Sous usinabilité par la coupe des matières, au sens général de ce mot, on comprend, ordinairement, la capacité des matières de subir à la coupe selon une série de paramètres technologiques. À ceux-ci se rapportent la vitesse de la coupe admise, la valeur de la force de la coupe, la rugosité de la surface usinée, le type du copeau et les commodités de sa à évacuer de la zone de la coupe etc.

En fonction de l’aspect et le caractère d’usinage n’importe quels paramères technologiques deviennent principaux. Par exemple, à l’usinage d’ébauche, sauf d’obtention la productivité au maximum possible, une grande importance ont la grandeur des forces de la coupe et la condition d’évacuation du copeau de la zone de la coupe. À l’usinage de finissage, sauf la productivité, les principaux sont la rugosité de la surface usinée, la profondeur de la couche durcir et le degré du durcissement, la grandeur et le signe des tensions résiduels dans la couche superficielle.

La productivité et le prix de revient d’usinage dépendent particulièrement de la vitesse de la coupe admise, qui définit l’usure des surfaces de contact de l’outil coupant. C’est pourquoi beaucoup souvent sous usinabilité comprend la vitesse de la coupe admise. C’est pourquoi dans la base de la méthode classique de la définition d’usinabilité se trouve la détermination de la dépendance

V=f (T), (1)

où Т – la période de la durée d’outil coupant concret.

Usinabilité des matières, comme la propriété technologique, est définie par leur composition chimique et l’état structural. Cependant, puisque de la composition chimique dépende la propriété mécanique et phisico-callorifique de la matière, ces propriétés donnent aussi l’influence sur usinabilité. Vers ceux-ci on peut porter la résistance, la plasticité, la viscosité et la conductibilité de la chaleur de la matière.

Puisque le régime de la friction sur les surfaces de contact de l’outil dépend de l’épaisseur de la couche à enlever, de la vitesse et de la température de la friction, mais la résistance à l’usure dépend des propriétés de la matière instrumentale, usinabilité de la même matière sera diverse à l’usinage des ses matières par les matières instrumentales diverses.

Les caractéristiques solides et technologiques des alliages du titane dépendent de la composition chimique, de la structure et du traitement thermique.

L’alliage du titane ОТ4 se rapporte aux alliages à la résistance moyenne (σ_tr=600 – 1000 MPa). La présence du l’aluminium réduit la plasticité d’alliage. En outre la plasticité baisse à cause de la capacité de l’alliage d’une manière intense absorber l’hydrogène, l’oxygène et l’azote. Le copeau a, à l’usinage par la coupe, la structure segmenté évidemment exprimé et souvent cela amène à l’apparition du tel phénomène comme «retrait de copeau négatif», c.à.d. la longueur du copeau est plus grande que la longueur de la couche à enlever. Les coefficients de la friction sèche dans des paires ОТ4 - Р18 et ОТ4 - ВК8 font 0,29 et 0,30 comme il faut, qu’il y a moins de qu’à la friction des mêmes matières instrumentales avec aciers inoxydables et les alliages résistant à la chaleur. Avec cela, les expériences ont montré, qu’à l’application de plusieurs graisses le coefficient de la friction augmente de 25 % (pour une paire avec l’alliage dur et jusqu’à 40 % pour une paire avec l’acier à coupe rapide Р18). Est remarqué, que la largeur du terrain du contact sur la surface de coupe à 1,5 – 2 fois est plus petite, qu’à la coupe des aciers au carbone et allié avec la même limite de rupture, mais cela amène à de grandes tensions normales de contact, bien que les forces de la coupe n’excèdent pas en général les forces de la coupe à l’usinage des matières ordinaires. Les alliages du titane ont la conductibilité de la chaleur très basse (à 5 - 6 fois moins que pour l’acier 40), que provoque la température élevée dans la zone de la coupe. Et, enfin, l’affinité chimique du titan avec alliages dur bicarbures titano-tungstique oblige à se servir par les aciers moins résistants à la chaleur, mais les outils plus solides et inertes de l’acier à coupe rapide et alliages durs monocarbures.

Fig.1. Le schéma d’exécution des essais en machine à frottement "МИ".

C’est pourquoi la vitesse admise de la coupe est plus basse à 1,5–2 fois à l’usinage des ces alliages, qu’à l’usinage des matières ordinaires.

Pour l’étude du caractère des procès de la friction sur les surfaces de contact de l’outil coupant à l’usinage de l’alliage ОТ4 on faisait les essais en machine de la friction. La définition des coefficients de la friction était faite en machine à frottement du type « МИ ». Pour le modelage des procès de la friction dans une paire “matière à usiner— la matière instrumentale” les modèles sont fabriquées aux formes spéciales excellentes de standard. Le schéma d’exécution des essais est amené sur la fig. 1.

Le graissage des surfaces frottante se réalise par le courant du fluide de coupe. Pour l’élimination de l’atteinte possible des produits de l’usure (le copeau métallique) entre les modèles frottantes, à cuvette pour la collecte du fluide de coupe se placent deux aimants permanents. Un tel schéma de l’essai permet de modeler le procès de la friction de la surface de dépouille d’outil sur la surface usinée ou la friction du copeau descendant, sur la surface de coupe d’outil.

Le rôle de la matière à usiner accomplit le modèle rond, mais le rôle de l’outil coupant – le modèle de la forme rectangulaire fabriquée de la matière correspondant instrumentale. Dans notre cas nous utilisait l’alliage dur BK8 et acier à coupe rapide P18. En train de l’essai on définissait le moment de la friction moyen. Selon les données re?ues sur les moments de la friction moyens de la paire frottant concrète des matières pour fluide de coupe différent on peut calculer la grandeur du coefficient de la friction f de la paire donnée, en utilisant les dépendances:

f=F / N
М_m =F / r ; (2)
d’où F= М_m / r
donc f=М_m / rN, (3)

où M_m - le moment de la friction moyen; F - la force de la friction entre les modèles; r - le rayon du modèle; N - la force de la pression normale entre les modèles.

Les résultats des les essais sont amenés sur les figures 2 et 3.

Fig. 2. L'influence des fluides de coupe différentes sur la valeur du moment de la friction dans une paire ОТ4 – Р18

Fig. 3. L'influence des fluides de coupe différentes sur la valeur du moment de la friction dans une paire ОТ4 – ВК8

Les valeurs des coefficients de frottement en chiffres sont présentées dans le tableau 1.

Tableau 1. Influence des fluides de coupe différents sur la valeur du coefficient de frottement pour les matériaux frottants différents.

№	La paire frottante	En sec	L’acide oléique	Huile de ricin	Emulsion E2 5%	Emulsion E2 10%	Emulsion SDMU 5%	Emulsion SDMU 10%
1	OT4-Р18	0.290	0.405	0.400	0.375	0.375	0.285	0.315
2	ОТ4-ВК8	0.300	0.380	0.370	0.380	0.325	0.340	0.360

Aux essais était établi, que les coefficients de la friction des paires ОТ4 – P18 et ОТ4 – BK8, au travail à sec, est le plus petit, qu’à l’application des fluides de coupe différents. Avec cela, le fluide de coupe humectant - l’acide oléique a donné le coefficient de la friction plus grand. Probablement, cela est lié ce que titane est l’élément actif et les produits de sa réaction avec l’environnement en train de l’usinage possèdent une plus petite résistance au cisaillement, que la pellicule formé par les substances lubrifiantes.

Les résultats, reçus aux essais, selon les coefficients de la friction se conformeront bien avec les essais naturels amenés sur fig. 4.

Fig.4. Influance de la vitesse de coupe sur la tenue d’outil de l’acier rapide au l’usinage OT4.

Comme on voit, pratiquement tous les fluides de coupe ont montré l’efficacité identique à l’usinage de l’alliage de titane, bien que pour d’autres matériaux usinés ces liquides se distinguent beaucoup selon l’efficacité.

On peut expliquer l’effet, reçu à cela, de l’augmentation de la période de la résistance à l’application divers des fluides de coupe par l’effet refroidissant du liquide et la réduction de la température dans la zone du contact du matériau usiné et la matériau de l’outil coupant

La liste de la littérature

1. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М., Машиностроение, 1975. 344с.