Файл: Бобров В.Ф. Резание металлов самовращающимися резцами.pdf

Время одного оборота самовращающегося резца

-р

т° “ ■lOOOüp '

Таким образом,

и, следовательно, фактическое время резания точки самовра­ щающейся режущей кромки

Даже при относительно большой глубине резания t = 3 мм указанное отношение не превышает 0,1, уменьшаясь при увели­ чении угла X. Таким образом, если при принятой величине из­ носа невращающийся резец имеет определенный период стой­ кости, то для самовращающегося резца можно ожидать увели-

Уменьшение фактического времени резания по сравнению с временем работы резца не может являться единственной причи­ ной резкого увеличения периода стойкости инструментов с само­ вращающимися резцами. Сокращение времени резания точки режущей кромки самовращающегося резца сопровождается уменьшением пути резания (пути, проходимого точкой режущей кромки в срезаемом слое).

Найдем пути резания L и Ья , пройденные точкой режущей кромки самовращающегося и невращающегося резцов за время, соответствующее одному обороту самовращающегося резца. Так как за один оборот резца точка самовращающейся кромки соприкасается со срезаемым слоем в течение времени т, то при истинной скорости резания W путь

Ю О О о р .

101

Путь, пройденный точкой режущей кромки невращающегося

где %p№— рабочий угол наклона режущей кромки невращаю­ щегося резца.

После подстановки величин W и WH в выражение (148) получим

Величина подачи мало влияет на рабочий угол наклона режущей кромки. Поэтому, приняв в формуле (89) р —0 и вы­ разив тангенс рабочего угла Яр через косинус, находим

Определим отношение путей для точки режущей кромки резца с отрицательным углом Я, соприкасающейся с обработан­ ной поверхностью. Для этой точки имеем со = 0, ф= б, а при-

з= 0 угол о> = 0. Тогда путь резания

Если считать, что £ = sinA, то

Следовательно, путь резания точки режущей кромки само­ вращающегося резца по сравнению с невращающимся меньше..

102

Путь сокращается при уменьшении максимального угла кон­ такта и увеличении статического угла наклона режущей кромки.

Путь резания точки самовращающейся кромки за период стойкости Т резца

Как видно из выражения (151), путь резания точки режу­ щей кромки самовращающегося резца уменьшается при возра­ стании угла Я, что должно увеличить период стойкости инстру­ мента. Последнее подтверждается опытами В. А. Землянского [25], получившего увеличение периода стойкости самовращаю­ щихся резцов при возрастании статического угла Я.

Уменьшение интенсивности пластического деформирования срезаемого слоя и трения на передней поверхности инструмента, вызываемое самоперемещением режущей кромки вокруг своей оси, должно сказаться на снижении температуры резания. Влия­ ние самоперемещения режущей кромки на температуру реза­ ния Ѳ, полученное измерением естественно образующейся термо­ парой, показано на рис. 78, а на рис. 79 для сравнения показано

влияние скорости принудитель­ ного вращения резца с углом Я=0 на температуру резания.

Температура при резании самовращающимся резцом на 100—200° С ниже, чем при резании заторможенным резцом. При свободном точении невращающимся резцом возрастание угла Я почти не влияет на температуру резания, а цри несвободном точении увеличивает ее; увеличение угла Я самовращающегося резца как при свободном, так и несвободном точении приводит

ЮЗ

к снижению температуры резания. Таким образом, эффект сни­ жения температуры резания от самоперемещения режущей кромки проявляется тем сильнее, чем больше угол наклона режущей кромки.

По данным А. В. Руднева и Л. В. Оганесяна [58] темпера­ тура резания при работе самовращающимся резцом ниже, чем

иному. При увеличении скорости принудительного перемещения (угла кр) температура резания как при свободном, так и не­ свободном резании сначала уменьшается, а затем возрастает.

Для условий опытов, приведенных на рис. 79, точки минимума

ѵр

кривых Ѳ=/(Яр) соответствуют отношению — «0,5. Анало­

гичное влияние скорости принудительного вращения резца на

резания при переменной скорости вращения резца, по-видимому, связано со следующими обстоятельствами. Уменьшению коли­ чества выделяемой теплоты в результате снижения работы

резания, происходящему при увеличении отношения — (угла

Хр), противодействует уменьшение отдачи теплоты в окружаю­ щую среду контактными поверхностями резца. Чем больше

Ѵр

отношение — , тем меньше время охлаждения поверхностей

резца при холостом пробеге точки режущей кромки и более нагретыми вступают в резание его контактные поверхности. Действие обоих факторов приводит к образованию точки мини­ мума на кривой Q— f{Xp).

Уменьшение температуры резания при самоперемещении ре­ жущей кромки вокруг своей оси можно объяснить двумя при­ чинами. Первой причиной является уменьшение работы резания и ее составляющих: работы деформации и трения на передней поверхности резца. Самоперемещение режущей кромки умень­ шает мощность тепловых источников, действующих в зоне де­ формации и на передней поверхности резца, что вызывает соответственное снижение средней температуры стружки, опре­ деляемой теплотой деформации, и температуры трения, опре­ деляемой перемещением стружки по передней поверхности. Второй причиной является активизация теплоотвода из зонырезания в корпус резцедержателя, увеличивающаяся с возраста^ нием скорости самовращения резца. Контактная площадка

104