CC BY
27
основании которой разработана методика определения температуры максимальной работоспособности инструментального твердого сплава.
Полученные результаты используются при выборе инструментального твердого сплава и режимов резания, обеспечивающих условия максимальной работоспособности инструмента оснащенного пластинами из ИТС, а также в системах автоматизированного проектирования сборных инструментов со сменными многогранными пластинами.
Библиографический список
I Артамонов Е И Прочность и работоспособность сменных твердосплавных пллстнв сборных режущих инструментов — Тюмень ТюмГНГУ, 2003. - 192с.
2. Артамонов Е'.В., Чуйков P.C., Шрайнер H.A. Повышение работоспособности сменных твердосплавных пластин сборных режущих инструментов ; под общей ред. М.Х. Утешена. — Тюмень Изд. «Вектор Бук», 2007. - 166с.
АРТАМОНОВ Евгений Владимирович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Станки и инструменты».
ВАСИАЕГА Дмитрий Сергеевич, соискатель, ассистент кафедры «Станки и инструменты».
Статья поступила в редакцию 13.11.08 г. © Е. В. Артамонов, Д. С. Васнлега
УДК «1.91.01 Е. В. АРТАМОНОВ
Д. С. ВАСИЛЕГА
Тюменский государственный нефтегазовый университет
АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЗАВИСИМОСТЕЙ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МАКСИМАЛЬНОЙ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ МАТЕРИАЛА
Обоснована возможность применения зависимостей физико-механических характеристик материалов от температуры для определения температуры максимальной обрабатываемости материала при обработке резанием.
Ключевые слова: обрабатываемость, физико-механические характеристики, температура, резание.
В процессе разработки методики выбора инструментального твердого сплава (ИТС) и режимов резания, обеспечивающих условия максимальной работоспособности инструмента 111, оснащенного пластинами из ИТС, возникла необходимость в определении условий максимальной обрабатываемое™ материала.
Для решения этой задачи был проведен анализ изменений механических и физических характеристик материалов в зависимости от температуры с целыо возможности их применения для определения температуры их максимальной обрабатываемости (рис. I).
В результате проведенной работы было установлено, что для каждого обрабатываемого материала механические характеристики относительное удлинение (6), относительное сужение (у), физические характеристики коэффициент температурного (ли-
нейного) расширения (а), коэффициент теплопроводности (X), имеют минимальные значения, а удельная теплоемкость материала (С), максимальное значение при одной и той же критической температуре. То есть для каждого обрабатываемой) материала имеется критическая температура, при которой физико-механические характеристики имеют экстремальные значения.
На основании результатов исследований по изменению физико-механических характеристик материалов от температуры мы сформулировали гипотезу о том, что при установленной критической температуре обрабатываемых материалов работа, необходимая для превращения обрабатываемого материала в стружку, должна иметь минимальное значение, что должно соответствовать оптимальным условиям при
Рис. I. Зависимость характеристик стали У8Л от температуры (« — С;и — а;* — V:» — ^¡в — 8,)
Рис. 2. Влияние температуры на величину v при механических испытаниях жаропрочного сплава 10X11Н23Т2МР
Рис. 3. Зависимость относительного поверхностного износа и температуры от скорости резания
IBK8, S=0,lмм/об, 1=1 мм) при обработке сплава 10X11II23T2MP
оптимизации резания по температуре и соответственно температуре максимальной обрабатываемости материала.
Сравнительный анализ результатов исследований Т.Н. Лоладзе |2|, Л.Д. Макарова |3|, С.С. Силина |4| по оп тимизации режимов резания показал, что критические температуры материалов соответствуют приблеженно оптимальным температурам резания, при которых относительный износ инструмента ho, имеет минимальное, а путь резания 1 максимальное значение, при стабилизированных составляющей силы Р/. и усадке стружки (,.
Анализ результатов экспериментальных исследований, проведенных авторами по материалам разных
Рис. 4. Влияние температуры на величины у и KCU при механических испытаниях жаропрочного сплава XH77TIOP
0 20 40 60 80 100
V, и/мин
V, мЛсим
Рис. S. Зависимости пути резания от скорости обработки и температуры резания от скорости обработки, полученные по результатам стойкостных испытании при точении стали XII77TIOP сплавом BK8
Рис. 0. Влияние температуры на величины у и 8 при механических испытаниях жаропрочного сплава XII70BMПО
групп обрабатываемости, например, 10X11Н23Т2МР -
IV труппа (критическая температура 700 "С (рис. 2), оптимальная температура резания по эксперименту 750 'С (рис. 3) - расхождение 7 %), ХН77ТЮР - V труппа (критическая температура 750 "С (рис. 4), оптимальная температура резания по эксперименту 740 'С (рис. 5) - расхождение 1,4 %), ХН70ВМТЮ -
V группа (критическая температура 800 'С (рис. 6), оптимальная температура резания но эксперименту
(МАМ |
^сТ"/
500 400 300 200 100
0.-С
900 800 700 600 500
6 8 10 1214 1618 20 V, м7мин
Рис. 7. Зависимость относительного износа, пути резании и температуры от скорости резания при обработке сплава ХП70ВМ I К) (ХМООВМТКМ (11К8, .4=0,1 мм/об, 1=1мм; у=0°; а=8°)
циента линейного расширения обрабатываемого материала в интервале температур от 600 до 1150 "С, или температуру конца превращения феррита в аус-тенит при медленном нагреве А^., для доэвтекто иди ых сталей, или температуру окончания растворения цементита в аустепите при медленном нагреве Астдля заэвтектоидных сталей.
Полученные результаты исследования могутбытъ использованы на всех машиностроительных предприятиях, особенно при обработке деталей из труднообрабатываемых материалов, для определения температуры максимальной обрабатываемости материалов и соответствующих режимов резания.
Библиографический список
750 "С (рис. 7) - расхождение 6,25%) показал, что по экс тремальным значениям изменения физико-механических характеристик материалов от температуры могут быть определены температуры минимального поверхностного износа, максимального пути резания, то есть условия соответствующие максимальной обрабатываемости материалов. Это доказывает сформулированную гипотезу о том, что по критической температуре обрабатываемых материалов может быть приближенно определена температура максимальной обрабатываемости этих материалов.
Таким образом, впервые обоснована возможность применения критических температур обрабатываемых материалов для определения температур их максимальной обрабатываемости. В качестве критической температуры обрабатываемого материала принимают температуру экстремальных значений или пластичности, или удельной теплоемкости, или коэффициента теплопроводности, или коэффи-
1. Артамонов Е. В. Прочность и работоспособность сменных твердосплавных пластин сборных режущих инструментов. — Тюмень :ТюмГНГУ, 2003. - 192 с.
2. ЛоллдзеТ.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. • М.: Машиностроение, 1982. • 320 с.
3. Макаров А Д. Оптимизация процессов резания. - М. : Машиностроение, 1976. - С. 278.
4. Силин С.С. Метод подобия при резании металлов. - М.: Машиностроение, 1979.• 152 с.
АРТАМОНОВ Евгении Владимирович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Станки и инструменты».
ВАСИАЕГА Дмитрий Сергеевич, соискатель, ассистент кафедры «Станки и инструменты».
Статья поступила в редакцию 13.11.08г. © Е. В. Артамонов, Д. С. Васнлега
Книжная полка
Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология [ Текст): учеб. пособие для вузов по специальности «Технология переработки пластических масс и эластомеров» / М. Л. Кербер [и др.]; иод ред. А. А. Берлина. — Перераб. изд. - СПб.: Профессия, 2009. — 556 с.: рис., табл. — Библиогр. в конце разд. — 1ИВМ 978-5-93913-130-8.
В книге впервые с единых позиций рассмотрен комплекс проблем, связанный с разработкой композиционных полимерных материалов. Описаны основные виды связующих, приведены характеристики важнейших видов наполнителей и армирующих элементов. Обсуждены особенности физико-химических процессов при взаимодействии матриц и наполнителей различной природы.
В отдельных разделах рассмотрены технологии получения наполненных и армированных материалов, а также заготовок и полуфабрикатов из них. Приведены сведения об особенностях формирования различных видов изделий из наполненных пластмасс и армированных пластиков.
Благодаря обширному справочному материалу книга представляет большой интерес как справочное пособие при разработке новых видов ПКМ, конструировании и расчете изделий из них, при выборе оптимальных материалов для решения конкретных задач технического характера.
Издание — первое пособие такого рода, в настоящее время книги подобного содержания в отечественной и зарубежной литературе отсутствуют.
