Техника - молодёжи 1973-03, страница 18
ВАМ, ВЫБИРАЮЩИЕ ПРОФЕССИЮ Электромагнитные ТАЙНЫ СВЕРЛА Евг. ФЕДОРОВСКИЙ, инженер Включен станок. Бешено завертелось сверло, намертво зажатое в патроне. Вот оно коснулось заготовки. Все глубже въедается в металл, чуть подрагивая от напряжения. Одна деталь, другая, десятая, сотая. А затем сверло приходится менять: большие механические нагрузки, высокая температура, возникающие в рабочей зоне, приводят к его быстрому износу. Конечно, сверло не ахти какой инструмент. Но не забывайте: на изготовление сверл, резцов, протяжек, разверток идут дефицитные, весьма ценные вещества — вольфрам, молибден. Излишние расходы тут недопустимы. Мы не говорим уж о простоях оборудования при частой замене инструмента, о снижении производительности труда. Как избежать этих бед? Увеличением стойкости инструмента. Об этом говорили немало. Многое делали — выявляли оптимальные режимы обработки, наилучшую геометрию инструмента, заменяли дорогостоящие инструментальные вольфрамовые стали более дешевыми, вольфрамо-молибденовымн. Недавно обозначилось новое направление. Уже состоялись два научно-технических семинара Академии наук СССР, посвященные изучению электрических процессов при резании металлов. «Вот так раз: механическая обработка и вдруг... электричество! — может усомниться читатель. — Неужто тут есть ток?» А мы ответим так: «Было бы странно, если б его не было». И дей ствительно, для проявления электрических сил созданы, казалось, все условия. С одной стороны, при обработке соприкасаются два обычно различных по свойствам и химическому составу металла. С другой — в результате больших скоростей и давлений в зоне трущихся поверхностей возникает температура в несколько сот, даже тысячу градусов. А ведь известно: нагревание двух касающихся разнородных металлов вызывает появление термоЭДС. По цепи станок — приспособление — инструмент — деталь и циркулирует ток, создаваемый термоЭДС. Обнаружено, что в отдельных случаях он достигает величины 5 а и даже больше! Такой ток способен разогреть инструмент, и не испытывающий трения, до температуры, при которой темпы его износа резко увеличиваются. Одновременно может произойти разрушение микроструктуры — невидимой, но прочной «кладки» стали. Кроме того, электрический ток, даже самый слабый, связан с постоянным переносом мельчайших частиц вещества. Поэтому через границу, образованную режущей кромкой инструмента и деталью, методично, планомерно проходят как бы нескончаемые поезда, составленные из миллиардов наполненных вагонеток. Немудрено, чго подчас «груз» кое-где просыпается, на «обочинах» вырастают «пригорки». В результате изменяется микрорельеф предметов, тупятся режущие кромки инструмента, нарушается его геометрия. Как же избавиться от нежела тельных последствий электрических явлений? В цепь станок — приспособление — инструмент — деталь включили источник встречной ЭДС. Теперь ток от этого внешнего источника мог компенсировать ток внутреннего термоэлектричества, подобно тому как гасят себя циклон и антициклон, мчащиеся над нашей планетой навстречу друг другу. Результат не замедлил сказаться. Например, при сверлении отдельных сортов стали удалось, манипулируя «внешними» токами, вдвое снизить нагревание сверла. Инструмент оказывался в более выгодном температурном режиме, а стойкость его повысилась в несколько раз. Неожиданно обнаружилось еще одно важное преимущество: тепло пошло со сверла в деталь; она сильнее нагревалась и легче поддавалась обработке. Но есть и более простой выход из положения: прервать цепь. Скажем, покрыть места крепления инструмента специальной пластмассой — герме-тиком. Образующаяся прочная пленка — надежный изолятор, наподобие резиновой перчатки на руке электромонтера. Так тоже можно существенно увеличить стойкость инструмента. Не будем голословными. По данным испытаний, которые провели металлисты Рязанского завода счетно-аналитических машин, стойкость сборных разверток с твердосплавными пласти- Схема образования двух контуров электрической цепи, возникающей при резании. (Q а о X X ф и X с; id и X о. СВЕРЛЕНИЕ ВИХРЕВЫЕ ТОКИ ТОК БОЛЬШОГО КОНТУРА РЕЗАНИЕ |
