Изменение глубин резания в пределах / == 0,5 ... 1,25 мм менее заметно сказывается на стойкости, чем изменение подачи или скорости резания. При / = 1,5 мм большую стойкость имеют фрезы с пластинами из ВОК-60. Фрезерование пластинами из керамики с / > 2 мм нецелесообразно вследствие значительного числа сколов режущих кромок.

Износ пластин из керамики при фрезеровании чугуна в начальный момент резания невелик. Затем появляются микросколы, который вырастают в бороздки, формирующиеся в основном на участке, более удаленном от вершины пластины. По мере увеличения бороздок могут происхо-

3.14. Диапазон варьирования параметров обработки фрезами с пластинами из керамики

дить сколы более крупных участков режущей кромки.

Исследование режущих свойств при обработке серого чугуна торцовыми фрезами диаметром 140 мм проводили с использованием метода математического планирования. В результате установлена зависимость стойкости (мин) фрезы с пластинами из ВОК-60 от параметров обработки:

е10,40.35/(ет 1,60.6,0,6

(3.34)

где L - длина дуги контакта фрезы с заготовкой; Kct - 0,5 - коэффициент стойкости при наличии литьевой корки на боковых необработанных поверхностях заготовки; v - скорость резания;

средняя толщина среза; b - ширина среза.

Критерий затупления фрезы = 0,3 мм. Уровни варьирования параметров обработки даны в табл. 3.14. Испытания пластин из силинита-Р в этих же условиях показали, что режущие свойства торцовых фрез с пластинами из нитридной керамики при обработке серого чугуна практически аналогичны режущим свойствам фрез с пластинами из оксидно-карбидной керамики ВОК-60 и В-3.

Для более эффективного применения торцовых фрез с пластинами из керамики следует разрабатывать и выпускать более жесткие и точные (по исполнению) конструкции инструмента.

Торцовыми фрезами с механическим креплением квадратных пластин (03111-120412) из керамики ОНТ-20, ВОК-60 и силинита-Р обрабатывали заготовки из стали 45 и 40Х с НВ 187-207 и серого чугуна СЧ 20 с НВ 180-190 размерами 250 x 250 X X 500 мм. Геометрические параметры режущей части: осевой

передний угол у = -10°; радиальный передний угол у = -6°; задний угол а = 6°.

Испытания проводили на вертикально-фрезерных станках ГФ-250 (частота вращения п = 80 ... 3150 мин~) и 6И13 (диапазон чисел оборотов п = 30 ... 1500 мин ). Скорость резания при обработке стали 45 фрезами с пластинами из кортинита v = = 190 ... 450 м/мин; подача на зуб = 0,05 ... 0,20 мм/зуб; глубина резания =1 ... 3 мм. Критерий затупления [hs] - = 0,4 мм.

Математической обработкой результатов экспериментов установлена зависимость стойкости (мин) фрез с квадратными пластинами из кортинита от параметров режимов фрезерования!

6,85-ipa .р..

~ £,1,870,0250,070,27 \p.CO)

где Оср - сечение среза, мм; В - ширина фрезеруемой поверхности, мм; t - глубина резания, мм.

Анализ результатов показал, что наибольшее влияние на стойкость оказывает скорость резания.

Стойкость фрез с пластинами из ВОК-60 и силинита-Р практически равна стойкости инструмента с пластинами из ОНТ-20 при несколько больших значениях стойкости фрез с пластинами из силинита-Р. При наличии корки стойкость значительно снижается (почти вдвое), и необходимо учитывать это, вводя коэффициент Кт = 0,5.

При фрезеровании стали 45 (v = 190 ... 450 м/мин, Sz = == 0,05 ... 0,20 мм/зуб и t = 1 ... 3 мм) стойкость фрез была относительно невысокой и нестабильной.

В целях разработки расчетных зависимостей для определения стойкости фрез и интенсивности изнашивания при назначении режимов резания исследовали фрезерование заготовок из серого чугуна СЧ 20 с НВ 160-280 размерами ВхН = 180 x 240 мм на вертикально-фрезерном станке 6Н12П. Применяли однозубую фрезу диаметром 250 мм с механическим креплением квадратных пластин. Геометрические параметры режущей части фрезы составляли- Y = а = 6°; к = 72°; г = 1,2 мм. За критерий затупления фрезы был принят износ пластин из керамики по задним поверхностям [h] = 0,40 мм.

При изучении влияния скорости резания на стойкость фрезы скорости изменяли от 125 до 1100 м/мин. При Sz = 0,25 мм/зуб и / = 0,5 мм доминирует износ по задним вспомогательным поверхностям.

Влияние подачи на стойкость пластин исследовали при Sz = = 0,05 ... 0,6 мм/зуб, V = 400 м/мин и t = 0,5 мм. С увеличением подачи снижается стойкость пластин и возрастает интенсивность изнашивания; износ 0,4 мм при 5 = 0,1 мм/зуб отмечается после

= 8,85.10-0*S- (3.37)

При фрезеровании поперечные пазы до пятнадцатого рабочего хода не оказывают заметного влияния на стойкость, а один продольный паз приводит к увеличению износа на 20 %, при фрезеровании же с тремя продольными пазами на десятом рабочем ходе наблюдается выкрашивание режущих кромок.

Апробирование полученных закономерностей проводили при чистовом фрезеровании блока цилиндров двигателя ЧТЗ из серого чугуна, фрезой диаметром 400 мм с числом зубьев z = 26. Геометрические параметры режущей части фрезы были такими же, как и в экспериментах с однозубой фрезой. Инструмент был установлен в автоматическую линию 1Л310. Фреза имела одну пластину с зачистной кромкой длиной Z = 12 мм. Режим резания; V = 410 м/мин, / = 0,5 ... 0,8 мм, = 0,21 мм/зуб (S h = = 1700 мм/мин), ширина фрезеруемой поверхности В = 346 мм; длина одного рабочего хода L = 1100 мм. При допустимом износе пластин /г, = 0,25 мм стойкость фрезы составила 160 заготовок на одну режущую кромку. Параметр шероховатости обработанной поверхности на блоках Ra = 7 ... 10 мкм.

При фрезеровании на многоцелевом станке заготовок из высокопрочного чугуна торцовые фрезы по ТУ 2-035-624-78 с пластинами из керамики ВОК-60 имели стойкость, в 2 раза большую (118 мин), чем фрезы с пластинами из ВК8. Режимы обработки: п = 630 мин-; = 0,04 мм/зуб; t - 0,5 мм. Применение керамики ВОК-60 позволило обойтись без шлифования. Фрезы выпускают серийно инструментальные заводы Минстанкопрома.

110 мин работы, при = 0,4 мм/зуб - после 20 мин, а при 5 = = 0,6 мм/зуб - после 5 мин. При > 0,5 мм/зуб пластины часто скалываются.

Влияние глубины резания изучалось при v = 400 м/мин и 5г = 0,2 мм/зуб. Глубина резания t изменялась от 0,2 до 2 мм. Наибольшая стойкость отмечена у пластин из ВОК-60 при глубине резания 1 мм. Фрезерование чугуна керамикой при t > > 1,5 мм нецелесообразно вследствие значительных сколов на режущих кромках пластин.

Математической обработкой данных исследования получена зависимость для расчета стойкости (мин) режущей керамики при фрезеровании серого чугуна!

Т = 1,33.10w S (3.36)

и интенсивности изнашивания