

Зависимость стойкости (мин) токарных проходных резцов, оснащенных композитом 01, от режимов резания закаленных сталей с HRC 58 ... 66 следующая:

Коэффициент и показатели степени для резцов с v = -10°, а = = 15°, ф = 35°, ф, = 15°, г = 0,3 ... 0,6 мм даны в табл.3.1.

Зависимости составляющих силы резания и параметра шероховатости (Ra) обработанной поверхности от параметров режимов

3.1. Значения показателей и постоянных величин, входящих в формулу (3.1)

Примечание. Режимы резаиия: v t = 0,1 ... 1 мм.

: 50 ... 100 м/мин; So = 0,02 ... 0,16 мм/об;

резания и твердости для этого случая следующие:

p,=v--sl-Hmc,f-r-;

:.1,3,.-0,42тт,г-0,19

(3.2)

(3,3) (3.4)

i?G = 47,lSiV- -*HV-4 (3.5)

Контактная температура зависит от режимов резания стали следующим образом:

0 = rnv-sre- (3.6)

(D = 5 ... 250 м/мин; So = 0,02 ... 0,3 мм/об; t= 0,02 ... 0,4 мм).

Зависимость средней контактной температуры на передней поверхности резца из композита 01 от параметров режимов резания:

для стали Р18 с HRCg 62-64

е = гУБуЗо (3.7)

(V = 27 ... 240 м/мин; So = 0,02 ... 0,106 мм/об; = 0,1 ... 0,3 мм);

для стали ХВГ с HRQ 52-56 О = Шт (Sq = 0,052 мм/об; /=0,1 мм).

Распределение теплоты между заготовкой Qg и стружкой Qo (20 % теплоты всегда поступает в резец):

/мии 10 50 150 So, мм/об .... 0,01 0,03 0,12

20 45 60 Qc, %...... 18 40 60

20 Qa, %...... 62 40 20

резцов (мин) из композита 10 при

v, м/мин <?с. %

, . 60 35

Зависимость стойкости точении порошковой стали с HRQ 54-58 и пористостью 4-6 следующая:

25,4-10

,2.4450,670,72

(3.8)

{V = 70 ... 200 м/мнн; S = 0,04 ... 0,12 мм/об; / = 0,05 ... 0,2 мм; Y = 15°: а = а. = 10°; р = 45°; (Pi = 15°; Я = 2°; г = 0,4 мм).

Зависимость стойкости (мин) торцовой фрезы с ножами из композита 01 при обработке стали ХВГ с HRC 62-64 от скорости резания и подачи:

50,86j0.33 (3-9)

(В = 50 мм; = 63 мм; г = 6; ф = 35°; Ф, = 15°; у = -5°; а = = 8°; / = 0,3 ... 0,5 мм; биение <0,01 мм; S, = 0,02... 0,10 мм/зуб; t= 0,1 ... 0,4 мм; v = 50 ... 200 м/мин); Ra = = i8,7Sl (сталь ХВГ) и Ra = 2,7SSV (чугун СЧ 21); при обработке стали У8А с HRCg 58-60

r = lLid5! п\0\

390.50,350,18 V.ivj;

(Ф = 30°; Ф1 = 15°; у = -16°; а = 15°; X = -1(Г; f = 0,3 мм; v= 100 ... 500 м/мин; = 0,025 ... 0,1 мм/зуб; < = 0,25 ... 1,0 мм).

Зависимость стойкости резцов с квадратной пластиной SNMN120312T из амборита (мин):

при точении углеродистой стали с HRC358

= -т:%й (3.11)

(/= 0,5 ... 1,0 мм; D = 30 ... 75 м/мин; h, = 0,05 ... 0,22 мм - толщина среза);

для закаленного чугуна с НРСэ55

Т-Щш. (3.12)

(/= 0,5 ... 1,0 мм; D = 40 ... 160 м/мин; h, = 0,05 ... 0,22 мм).

3.2. Точение и фрезерование инструментами, оснащенными керамикой

Точение. Исследования показали, что у резцов из оксидной керамики ЦМ-332, ВШ-75 и резцов из оксидно-карбидной керамики В-3 при точении стали 45 с НВ 207-217 стойкость практически одинакова, однако коэффициент ее вариации у керамики ЦМ-332 выше (v = 0,1 ... 0,4) по сравнению с коэффициентом вариации стойкости у пластин из ВШ (v = 0,1 ... 0,2) и В-3 (v = = 0,07 ... 0,20). При безударном точении стали 40Х с НВ 207-217 стойкость пластин из керамики ВШ-75 в 1,5-3 раза выше стойкости пластин из керамики ЦМ-332. При точении серого чугуна СЧ 20 с НВ 170-190 керамика ВШ-75 также имеет более высокие режущие свойства.

При прерывистом точении как серого чугуна, так и стали 45 режущие свойства ВШ-75 ниже, чем режущие свойства В-3.