ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 79
Скачиваний: 0
В итоге получились текстовые записи, в которых вибра ции оценивались как сильные, средние, слабые и очень -слабые. Такие понятия оказались весьма неточными и от них пришлось отказаться. Когда же применили изме рительный прибор, то результаты стали вполне объ ективными; там, где по силе звука не замечалось раз-
Рис. 1. Схема установки при измерении вибрационной волны.
ницы в интенсивности вибраций, по прибору определя лась значительная разница.
При определении интенсивности вибраций по высоте вибрационной волны после накопления некоторого опыта работы по прибору можно было предугадывать результат очередного измерения, и если наблюдались некоторые отклонения от предполагаемых результатов, то опыт повторялся для проверки. По окончании опы тов нам понадобилась фотография образца со следами вибраций. Образец был изготовлен по заказу. Для этого по записям находили требуемую интенсивность вибра ций и после установки соответствующих режимов реза
10
ния получали на новом образце волну, точно соответ ствующую записям.
В качестве основной геометрии резцов для растачи
вания |
стали |
была принята следующая: |
передний |
угол |
||||
у = |
12°; |
задний угол а = 8°; |
главный |
угол |
в |
плане |
||
ср = |
60 |
и |
90°; |
вспомогательный |
угол в |
плане |
tpi = 15°; |
угол наклона главной режущей кромки для резцов по ГОСТ 6743-53 %— 4° и для других резцов %= 0°; радиус закругления вершины резца для резца НРК г = 0,5 мм и для других резцов г = 1 мм.
При проведении исследований в первой серии опы тов изменялись только скорость резания и глубина резания.
Подача была принята постоянной s = 0,16 мм/об. Вылет резца составлял пять его диаметров. Для резцов
с круглым |
стержнем при диаметре его 20 мм вылет |
I = 100 мм. |
Такой же вылет сохранялся и для резцов |
со стержнями квадратного сечения 20 X 20 мм.
При обработке стали применялись резцы с пластин ками твердого сплава марки Т5КЮ, а при обработке чугуна — с пластинками марки ВК8. Заточка произво дилась кругами из зеленого карбида кремния твер достью М2 и зернистостью 80. Заточенные поверхности доводились на чугунном диске пастой карбида бора.
Для сравнительных испытаний были использованы резцы шести конструкций (табл. 1).
Следует отметить, что на резцах по ГОСТ 6743-53 предусматриваются пластинки твердого сплава малых размеров, которые совершенно непригодны при точении с глубиной резания более 3 мм. Чтобы создать резцы,
•способные выдержать глубину резания до 5 мм, и иметь возможность переточек, мы использовали пластинки более крупных размеров. Такие же пластинки из одной и той же партии были напаяны на резцах НРК. Это
11
|
|
|
|
Таблица I |
|
Резцы, применявшиеся при исследовании |
|
|
|
||
гост, |
Эскиз |
Конструктивные |
|
||
нормаль. |
особенности |
|
|||
автор |
|
|
|
|
|
ГОСТ 6743-53 |
|
Рабочая |
часть |
||
|
|
стержня |
|
круглая, |
|
|
|
остальная ■— квад |
|||
|
|
ратная. |
Вылет |
не |
|
Нормали |
|
регулируется |
|
||
|
Стержень по всей |
||||
МН 615-60 |
|
длине квадратного |
|||
и МН 616-60 |
|
сечения. Вылет рез |
|||
Нормаль |
|
ца регулируется |
|
||
|
Рабочая |
часть |
|||
МН 614-60 |
|
стержня |
|
конусная, |
|
|
|
остальная |
— квад |
||
|
|
ратная. |
Вылет |
не |
|
|
|
регулируется |
|
||
Конструкция |
|
Стержень по всей |
|||
В. К. Семин- |
|
длине квадратного |
|||
ского, |
|
сечения и повернут |
|||
вариант 1960 г. |
|
на 35°. Вылет регу |
|||
|
|
лируется |
|
|
Конструкция К. В. Лакура (резец НРК круглый)
Конструкция К. В. Лакура (резец НРК квадратный)
Стержень по всей длине круглого се чения. Вылет регу лируется. Режущая кромка расположе на на уровне нейт ральной оси стержня
Стержень по всей длине квадратного сечения. Вылет ре гулируется. Режу щая кромка распо ложена на 2 мм выше нейтральной оси стержня
12
позволило создать наиболее одинаковые условия при проведении опытов по исследованию виброустойчивости разных резцов. Чертежи на резцы конструкции В. К. Семинского были получены от автора; они несколько отли чаются от резцов, предложенных им ранее, и потому в табл. 1 обозначены как вариант 1960 г.
РЕЗУЛЬТАТЫ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЙ
Анализ данных, приведенных на рис. 2 и 3, показы вает, что резцы НРК оказываются наиболее виброустойчивыми. Вибрации этих резцов незначительны, а с увеличением скорости резания вообще прекраща ются. При работе же резцами других конструкций интенсивность вибраций находится в прямой зависи мости от высоты расположения режущей кромки и с увеличением скорости резания возрастает тем интен сивнее, чем выше расположена режущая кромка. При определенных скоростях резания, обозначенных на рис. 2, 3 и 4 знаком *, наблюдается выкрашивание режу щей кромки.
Чтобы доказать безусловность влияния на интенсив ность вибраций расположения режущей кромки, был проведен такой дополнительный опыт. Головки резцов конструкции Семинского, резцов по ГОСТ 6743-53 и по нормали МН 615-60 были отогнуты на прессе таким образом, чтобы режущая кромка этих резцов располо
жилась |
на уровне нейтральной оси |
стержня |
(см. |
|
рис. 18,6). Затем после заточки заданных |
углов у и а |
|||
испытания были повторены. Определялась |
зависимость |
|||
высоты |
виброволны от скорости резания. Оказалось, |
|||
что все испытываемые резцы в новых |
условиях |
обла- |
13
Высота виброволны
‘v
2. Зависимость интенсивности вибраций от скорости резания при <р= 90°.
мкм
Вы сот а виброволны
Рис. 3. Зависимость интенсивности вибраций от скорости резания при f = 60°.
14
дают такой же высокой виброустойчивостью, как и резцы НРК.
Зависимости, отраженные графиками на рис. 2 и 3,. получены при обработке вязкой стали. При резании чугуна наблюдается примерно такой же характер зави симостей. В этом случае, однако, наблюдалась нечетко выраженная волнистость при растачивании резцами по ГОСТ 6743-53 со скоростью резания v < 60 м/мин и при растачивании резцами НРК. со скоростью резания у < 80 м/мин.
Представляют интерес результаты проведенных нами исследований зависимости высоты виброволны от ско рости резания при разных значениях вылета резца. Как видно из графика (рис. 4,а), при растачивании резцами по ГОСТ 6743-53 вибрации резко увеличиваются с уве личением скорости резания. Исключение составляет слу чай обработки резцом, вылет которого равен или меньше трех его диаметров. При этом оказывается возможной обработка со скоростью резания, равной 100— 120 м/мин.
При обработке резцами НРК (рис. 4, б) во всех слу чаях высота виброволны не превышает 20 мкм, что практически делает такой процесс растачивания вполне приемлемым и не приводит к заметному снижению стойкости резца. При уменьшении же длины вылета до трех диаметров резца вибрации не появляются вообще.
Существенным оказывается характерное явление, выраженное в том, что при вылете резца НРК до пяти его диаметров при глубине резания t = 3 и 5 мм высота виброволны практически одинакова и потому становится возможной обработка с большими (в определенных пре делах) глубинами резания без заметного увеличения интенсивности вибраций.
Необходимо отметить, что рассмотренные зависи-
15-
мости получены при обработке стали марки 45. Оче видно, что при растачивании более мягких материалов
13
5
'4 0 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140, |
160 v,m/muh |
|
|
|
Скорость резания • |
|
|
Рис. 4. Зависимость интенсивности вибраций от скорости резания при разных вылетах резца:
а — для резца по ГОСТ 6743-53 (0 20 ям; ф = 90°; s = 0,16 мя\об); б — для резца НРК (0 20 ям; <р — 90"; s = 0,16 ям!об).
резцами по ГОСТ 6743-53 допустимы и более высокие скорости резания. При обработке труднообрабатываемых материалов могут возникнуть ограничения по скорости
16
и глубине резания также и для резцов НРК. Однако они и в этих случаях обеспечат работу с большей произ водительностью труда.
Чтобы устранить возможное влияние разной жест кости сравниваемых резцов на виброустойчивость, была проведена дополнительная серия опытов резцами рав ной жесткости (круглый стержень диаметром 20 мм, постоянный вылет 100 мм и одинаковые прочие пара метры). Изменялась лишь высота расположения режу
щей кромки |
резцов относительно оси стержня резца. |
На рис. |
5, а видно, что наибольшей виброустойчи |
востью обладают резцы с режущей кромкой, располо женной на уровне нейтральной оси стержня (h0‘равна от 0 до —2 мм).
Две кривые, построенные в верхней части графика, получены по результатам работы резцами с постоянным значением h0 = 10 мм, но одна из них (штриховая) — более жестким резцом квадратного сечения со сторо ной квадрата 20 мм, а другая — резцом круглого сече ния диаметром 20 мм. Как видно из рисунка, жесткость в этом случае не оказывает влияния на интенсивность вибраций.
На рис. 5, б зависимость интенсивности вибраций от высоты расположения режущей кромки выражена более
наглядно. Здесь |
принята |
постоянная скорость резания |
v = 100 м/мин. |
Следует |
обратить внимание на левую |
восходящую часть кривой, отражающую рост интенсив ности вибраций с увеличением отрицательного значе ния h 0. Дополнительные опыты показали, что с даль нейшим увеличением h0 до —6 и —8 мм увеличивается и высота волны.
На основании этих опытов можно утверждать, что при растачивании жесткость резца не является единст венным фактором, влияющим на интенсивность вибра-
2 К. В. Лакур |
17 |
ГС С. : |
141 iА Я |
I НА 1НО |
МЧЕСК'.Я |