ВВЕДЕНИЕ

За последние годы во многих отраслях машиностроения все большее применение находят высокопрочные материалы, использование которых открывает совершенно новые возможности ускорения производственных процессов и уменьшения веса ответственных конструкций. Однако широкому применению этих материалов препятствуют трудности обработки деталей; изготовленных из них, на металлорежущих. станках.

Прерывистое торцовое фрезерование закаленных сталей, где для повышения производительности необходимо сочетать увеличение стойкости инструмента с задачей создания достаточной его прочности, является одним из особо сложных видов обработки. Решение вопросов выбора наиболее рациональной геометрии инструмента и режимов резания при торцовом фрезеровании связано с большими трудностями из-за недостаточного изучения вопроса и почти полного отсутствия необходимых данных. Поэтому исследование в этой области — задача весьма актуальная как с практической, так и с теоретической точек зрения.

Основное направление данной работы — изучение процесса торцового фрезерования закаленных сталей и определение оптимальных параметров этого вида обработки, обеспечивающих экономическую целесообразность процесса.

Диссертация состоит из введения, шести глав и общих выводов.

В первой главе приводятся основные характеристики обрабатываемых материалов. Данные исследования ограничиваются изучением процесса торцового фрезерования только углеродистых, мало- и среднелегированных сталей, термообработанных на HRC 38 — 55.

Форма и размеры образцов обеспечивали возможность получения равномерной структуры и твердости по всему сечению.

Далее приводится обзор литературных данных по исследованиям процесса торцового фрезерования закаленных сталей, изложенных в трудах Н. Н. Зорева, М. Н. Ларина, Л. М. Резницкого, П. П. Грудова, С. И. Волкова, К. Ф. Митряева, В. И. Комиссарова и других. Из указанных работ следует, что производительная обработка закаленных сталей возможна лишь в случае применения в качестве инструментального материала твердых сплавов. Однако рекомендации по выбору оптимальной марки сплава различны; предлагаются сплавы титанкобальтовой (ТК) и вольфрамкобальтовой (BK) групп.

Процесс торцового фрезерования закаленных сталей требует применения отрицательных передних углов. Однако диапазон рекомендуемых величин составляет от — 5 до — 20 градусов. Отсутствует общность взглядов на выбор оптимальных величин и остальных геометрических параметров фрезы.

Анализ формул для определения скорости резания по данным различных авторов показал, что расчеты дают сильно отличающиеся между собой результаты. Это объясняется различными условиями проведения экспериментов, а также отсутствием единого подхода к выбору критерия затупления фрезы.

Проведение качественного анализа вышеуказанных работ затруднено отсутствием данных, характеризующих физические стороны процесса торцового фрезерования закаленных сталей, т. е. усадки стружки, температурных зависимостей, сил резания, контактных характеристик процесса и т. д. В литературных источниках совершенно не рассматриваются вопросы точности обработки деталей из закаленных сталей и качества образующегося поверхностного слоя. Изучение этих вопросов важно потому, что режущий инструмент работает с большими отрицательными передними углами. Это может вызвать значительное ухудшение точности обработки, неравномерную шероховатость по ширине среза и нежелательные остаточные напряжения в поверхностных слоях обработанной детали.

 Во второй главе изложены условия и методика проведения экспериментов. 

Опыты выполнялись на модернизированном вертикально-фрезерном станке модели 6М12П. Для получения малых величин подач стола в трех направлениях в цепь, подач вмонтирован понижающий редуктор. Температура в зоне резания определялась методом естественной термопары. Возникающая терро-э. д. с. фиксировалась на осциллографе Н-102.