ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 260
Скачиваний: 1
Уравнения (178) дают возможность определить Ь0 — Е у где п — число опытов; в нашем примере п = 6.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 у * з |
Ъ Ухз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(178а) |
Необходимо добавить, что другие члены |
уравнений |
(178) |
|||||||||||||
будут |
равны |
нулю |
в силу |
ортогональности |
векторов х ъ |
х2, х3 |
|||||||||
и Sxi |
= о. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Очевидно, |
было |
бы проще |
не решать |
уравнений |
(177)—(178), |
||||||||||
а воспользоваться |
матрицами (х'х) и (х'х)~ |
1 . |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
О О О |
|
|
||
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|||
|
|
|
О О О |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
О |
|
О О |
|
|
|||||
|
|
|
0 |
4 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
(*'*) - 1 = |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
X X : |
о о |
4 |
0 |
|
О |
0 ^ - 0 |
|
|
||||||
|
|
|
о о |
0 |
4 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
о |
о |
|
|
|
Согласно уравнениям (178а) |
имеем |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Ь0 |
= |
1/6 (у2 |
+ у3 |
+ уъ + |
г/8 |
+ |
г/9 |
+ г/1 0 ); |
|
|
||||
|
|
|
6х = |
1/4 (г/2 |
— г/з — #5 |
+ г / 8 ) ; |
|
|
|
||||||
|
|
6 2 |
= 1/4 (—г/2 |
+ г/3 |
— г/5 |
+ |
уа); |
|
|
|
|||||
|
|
Ь3 |
== 1/4 (—г/2 |
— г/3 |
+ |
уь |
+ г/8). |
|
|
|
Здесь индексы при у обозначают номера опытов (табл. 18). Подставляя в последние уравнения опытные значения у,
получили бы по данным |
серии |
№ 1 опытов для стойкости |
резца |
||||||||
формулу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 п Г ^ |
4,228 — 0,94*! — 0,19х2 |
— 0,17х3 . |
|
(179) |
|||||||
Формулу (179) необходимо расшифровать согласно уравне |
|||||||||||
ниям (176), т. е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 (In у — In 210) |
|
|
2 (In v — 5,35) |
|
1 = |
2,685 Inv— |
13,5; |
||||
In 210 — In 100 + |
|
1 |
5,35 — 4,60 |
|
|||||||
2 (Ins — In 0,5) |
|
|
'ЛУ+'М + |
|
|
|
|
|
|||
Xo •—" |
|
+ |
1 |
|
' |
|
|
' 7 i |
|||
In0,5 — In 0,25 |
1 = 2 |
8 5 l n S |
+ 2 |
||||||||
2 (In t— |
In 2,5) |
+ |
1 |
2 (In t — 0,91) |
- f |
1 = |
|
2,9In/ - |
|
1,94. |
|
ln2,5— In 1,25 |
0,91 — 0,22 |
|
|
||||||||
Подставляя |
значения |
х ъ x2, |
х3 в уравнение |
(179), |
получим |
||||||
In Т = |
16,745 — 2,5 In v — 0,55 In s |
|
0,5 In t. |
|
|
222
Следовательно,
e16,745 |
|
T = 72,5so,5¥,5 м и н - |
(179a) |
После статистического анализа результатов серии № 1 опытов, когда выявились слишком большие интервалы колебаний стой кости при 95% достоверности, были выполнены еще шесть опытов серии № 2 исследований (табл. 19). В результате всех 12 опытов была получена формула
|
|
|
|
е15.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т ~ p2,23s0,44;0.25 М И Н - |
|
|
|
( I 8 0 ) |
|
|||||
Формула (180) мало отличается по коэффициентам от фор |
|
||||||||||||
мулы |
(179а), |
но 95-процентные |
доверительные |
интервалы |
зна |
|
|||||||
чительно улучшились благодаря большему числу опытов. В общем |
|
||||||||||||
случае качеством и количеством экспериментальных |
данных |
|
|||||||||||
определяются |
надежность |
и объективность |
всех |
практических |
|
||||||||
расчетов. При очень |
малом |
количестве |
экспериментальных |
дан |
|
||||||||
ных невозможно с привлечением любых методов получить надежные |
|
||||||||||||
оценки |
исследуемых |
закономерностей. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Один из существенных |
недостатков |
метода |
многофакторного |
|
|||||||||
исследования — постоянство критерия |
затупления |
режущего ин |
|
||||||||||
струмента при разлииных режимах резания, изменяющихся под |
|
||||||||||||
час в |
значительных |
пределах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Как видим, метод многофакторного анализа сокращает коли |
|
||||||||||||
чество опытов, ускоряет и удешевляет исследование, хотя при |
|
||||||||||||
этом усложняется обработка экспериментальных данных. Метод |
|
||||||||||||
математико-статистического |
анализа |
эффективен |
|
для процессов |
|
||||||||
плохо организованной системы, где изучаемые параметры |
являются |
|
|||||||||||
случайными и независимыми переменными величинами (некор |
|
||||||||||||
релированными). Процессы |
резания |
можно |
отнести не к плохо \ |
||||||||||
организованной (диффузной), а к |
сложноорганизованной |
системе, |
\ |
||||||||||
где действуют сложные физико-химико-механические связи, подчи- |
| |
няющиеся определенным, подчас трудноуловимым закономер- j ностям, которые невозможно вскрыть средствами математической j статистики. Независимые переменные (например, скорость реза ния, подача, глубина резания) в действительности являются сильно коррелированными величинами, закономерно связанными между собой. Подобные связи имеют физический характер; чтобы их выявить, необходимо достаточное количество эксперименталь ных данных и тем обеспечить надежность теоретических выводов
ипрактических расчетов.
Вэтом отношении однофакторный анализ имеет преимуще ство. Изучая в очередном порядке один параметр при закреплении всех других, изменяя их в больших пределах с малыми интерва лами, удается выявить закономерные связи, когда и экстремаль ные выпады являются часто не случайными явлениями, а физи-
223
чески обоснованными. Изучение их имеет большое познаватель ное значение, раскрывая физическую природу процесса резания.
Тщательные исследования зависимостей Т = f (v, t, s) показы вают, что степени относительной стойкости m, xv, yv при пара метрах v, t, s не являются постоянными, а могут быть функциями самих параметров. Чтобы выявить эти связи, необходимы экспе риментальные исследования в более широком плане, варьируя однофакторным методом значениями v, t, s в достаточном диапа зоне.
Таким образом были получены опытные данные для точения различных металлов, разработанные Научно-исследовательским бюро технических нормативов при Госплане СССР. Они приво дятся в табл. 19 для твердосплавных резцов согласно формуле
Тt "s"
Как видим, глубина резания t значительно меньше влияет на скорость резания в сравнении с подачей s. Но это справедливо
лишь тогда, когда |
t > |
s. Иначе имеет место обратная |
закономер |
||||||
ность. В табл. 19 значения |
постоянных Си |
даны для |
сталей |
ав |
= |
||||
= 75 кгс/мм2 и чугунов #5190. При других |
величинах 0„ |
и |
НВ |
||||||
рекомендуются |
следующие |
поправочные |
коэффициенты: |
|
|
||||
/См = |
75 |
для |
сталей сгв <<75 |
кгс/мм2 ; |
|
|
|
||
— — |
|
|
|
||||||
|
|
" в |
|
|
|
|
|
|
|
/См |
= |
( - ^ " У ' 5 |
Д л я сталей а в > 7 5 |
кгс/мм2 ; |
|
|
|||
v |
|
( 190 |
\1.25 |
|
|
|
|
|
|
^ м = \ ~ 7 й г ) |
для серых чугунов. |
|
|
|
Эти поправочные коэффициенты весьма условны. Они могут быть использованы при обработке конструкционных сталей, но неприемлемы при резании труднообрабатываемых легированных сталей и сплавов. Это же можно сказать и о показателях степе ней при Т, i n s . В силу сложных физико-механических связей имеется значительный разброс экспериментальных точек, как это далее показано для сверления. Здесь уместны вероятностные ме тоды исследования.
При малом припуске на обработку, когда глубина резания невелика, целесообразно работать с большими подачами, приме няя резцы с дополнительной зачищающей режущей кромкой с углом в плане <р = 0°. В этом случае при наличии необходимой жесткости системы СПИД значительно повышается производитель ность инструмента и вместе с тем получается чистая обработан ная поверхность.
224
Таблица 19
Значения коэффициентов и показателей степеней в формуле (181)
|
|
|
Р е ж у щ и й |
|
К о э ф ф и ц и е н т ы |
|
||
|
|
|
и п о к а з а т е л и с т е п е н е й |
|||||
О б р а б а т ы в а е м ы й |
В и д |
и н с т р у |
||||||
|
|
|
|
|||||
м а т е р и а л |
о б р а б о т к и . |
мент |
|
|
|
|
||
(твердый |
|
|
|
m |
||||
|
|
|
cv |
|
|
|||
|
|
|
с п л а в ) |
|
|
|||
|
|
|
|
273 |
|
0,20 |
|
|
|
|
|
Т5КЮ |
227 |
0,15 |
0,35 |
0,2 |
|
|
|
|
|
221 |
|
0,45 |
|
|
|
|
Наружное |
|
|
|
|
|
|
Конструк |
продольное |
Т15К6 |
292 |
0,30 |
0,15 |
0,18 |
||
ционные |
точение |
|||||||
стали |
0"в = |
|
|
|
|
|
|
|
= 75 |
кгс/мм2 |
|
Т15К6 |
292 |
0,15 |
0,30 |
0,18 |
|
|
|
|
||||||
|
|
Отрезка |
Т5КЮ |
47 |
0 |
0,80 |
0,20 |
Примечание
s^0,3 0
s s £ |
0,75 |
s > |
0,75 |
t> s
|
|
Наружное |
|
292 |
0,15 |
0,20 |
0,20 |
ssg |
0,4 |
|
|
|
|
243 |
0,15 |
0,40 |
0,20 |
s> |
0,4 |
||
|
|
продольное |
• |
|||||||
|
|
324 |
0,40 |
0,20 |
0,28 |
^ |
s |
|||
Серый |
чугун |
точение |
|
|||||||
В Кб |
324 |
0,20 |
0,40 |
0,28 |
t> |
s |
||||
|
||||||||||
НВ |
190 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-Отрезка |
|
68,5 |
0 |
0,40 |
0,20 |
|
— |
|
|
|
|
|
317 |
0,15 |
0,20 |
0,20 |
t < |
2,0 |
|
|
|
|
|
s s ; |
0,4 |
|||||
Ковкий |
чугун |
Продольное |
|
|
|
|
|
|||
ВК8 |
|
|
|
|
|
|
||||
НВ |
150 |
точение |
|
|
|
|
|
|
||
|
215 |
0,15 |
0,40 |
0,20 |
t> |
2 |
||||
|
|
|
|
48. СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МАТЕРИАЛА РЕЗЦА
Инструментальные материалы непрерывно совершенствуются: систематически повышаются их износостойкость и красностой кость, а тем самым и производительность режущих инструментов. В табл. 20 указаны основные этапы совершенствования режущего инструмента.
В машиностроении твердосплавные резцы все более вытесняют резцы из быстрорежущей стали; на некоторых заводах их удель ный вес составляет 80—90%. Из быстрорежущей стали изготов ляют в основном фасонные или нормальные резцы, которые по технологическим соображениям эксплуатируются со сравнительно
8 Л . М . В у л ь ф |
225 |
небольшими скоростями резания, или другие инструменты более или менее сложной формы.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 20 |
|
|
Этапы развития инструментальных материалов |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
У с л о в н ы й |
|
Г о ды |
I[нструментильные |
м а т е р и а л ы |
К р а с н о с т о й - |
с к о р о с т н о й |
||||
к о е т ь в "С; |
к о э ф ф и ц и е н т |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
1850 |
Инструментальная |
углеродистая |
225—270 |
0,08—0,10 |
||||
|
сталь |
|
|
|
|
|
|
|
1868 |
Инструментальная |
малолегиро |
270—400 |
0,12—0,15 |
||||
|
ванная сталь |
|
|
|
|
|
||
1900 |
Быстрорежущая |
сталь |
|
560—600 |
0,25—0,30 |
|||
1915 |
Литые сплавы |
|
|
|
700 |
0,30—0,40 |
||
1928 |
Быстрорежущая |
кобальтовая сталь |
650—700 |
0,40—0,50 |
||||
1928 |
Карбидовольфрамовые |
твердые |
800 |
0,80—1,20 |
||||
|
сплавы |
|
|
|
|
|
|
|
1931 |
Карбидотитановые |
сплавы |
|
900 |
1—2,0 |
|||
1932 |
Карбидотитанотанталовые |
сплавы |
1000—1100 |
1,5—2,5 |
||||
1948 |
Минералокерамика |
|
|
1200 |
2,0—3,0 |
|||
1955 |
Керметы |
|
|
|
1100 |
1,5—2,5 |
||
1957 |
Эльбор |
(боразон) |
|
|
|
1500 |
— |
|
1965 |
Алмазы |
(синтетические) |
|
750—850 |
|
Выгодность применения одних резцов сравнительно с другими
может заметно |
изменяться при обработке различных материалов |
и при разных |
режимах резания. Твердосплавные резцы дают тем |
большую производительность относительно быстрорежущих рез цов, чем тверже обрабатываемый материал. Более того, некоторые труднообрабатываемые материалы, например закаленные стали и чугуны, практически могут быть обработаны только твердо сплавными и минералокерамическими инструментами. Некото рые марки твердых сплавов, обладая повышенной циклической прочностью, например ТТ7К12, Т5КЮ, лучше работают в усло
виях |
резания |
с низкочастотными |
колебаниями |
200—250 Гц |
|||
(рис. 114, а ) , между тем при точении в нормальных |
условиях |
||||||
резцы Т15К6 |
имели явное преимущество перед ВК8 и Т5КЮ |
||||||
при |
резании |
конструкционных |
сталей |
средней |
твердости |
||
(рис. 114, б). |
|
|
|
|
|
|
|
При обработке стали различными твердосплавными резцами |
|||||||
стойкость против истирания возрастает с увеличением |
содержа |
||||||
ния |
карбидов |
титана |
и уменьшением |
количества |
кобальта. |
||
К сожалению, |
при этом |
возрастает |
хрупкость, и |
потому резцы |
с большим содержанием карбидов титана, например Т30К4, рекомендуется применять лишь при отделочных операциях
226