Файл: Капорович В.Г. Обкатка в производстве металлоизделий.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.06.2024
Просмотров: 108
Скачиваний: 2
где pep — функция от истинного сопротивления дефор мации, коэффициента трения, исходной тол щины стенки и наружного радиуса трубчатой заготовки, а также средней длины дуги кон тактной поверхности.
Представив безразмерный коэффициент трения \х как размерное отношение контактного касательного х на
пряжения |
к нормальному а напряжению, получим |
||
|
Ц = — , |
|
(45) |
|
а |
|
|
уравнение |
(44) перепишем |
|
|
|
Pep = f (/г, ст, т, s0, |
R, lep). |
(46) |
Запишем равенство (46) в виде степенного |
одно |
||
члена |
|
|
|
|
рср = Ali« о» %с sd0 |
R44cp. |
(47) |
Если уравнение (47) является правильным физиче ским уравнением, то левая и правая его части должны иметь одинаковую размерность.
Запишем уравнение (47) через формулы размерно
сти
л,< |
/ |
м |
w |
|
м |
у / |
м Y L d L e L |
LT- |
\ |
LT" |
) |
\ |
LT- |
) \ |
LT* ) |
или |
|
|
|
|
|
|
|
ML~1 T~2 |
= |
M Q |
+ 6 + |
C |
у —a — u — c+d+ef(7 j.—2<7—2fc—2c |
||
Приравнивая показатели степени слева к показате лям степени справа при одинаковых размерных едини цах, получим
1 = а + Ь + с;
— 1 = — а — Ь — с -\- d -\- е -\- q;
—2 = — 2а — 26 — 2с.
Первое и третье уравнения тождественны. Получаем
а + Ь + |
с=\,) |
. d + е + q = О, J
откуда
а = 1 — Ь — с и е = — d — q.
37
С учетом уравнений |
(48) |
уравнение (47) |
запишем |
|||
в виде |
|
|
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
|
|
Из |
условия (45) |
следует, |
что в |
последнем |
равенстве |
|
Ь =—с, |
тогда |
|
|
|
|
|
|
. < ^ = |
, Ь |
= Ар'(^)'(^)'. |
|
(49) |
|
На |
основании |
опытов |
автора |
дайной |
книги и |
|
В. К. Потапенко, проведенных в лабораторных и произ
водственных условиях, |
для |
обкатки |
днищ |
и горловин |
на трубах 219Х(7—24) |
мм |
из стали |
СтЗ, |
стали 38ХА |
и 40ХНМА можно принять следующие значения коэф
фициентов: |
c = d=l; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Л = 13,4; |
е = — 1 . |
Тогда |
формулу |
(49) |
запи |
||||||
шем в виде |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
"°-13'Члг)(-'« )"'• |
|
|
( 5 0 ) |
||||||
|
Затем |
определим |
давление |
металла на |
инструмент: |
|||||||
|
|
|
N = pcpF |
= nekF |
= na-%.-F, |
|
|
(51) |
||||
где |
F—площадь |
контактной |
|
поверхности, |
определен |
|||||||
|
|
ная |
по формулам |
(37) — (42). |
|
|
|
|||||
|
Момент, |
необходимый |
для |
поворота |
инструмента |
|||||||
(момент |
поворотного суппорта |
Мп.с), |
найдем |
по |
зави |
|||||||
симости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mn.c = -^-bTN, |
|
|
|
(52) |
|||
|
2 и |
|
|
|
|
О |
|
» |
|
|
|
|
где |
—плечо |
приложения |
|
|
|
|
||||||
от |
равнодействующей си- |
|||||||||||
|
3 |
|
лы N |
(см. рис. |
6). |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Момент, необходимый для вращения заготовки в |
|||||||||||
процессе |
обкатки |
(момент |
на |
шпинделе обкатной |
уста |
|||||||
новки Аішп) , |
МШП |
= Ы |
cos К+ |
TRlt |
|
|
(53) |
|||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
38
где T=N\.i — сила трения; обычно при обкатке |o, = 0,25-f-
4-0,30;
Ri — радиус заготовки в точке приложения рав нодействующей,
Яі = гп + • Ьт sin К. |
(54) |
Хотя сила трения в действительности направлена по касательной к винтовой линии высшего порядка, вдоль которой перемещается инструмент, однако можно пола гать, что вследствие весьма малого ее угла подъема она действует в диаметральной плоскости. Например, при среднем угле поворота инструмента за один оборот за готовки фср=1°30', отклонение направления действия силы трения от диаметральной плоскости составит
|
|
t g O r « 0 7 |
Кфс,„ = _ ф с р _ ^ |
0,0262 |
14'. |
|||||||||
|
|
2kR |
|
2л ~~ |
2-3,14 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
С |
учетом |
уравнения |
(54) |
формулу |
(53) запишем в |
||||||||
виде |
|
|
|
|
lTN |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
cos X + N\i (rn |
+ - у - sin |
, |
(55) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
где lT, |
N, |
rn, |
bT |
определяем |
по формулам |
(38) — (42). |
||||||||
|
Характер |
изменения |
Мш„ и Мп.с |
в процессе |
|
обкатки |
||||||||
показан на рис. 8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Рис. 8. Изменение момен |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
та поворотного |
суппорта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Мп.с |
(кривая /) и момен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
та шпинделя |
Мшп (кри |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
вая 2) в процессе обкат |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ки днища |
при равномер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ной |
подаче |
инструмента |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
cpCji=const; |
3 — линия, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ограничивающая |
|
пло |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
щадь, |
которая |
соответ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ствует |
работе двигателя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
при |
обкатке |
одного |
дни |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ща; |
Мэ |
— эквивалент |
|
О 1 ? J 4 |
5 5 |
7 8 |
9 t |
|
|
|||||
ный |
момент |
на |
шпинде |
|
|
|
||||||||
ле; Мі.х — момент хо |
|
Лрооомшпелмошь |
обкатки |
|
|
|||||||||
лостого |
хода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Пример. Определить нормальное давление металла на инструг мент, осевое усилие, момент поворотного суппорта и момент, прило женный к шпинделю при обкатке сферических днищ на трубах 0=140 мм, so=4 мм. Технологические параметры обкатки: Г=1200°С, ß = 9 7 мм, фср=1 Іоб, ц=0,25, зазором между формовав телем и инструментом пренебрегаем. Известно, что в процессе об-, катки с изменением температуры, скорости и степени деформации'
39,
Таблица 2
|
ь |
Ѵ - 1 |
г |
|
/ |
|
|
а |
N |
N |
M |
M |
|
т |
|
п |
г |
Г (37) |
л |
т |
|
п.с |
шп |
||
в ° |
(40) |
|
(69) |
|||||||||
(39) |
(41) |
(38) |
в см~ |
а |
а |
(51) |
(52) |
(55) |
||||
|
в см |
в см |
в |
см |
в см |
|
(50) |
кгс/мм2 |
в кгс |
в кгс |
в кгС'М |
в кгс.м |
1,5 |
9,8570 |
6,8281 |
6,6802 |
1,4132 |
6,9650 |
1,8964 |
1,2825 |
978 |
26 |
64,27 |
21,15 |
5 |
9,3461 |
6,3042 |
6,1622 |
1,3285 |
6,2081 |
2,0173 |
1,4084 |
1018 |
89 |
63,43 |
22,47 |
10 |
8,7967 |
5,5928 |
5,4590 |
1,2157 |
5,3472 |
2,2045 |
Г ,4666 |
999 |
173 |
58,59 |
18,9 |
20 |
7,8189 |
4,2963 |
4,1791 |
0,9967 |
3,8965 |
2,6889 |
1,6834 |
1018 |
348 |
53,07 |
16,08 |
30 |
6,5974 |
3,1711 |
3,0706 |
0,7920 |
2,6126 |
3,3838 |
1,9000 |
975 |
488 |
42,88 |
12,39 |
40 |
5,4980 |
2,2164 |
2,1325 |
0,6040 |
1,6604 |
4,4371 |
2,1166 |
900 |
578 |
32,99 |
8,84 |
50 |
4,3980 |
1,4318 |
1,3646 |
0,4333 |
0,9528 |
6,1851 |
2,3334 |
798 |
611 |
23,40 |
5,70 |
60 |
3,2987 |
0,8!83 |
0,7688 |
0,2803 |
0,4623 |
9,5612 |
2,5500 |
654 |
566 |
14,38 |
3,12 |
70 |
2,1994 |
0,3752 |
0,3413 |
0,1559 |
0,1714 |
17,1905 |
2,7666 |
471 |
442 |
6,91 |
1,29 |
80 |
1,0994 |
0,1027 |
0,0853 |
0,0573- |
0,0364 |
46,8531 |
2,9834 |
294 |
290 |
2,15 |
0,34 |
85 |
0,5500 |
0,0292 |
0,0213 |
0,0200 |
0,0055 |
134,0000 |
3,0916 |
132 |
131 |
0,48 |
0,07 |
90 |
0 |
0,0081 |
0,0000 |
0,0081 |
— |
330,8641 |
3,2000 |
— |
— |
— |
— |
П р и м е ч а н и е . Цифры в скобках в головке таблицы — номера формул Для расчета указанных величии.
