Техника - молодёжи 1976-01, страница 29

этого эффекта на стойкость инструмента.

Итак, налицо научный спор о роли термоэлектрических и термомагнитных явлений при резании. В своих исследованиях мы и попытались решить его..

Как правило, в качестве темы для научной работы избирается проблема перспективная, желательно новая и обещающая достаточно большой экономический эффект. Однако нам пришлось отказаться от общепринятого пути.

Мы не могли ставить задачей изучение новой проблемы — ведь она была выдвинута еще в 1953 году, и с тех пор ей посвящено свыше 150 научных работ, около 20 диссертаций.

Учитывая особенности процессов резания, их нестабильность и зависимость от множества факторов, мы задались целью скрупулезно проверить достаточным количеством экспериментов степень влияния упомянутых эффектов на стойкость инструмента. Опыты проводились с 1967 года в Ленинаканском филиале Ереванского политехнического института под руководством профессора А. Авакова.

Те, кому приходилось испытывать стойкость инструмента, знают, с какими трудностями встречается исследователь. Здесь влияют такие факторы, как геометрия режущих кромок, свойства материала инструмента и заготовки и т. п. Поэтому для

h ММ

0,1 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

О 5 Ю 15 20 25 Шшн

с димкну гой цепью СИИС с разомкнутой цепью СИИС

Зависимость износа инструмента в мм (1 и 2 — максимальный и средний износ по вспомогательной задней поверхности, 3 — средний износ по главной задней поверхности) от времени резания в минутах при замкну той и разомкнутой электрической цепи «станон — инструмент — изделие — станок». Скорость резания 178 м/'мин, глубина — 1 мм, подача инструмента 0,1 мм об. Марка стали Ст. 45-Т5К10

получения сколько-нибудь надежных данных требуется провести испытания целой группы одинаковых инструментов. И все равно разброс стойкости между инструментами из одной партии нередко превышает 300%.

Мы решили экспериментировать только с токарными резцами. Сосредоточив усилия на узком фронте токарной обработки, можно было повысить статистическую достоверность выводов.

Поскольку опыты дали отрицательные результаты, хочу подробно остановиться на их методике.

На токарный станок устанавливались заготовки из стали разных марок. Они обрабатывались резцами, оснащенными 4-лезвийными непере-тачиваемыми твердосплавными пластинками. Исследовались такие варианты обработки: с замкнутой и разомкнутой электрической цепью «резец — изделие — токосъемник — резец», с замкнутой и разомкнутой цепью «станок — инструмент — изделие — станок»; с компенсацией термотока (подачей ЭДС, равной и противоположной термотоку) и без компенсации; с вводом в зону резания постоянных токов от 0,72 до 25 А прямого и обратного направления по отношению к термотоку.

Основное внимание уделялось тому, чтобы условия работы при сравнительных испытаниях были одинаковы. Так, заранее допускался крайний случай: из-за неоднородности заготовки, даже сравнительно недлинной (600 мм), точение, скажем, ее левой половины может отличаться от точения правой. Исходя из этого предположения, мы проводили циклы опытоз «с током» и «без тока» на каждой половине каждой заготовки. Все режущие кромки каждой пластинки тарировались — по износу при кратковременном резании с одинаковыми режимами. Для сопоставляемых опытов выбирались кромки, максимально близкие по режущим свойствам.

Проведя несколько тысяч экспериментов, мы пришли к выводу: оба явления — электродиффузия и эффект Пельтье, если они и наблюдаются при обработке металлов, настолько слабы, что почти не сказываются на стойкости резцов. Исследователи же, подтвердившие эти гипотезы, надо полагать, в сравнительных опытах работали недостаточно тщательно оттарированными (или даже вовсе неоттарированными) резцами, отчего и получили значительный разброс экспериментальных данных.

Столь скептические заключения были подтверждены при массовом опросе заводов страны о состоянии внедрения у них электроизолирующей оснастки режущего инструмента. Ответы, пришедшие почти от 500 заводов, убедительно свидетельствуют

о том, что преждевременно ставить «точку» там, где по правилам научной пунктуации достаточно пока не больше «запятой». Электроизолирующая оснастка в промышленности не нашла приверженцев и практически не применяется.

Наши данные противоречат также утверждению авторов о возможности повышения стойкости резцов из быстрорежущей стали при их намагничивании. Молчанова, стараясь объяснить этот способ эффектом Риги — Ледюка, упускает из виду: сам эффект по своему определению адиабатический и в обычных условиях резания просто не мог наблюдаться. Мы уж не говорим о том, что его масштабы слишком ничтожны для сколько-нибудь чувствительного снижения температуры резания.

Мы далеки от мысли отрицать целесообразность поиска электромагнитных резервов повышения стойкости резцов. Но, проводя такой поиск, нужно прежде всего быть уверенным в том, что сравниваемые инструменты полностью равноценны по своим режущим свойствам. К сожалению, подавляющее большинство исследователей — сторонников нового метода, судя по всему, не соблюдало этого правила. Увлеченные красивой идеей, они, видимо, принимают желаемое за достигнутое.

Мы полагаем, что эксперименты в области металлообработки, и прежде всего те, которые касаются тончайших нюансов физики износа и стойкости инструментов, должны ставиться не менее тщательно, чем прецизионные опыты современной физики. Это избавит исследователей от многих ошибок и недостаточно обоснованных выводов.

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

Адиабатический процесс —- процесс, происходящий в физической системе без теплообмена с окружающей средой.

Эффект Пельтье — выделение или поглощение тепла в месте соединения (спая) двух разнородных металлов в зависимости от направления проходящего здесь электрического тока.

Эффект Риги — Ледюка заключается в том, что в теле возникает поперечная разность температуры, когда магнитное поле накладывается перпендикулярно продольному тепловому ПОТОКУ-

Подробнее об этих и других подобных явлениях можно узнать из статьи инженера Ю. Филатова «Открытия, которые стоит сделать», опуб \ и кованной в нашем журнале № 8 за 1965 год.

27