Файл: Сагарда А.А. Алмазно-абразивная обработка деталей машин.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 75

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Таблица t

Зависимость величины контактного напряжения и отношения его к твердости от угла заострения конуса при микрорезании различных материалов

 

Материал

Угол

заост­

Среднее зна­

Величина от­

 

 

чение сгк,

ношения

Марка

Твердость

рения

конуса

кГ/мм2

ак /НВ

 

 

Сталь

3

НВ 117

Сталь

20

НВ 128

Сталь 5'

НВ 167

Сталь 30 ХГСА НВ 169

Сталь 35

НВ 174

Сталь 35ХЮА

НВ 215

Сталь 45

НВ 288

99°

18'

137

1,17

119° 34'

138

1,18

140° 25'

143

1,22

99° 18'

146

1,24

119° 34'

148

1,26

140° 25'

150

1,47

60° 20'

206

1,22

75° 50'

206

1,22

91° 54'

199

1,19

104° 22'

209

1,25

116° 51'

207

1,24

133° 52'

213

1,27

150° 03'

199

1,19

60° 20'

202

1,19

75° 50'

210

1,25

91° 44'

206

1,22

104°22'

206

. 1,22

116° 51'

208

. 1,23

133° 32'

200

1,18

150° 03'

192

1,13

60° 20'

213

1,23

76° 50'

-206 -

1,18

91° 54'

222

1,16

104° 22'

218

1,25

116° 51'

225

1,29

133° 32'

218

1,25

150° 03'

214

1,22

60° 20'

255

1,19

76° 50'

263

1,22

91°44'

259

1,20

104°22'

276

1,28

116° 51'

27.0

1,26

133°31'

281

1,31

150° 03'

266

1,24

59° 30'

276

1,24

81° 15'

276

1,21

120° 32'

286

1,25

&

Продолжение табл. 1

Материал

 

Угол

эаост-

Среднее зна­

Величина от-

 

 

чение ак*

 

Марка

Твердость

рения

конуса

кГ{мм2

0ГК /Н В

 

 

 

 

НВ 225

91° 44'

278

1,22

Сталь 40Х

116°

5 Г

283

1,26

 

 

150° 03'

275

1,22

 

 

60° 20'

310

1,17

 

 

75° 50'

321

1,21

 

НВ 266

91° 44'

333

1,25

Сталь 35ХЮА

102° 22'

339

1,28

 

 

115° 51'

347

1,31

 

 

133° 32'

350

1,32

 

 

150° 03'

339

1,27

Сталь 25Х2ФА

НВ 329

99° 18'

396

1,21

119° 34'

425

1,29

 

 

140° 25'

401

1,22

Предполагается, что условия вдавливания пирамид ма­ ло отличаются от условий вдавливания конусов, поэтому значение коэффициента трения и отношение контактного напряжения к показателю твердости по Бринелю были приняты аналогичными.

Пользуясь предыдущими выводами, можно записать,

что при вдавливании пирамид

 

Ру = ^ К sin а -Ь К cos a) dF.

(7)

F

 

Выразив площадь боковой поверхности отпечатка через глубину внедрения конуса, отнесенную к первоначальной поверхности, получим следующее выражение:

для трехгранной пирамиды

Ру = 3 tg -=-Л* (tg»

+ / tg -=-) стк;

(8)

для четырехгранной пирамиды

^ = 4 tg ^ - ^ ( t g ^ + /tg - i- ) a K;

(9)

to

для многогранной

пирамиды

 

р у = « t g

h%( ^ 2 “Г + / *g■-J-) ffK.

(10)

где п — число граней.

Проверка расчетных зависимостей была проведена вдав­ ливанием 3-х, 4-х, 6-тигранных пирамид, изготовленных из стали Р18, с углами а 30, 60 и 70° в плоские образцы, изготовленные из стали 3 (НВ 119), стали 20Х (НВ 164) и стали 35ХЮА (НВ 213).

Расхождение величин внедрения, полученных расчет­ ным и опытным путем, не превышает ±4% , что свидетель­ ствует о достаточной степени точности найденных зависи­ мостей.

Рис. 2. Прибор для исследования микрорезания конусами.

Для исследования закономерностей микрорезания ал­ мазными и твердосплавными конусами с различными уг­ лами заострения с малой скоростью был изготовлен при­ бор, общий вид которого показан на рис. 2.

На плите 1 на шарикоподшипниках перемещается с по­ мощью поршневого гидродвигателя тележка2 с закрепленным на ней плоским образцом 6. Алмазный или твердосплавный

п

корпус 5, закрепленный в оправке 4, вдавливается в об­ разец под действием груза. Держатель с оправкой уста­ новлен на двух плоских пружинах 7, укрепленных на стой­ ках 3.

В процессе микрорезания под действием касательной составляющей усилия резания (Рг) изгибаются плоские, пружины, прогиб которых фиксируется проволочными дат­ чиками.

С помощью рассмотренного прибора с достаточной точ­

ностью можно определить значения составляющих

усилия

резания при изменении Ру от 100 до

10 000 Г. Для

опытов

были изготовлены плоские образцы

размером 100

X 40 х

X 10 мм из меди, никеля, армко-железа, стали 40Х и У8, закаленных на различную твердость, и твердого сплава ВК6, т. е. были испытаны металлы и сплавы с различными физико-механическими свойствами.

Сравнение глубин царапин и выдавленных тем же на­ конечником отпечатков под действием равных Ру показало, что во всех случаях величина внедрения при микрореза­ нии меньше, чем при вдавливании, что подтверждается так­ же в работах В. Д. Кузнецова [7] и М. М. Хрущова [20], причем физико-механические свойства испытываемых ма­ териалов не оказывали существенного влияния на это отношение. Зависимость значения коэффициента /Сх уменьшения глубины царапины по сравнению с глуби­

ной при

вдавливании

от формы наконечника приведена

ниже:

 

 

 

Форма наконечника

(2 а, гр а д )

Значение К\

90

.....................................................................

0,9

120

 

 

0,7

150

 

 

0,65

При микрорезании пластичных металлов (меди, ни­ келя, армко-железа твердосплавными и алмазными конуса­ ми с углами заострения от 90 до 150° величиной, завися­ щей от формы наконечника, является отношение касатель­ ного усилия Рг к нормальному Ру.

При обработке большого числа опытных данных установ­ лено, что

(П)

где а — угол заострения, выраженный в радианах.

12

Согласно этой зависимости, для конусов с углами за­ острения 90° это отношение равно 0,9; для 120° — 0,57; для 150° — 0,29.

При одинаковом характере деформации отношение PJPy тем больше, чем мягче материал. На рис. 3 показана зависимость отношения PJPy от твердости для образцов из стали 40Х при изменении твердости от 500 до 200 НѴ в

.процессе царапания образцов конусами с углами заострения 120 и 150°.

Для конуса с углом заострения 150° значение Рг/Ру мало зависит от твердости образцов, а для угла заостре­ ния 120° при изменении твердости от 200 до 500 НѴ это зна­ чение изменяется от 0,60 до 0,39. Аналогичные данные при­

ведены в работе М. М. Та-

 

 

 

 

 

ненбаума

[19].

 

 

 

 

 

 

При изменении Ру от 100

 

 

 

 

 

до 1100 Г

во всех случаях

 

 

 

 

 

значение PJPy вначале рас­

 

 

 

 

 

тет. Это

происходит

пото­

 

 

 

 

 

му, что вследствие

округ­

 

 

 

 

 

ленности вершины вначале

 

 

 

 

 

происходит оттеснение ме­

 

 

 

 

 

талла из канавки, для чего

Рис.

3.

Зависимость

отношения

требуются меньшие усилия.

При контактировании с ме­

РгІРу

от твердости

образцов:

таллом образующей конуса

/ — 2 а =

118° 57', р =

35 мкм;

2 —

2сс =

150“ 28', р «а 100

мкм (р

— ра­

значение

Рг/Ру стабилизи­

 

диус округления зерна).

 

руется и

приобретает зна­

 

 

 

 

 

чение тем большее, чем меньше показатель твердости. Исклю­ чение составляет медь, для которой это значение ниже, чем для стали У8, несмотря на то, что твердость меди значи­ тельно меньше. Это объясняется тем, что до нагрузки мед­ ного образца силой в 750 Г происходит преимущественно ■выдавливание, для которого требуется меньше усилия. С увеличением Ру наступает срезаниеметаллов и значение

Рг/Ру повышается.

Для образцов, характер образования канавок на кото­ рых не зависит от значения Ру, отношение PJPy является постоянной величиной (твердый сплав, чугун). При обработ­ ке мягкой стали с повышением коэффициента стружкообразования значение PJPy растет.

Смотрите также файлы