ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 1
можно определить непосредственным измерением по микрофото графии, подобной приведенной на рис. 41. Этот метод не очень удобен. Другой метод определения угла сдвига состоит в измере нии коэффициента толщины стружки k (коэффициент поперечной усадки), который равен отношению глубины резания t к толщине стружки а. Однако в условиях обработки резанием пластмасс трудно точно измерить толщину стружки. Когда есть возможность определить а, отношение между k и (р можно найти по схеме, пока занной на рис. 43:
^ _J__ _ |
АВ sin ср |
_ |
sin ср |
а ~~ |
АВ cos (ф — у) |
— |
cos (ф — у) ‘ |
Решая это уравнение относительно ф, получим
k cosy |
Ф) |
tg Ф = 1 — k sin у ' |
Зная ф, можно определить составляющие силы, действующей вдоль плоскости сдвига Ксд и перпендикулярной к плоскости
сдвига Рсдп, из следующих уравнений: |
|
|
|||||
|
|
/Кд = |
Рг cos Ф — Ру sin ф; |
|
(7) |
||
|
Рсдп = Pz sin ф + Ру cos ф = Ксд tg (ф + р — у). |
(8) |
|||||
Площадь сдвига |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
А |
— |
Ы |
|
|
|
|
|
|
сд |
sin ф ’ |
|
|
где b — ширина срезаемого слоя; t — глубина |
резания. |
на по |
|||||
Средние касательное тсд и нормальное сгсд напряжения |
|||||||
верхности (плоскости) |
сдвига можно определить из уравнений |
||||||
|
|
_ Fca _ (Р г cos ф — Ру sin ф) sin ф |
(9) |
||||
|
Тсд ~ |
~ |
|
Ы |
’ |
||
|
|
|
|||||
|
|
СД' |
(Рг sin ф + Ру cos ф) sin ф |
( 10) |
|||
|
|
|
|
_ |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Деформация сдвига г определяется, как отношение величин |
|||||||
As/Ay (рис. 44): |
|
|
|
|
|
|
|
|
As |
АВ' |
_ A D |
|
^ ~ = tg{4>— y) + c\g<p-, |
|
|
|
Ау |
CD |
CD |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
cos cp |
|
( i i ) |
|
|
|
|
sin ф cos (ф — у) |
|
|||
|
|
|
|
|
|||
Существуют |
скоростные |
характеристики |
процесса |
резания |
|||
(рис. |
45): |
|
|
v — скорость перемещения |
режущего |
||
1) |
скорость резания |
||||||
инструмента относительно обрабатываемой заготовки параллельно |
|||||||
силе |
Pz\ |
|
|
|
|
|
|
37
Обрабатываемый
материал
Данные, полученные при ортогональном резании некоторых пластмасс без охлаждения
|
Глубинарезания t , мм |
Переднийугол у° |
Скоростьрезания v, мин/м |
Составляющие |
Коэффициенттол |
стружкищины k |
сдвигаУгол<р° |
Деформациясдвига 8 |
X х |
S X |
Удельнаясила ре ,авзаниякгс/мм2 |
Коэффициенттре междунияструж инструментомикой -М |
|
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение |
|
|
|||
|
|
|
силы резания, |
|
|
|
|
на поверхно |
|
|
||
|
|
|
|
кгс |
|
|
|
|
сти сдвига, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кгс/мм2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=5 et |
4 << |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о и |
А |
|
|
|
|
|
р2 |
ру |
|
|
|
|
ТО КУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н р |
о. а> |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
О 0) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
то |
5 * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
то о |
о О |
|
|
Т а б л и ц а 6
Затрата энергии на единицу объема снимаемого мате риала, кгс/мм2
|
общая и |
на сдвиг “сд |
на трение |
WT |
|
|
0,025 |
0 |
25,4 |
2,00 |
0,09 |
0,373 |
20,5 |
3,048 |
4,200 |
4,16 |
15,38 |
0,450 |
15,41 |
12,80 |
2,61 |
Полиэтилен |
|
0,05 |
0 |
25,4 |
3,25 |
1,00 |
0,532 |
28,0 |
2,412 |
4,339 |
4,35 |
12,50 |
0,308 |
12,50 |
10,45 |
2,05 |
|
0,10 |
0 |
25,4 |
5,10 |
1,30 |
0,649 |
33,0 |
2,189 |
3,741 |
4,05 |
9,82 |
0,255 |
9,82 |
8,20 |
1,62 |
|
|
|
0,20 |
0 |
25,4 |
8,80 |
1,75 |
0,702 |
35,1 |
2,126 |
3,407 |
3,57 |
8,42 |
0,198 |
8,41 |
7,23 |
1,18 |
|
|
0,30 |
0 |
25,4 |
12,20 |
2,40 |
0,668 |
33,75 |
2,165 |
3,117 |
3,10 |
7,78 |
0,197 |
7,77 |
6,75 |
1,02 |
|
|
0,05 |
30 |
110,0 |
2,40 |
—0,70 |
0,833 |
51,1 |
1,19 |
7,98 |
5,55 |
12,0 |
0,245 |
12,0 |
9,53 |
2,47 |
|
|
0,05 |
20 |
110,0 |
3,10 |
—0,40 |
0,980 |
54,2 |
1,40 |
8,67 |
9,24 |
15,5 |
0,224 |
15,45 |
12,1 |
3,35 |
|
|
0,05 |
10 |
110,0 |
3,50 |
—0,20 |
0,943 |
48,0 |
1,68 |
9,25 |
9,17 |
17,5 |
0,118 |
17,54 |
15,6 |
1,94 |
|
|
0,05 |
0 |
110,0 |
4,20 |
0,60 |
0,769 |
37,6 |
2,07 |
9,03 |
9,26 |
21,0 |
0,143 |
21,01 |
18,7 |
2,31 |
|
|
0,05 |
—10 |
110,0 |
4,69 |
1,50 |
0,581 |
27,5 |
2,69 |
7,82 |
7,97 |
23,0 |
0,142 |
22,97 |
21,0 |
1,97 |
|
|
0,05 |
—20 |
110,0 |
4,60 |
2,20 |
0,500 |
21,9 |
3,39 |
6,42 |
6,99 |
23,0 |
0,0974 |
23,04 |
21,8 |
1,24 |
|
|
0,10 |
20 |
0,2 |
2,25 |
—0,14 |
0,714 |
41,6 |
1,52 |
6,20 |
4,86 |
11,8 |
0,295 |
11,84 |
9,44 |
2,40 |
|
|
0,50 |
20 |
0,2 |
8,20 |
—1,60 |
0,909 |
51,1 |
1,41 |
5,24 |
4,41 |
8,6 |
0,158 |
8,64 |
7,39 |
1,25 |
ABS-М (смесь акри- |
0,013 |
10 |
150 |
1,70 |
0,75 |
0,722 |
39,2 |
1,785 |
7,01 |
13,80 |
22,48 |
0,557 |
22,45 |
12,6 |
9,85 |
|
лонитрила, |
бу- |
0,126 |
10 |
150 |
3,15 |
0,80 |
0,722 |
39,2 |
1,785 |
8,10 |
10,90 |
20,83 |
0,411 |
20,75 |
14,4 |
6,35 |
тадиена и |
ста- |
0,052 |
10 |
150 |
5,30 |
0,90 |
0,766 |
41,3 |
1,745 |
7,40 |
9,05 |
17,53 |
0,337 |
17,80 |
13,0 |
4,80 |
рола) |
|
0,105 |
10 |
150 |
9,10 |
1,00 |
0,834 |
43,8 |
1,711 |
6,62 |
7,93 |
14,90 |
0,280 |
14,90 |
11,4 |
3,50 |
|
|
0,050 |
10 |
10 |
3.60 |
0,80 |
0,909 |
46,8 |
1.69 |
6,86 |
8,66 |
18,0 |
0,415 |
18,02 |
11,6 |
6,42 |
Полиамид найлон 6 |
0,100 |
10 |
10 |
5,80 |
0,90 |
0,893 |
46.1 |
1.69 |
6,07 |
7,94 |
14,5 |
0,341 |
14,53 |
10,3 |
4,23 |
|
0,150 |
10 |
10 |
8,20 |
1,00 |
0,893 |
46.1 |
1.69 |
5,96 |
7,60 |
13,7 |
0,305 |
13,68 |
10,1 |
3,58 |
||
|
|
0,200 |
10 |
10 |
10.60 |
1,20 |
0,889 |
46,0 |
1.69 |
5,85 |
10,30 |
13,3 |
0,295 |
13,25 |
9,89 |
3,36 |
|
|
0,020 |
20 |
200 |
2,80 |
0,30 |
0,690 |
40,3 |
1,55 |
9,70 |
11,70 |
23.2 |
0,580 |
23,15 |
15,0 |
8,15 |
|
|
0,041 |
20 |
200 |
4.50 |
0,50 |
0,774 |
44,7 |
1,47 |
8.09 |
9,99 |
18.2 |
0,495 |
18,18 |
11,9 |
6,28 |
Поликарбонат |
|
0,082 |
20 |
200 |
7.50 |
—0,50 |
0,812 |
46,6 |
1,45 |
8.09 |
7,48 |
15.1 |
0,290 |
15,13 |
11,7 |
3,43 |
|
|
0,123 |
20 |
200 |
10,00 |
—0,80 |
0,831 |
47.5 |
1,44 |
7,29 |
6,78 |
13,5 |
0,276 |
13,29 |
10,3 |
2,99 |
|
|
0,247 |
20 |
200 |
16,70 |
—3,00 |
0,852 |
48.5 |
1,43 |
6,68 |
5,28 |
11.2 |
0,173 |
11,19 |
9,54 |
1,65 |
Ацеталь |
|
0,020 |
10 |
400 |
2,60 |
0,30 |
0,667 |
36,6 |
1,85 |
9,48 |
8,90 |
21.7 |
0,298 |
21,65 |
17,5 |
4,15 |
|
0,041 |
10 |
400 |
4.40 |
0,20 |
0,719 |
39,0 |
1,70 |
8,43 |
7,48 |
17,9 |
0,224 |
17,91 |
15,1 |
2,81 |
|
|
|
0,082 |
10 |
400 |
7,00 |
0 |
0,770 |
41,2 |
1,75 |
7,05 |
6,17 |
14,2 |
0,176 |
14,20 |
12.3 |
1,90 |
|
|
0,123 |
10 |
400 |
9.40 |
—0,30 |
0,783 |
41,8 |
1,74 |
6,51 |
5,45 |
12.7 |
0,144 |
12,72 |
11.3 |
1,42 |
|
|
0,011 |
20 |
400 |
1,10 |
0,15 |
0,688 |
40,2 |
1,55 |
8,83 |
9.79 |
20,2 |
0,526 |
20,24 |
13,7 |
6,54 |
|
|
0,022 |
20 |
400 |
1,60 |
0 |
0,815 |
46,7 |
1,44 |
7,35 |
7.80 |
14,7 |
0,364 |
14,70 |
10,6 |
4,10 |
Полипропилен |
0,045 |
20 |
400 |
2,80 |
—0,20 |
0,882 |
49,9 |
1.42 |
6,73 |
6,93 |
12,6 |
0,285 |
12,60 |
9,54 |
3,06 |
|
|
|
0,092 |
20 |
400 |
4,95 |
—0,70 |
0,939 |
32,4 |
1,40 |
6,23 |
6,10 |
10,9 |
0,212 |
10,89 |
8,75 |
2,14 |
|
|
0,182 |
20 |
400 |
8,75 |
— 1,70 |
0,863 |
49,0 |
1.42 |
6,01 |
4,70 |
9,93 |
0,158 |
9,93 |
8,56 |
1,37 |
Слоистый |
фено |
0,011 |
—20 |
400 |
5.80 |
5,10 |
0,891 |
34,8 |
2,86 |
15,5 |
62,9 |
85,2 |
0,390 |
85.20 |
44,3 |
40,9 |
пласт на бумаж |
0,011 |
— 10 |
400 |
4.80 |
2.30 |
0,940 |
38.5 |
2,39 |
20,2 |
45,4 |
70,7 |
0,316 |
70,80 |
48,2 |
22,6 |
|
ной основе |
(ге- |
0,011 |
0 |
400 |
4,10 |
1,50 |
0,982 |
44.5 |
2,00 |
19,3 |
40,7 |
60,4 |
0,366 |
60,40 |
38,7 |
21.7 |
тинакс) |
|
0,011 |
10 |
400 |
4,00 |
1.30 |
0,0982 |
49,4 |
1,68 |
18,1 |
43,6 |
59,1 |
0,532 |
59.20 |
30,5 |
28.7 |
|
|
|||||||||||||||
2)скорость стружки ус— скорость перемещения стружки относительно режущего инструмента вдоль его передней поверх ности;
3)скорость сдвига усд — скорость перемещения стружки относительно заготовки вдоль поверхности сдвига.
На рис. 45 видно, что сумма векторов скорости резания и ско рости стружки равна вектору скорости сдвига, т. е.
|
sin <р |
kv\ |
|
|
cos (ф — у) V= |
(12) |
|||
vcn = |
cos у |
. |
,. 0 , |
|
— ;—!—r y = |
esmcpy. |
(13) |
||
сд |
cos (ф — у) |
^ |
v |
’ |
Рис. 44. Схема к определению де- |
Рис. 45. Схема к определению зависимости |
||
формации |
сдвига, |
возникающей |
между скоростями при резании |
в |
процессе |
резания: |
|
1 — режущий инструмент; 2 — об |
|
||
рабатываемый |
материал |
|
|
Наконец, существуют зависимости, характеризующие энергию, затрачиваемую в процессе резания.
Общая затрата энергии на единицу объема материала, уда ляемого при операциях ортогонального резания,
РгУ _ |
£г |
(14) |
|
vbt |
bt |
||
|
Энергия сдвига на единицу объема может быть получена из уравнения
,, _ |
РсдРсд |
__ |
( |
Усд |
— тсДе, |
(15) |
сд |
vbt |
|
сд \ у |
sin ф |
||
подобно этому энергия трения на единицу объема |
|
|||||
|
ит |
Туса |
__ |
Tk |
|
(16) |
|
vbt |
|
bt |
|
||
В табл. 6 приведены данные, характеризующие режимы реза ния и результаты, полученные при обработке некоторых пласт масс без охлаждения.
40
Обрабатываемость пластмасс
Под обрабатываемостью понимают степень легкости, с которой может быть обработана резанием данная пластмасса.
Существуют три главных критерия измерения обрабатывае мости: стойкость режущего инструмента, качество обработанной поверхности и мощность резания. Следовательно, хорошая обра батываемость означает низкий расход энергии, небольшой износ режущего инструмента и высокий класс чистоты обработанной поверхности. В количественном измерении обрабатываемость выражается следующей формулой:
1 ] с = О и з н Л Г р е з Sf ’ |
( 1 7 ) |
где Лс — коэффициент обрабатываемости; Км — объем материала, снимаемого за единицу времени, мм3/мин; Кизн — износ режущего
инструмента за единицу времени, мм3/мин; |
N pe3— расход энер |
гии в процессе резания кВт или (кгс м)/мин; |
Sf — шероховатость |
обработанной поверхности, мкм.
Коэффициент обрабатываемости т]с увеличивается и соответ ственно улучшается обрабатываемость, когда износ резца, расход энергии и шероховатость поверхности уменьшаются.
Если параметр Sf не влияет на обрабатываемость формула
коэффициента обрабатываемости |
принимает вид |
|
||
Лс |
|
Ем |
(18) |
|
Е изн^Ер ез |
||||
|
|
|||
Кроме того, можно пренебречь износом резца (выбрав надле жащий материал резца), тогда выражение коэффициента обраба тываемости сводится к виду
Лс |
(19) |
Поскольку мощность Л^рез в кВт равна произведению главной составляющей силы резания, т. е. Рг, на скорость резания в м/мин, то
N.рез |
PZV |
( 20) |
|
6120 |
|||
|
|
При точении
VM= 2я Rts,
где R — радиус обрабатываемой заготовки, мм; t — глубина резания, мм; s —подача инструмента, мм, поэтому уравнение (19) можно представить в виде
2 n R ts -& m |
_ и ts |
(21) |
||
Лт |
Pzv |
Ргп ’ |
||
|
||||
где п — скорость вращения |
обрабатываемой заготовки, об/мин; |
|||
k — постоянная величина. |
|
|
|
|
41
