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

Скачать файл (4,61Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.07.2024

Просмотров: 69

Скачиваний: 1

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

режущей кромки Я. При резании деформируемого материала образующаяся стружка претерпевает двойную деформацию: укорочение в направлении, перпендикулярном к режущей кром ке, до размера L CN и сдвиг вдоль режущей кромки на величину LOT в сторону от выходящей точки кромки к входящей. Сдвиг слоев стружки вдоль кромки подтверждается следующим опы том. Если на обрабатываемой поверхности нанести риску tnk, перпендикулярную к режущей кромке, то на свободной стороне срезанной стружки эта риска займет положение nuk, отклонив шись от перпендикуляра к кромке в сторону входящей точки на угол %.

В результате двойной деформации развернутая на передней поверхности стружка, в первом приближении, представляет со бой параллелограмм pm2n2q со стороной, равной длине стружки Lc, наклоненной к перпендикуляру к режущей кромке под уг лом т]. Угол схода стружки тр рассматриваемый относительно поверхности резания, не будет равен углу наклона режущей кромки Я и в зависимости от направления вектора скорости ѵр может быть больше или меньше этого угла.

По сравнению с обычным резанием инструментом с углом Я=5*0, при котором инструмент перемещается только в направ лении вектора скорости резания ѵ, резание инструментом, до полнительно перемещающимся вдоль касательной к режущей кромке, отличается рядом особенностей.

1.При обычном свободном резании увеличение угла накло на режущей кромки Я сопровождается уменьшением усадки стружки по длине. При резании в направлении вектора W истин ной скорости резания, наоборот, уменьшение коэффициента усадки стружки связано не с увеличением, а с уменьшением рабочего угла наклона режущей кромки Яр.

2.Величина угла схода стружки r)v при свободном резании инструментом с углом Я=^0 (сход стружки для этого случая на рис. 1 и 2 показан штриховой линией с двумя точками) одно значно определяется углом наклона режущей кромки Я и от личается от него не более, чем на 2—5°. При наличии вектора скорости Ѵр прямой зависимости между величинами рабочего угла наклона режущей кромки и угла схода стружки г|, рас сматриваемого относительно поверхности резания, нет. Рабо чий угол Яр может быть меньше статического угла Я, но, не смотря на это, угол схода стружки т] значительно больше угла схода стружки г)„.

3.При обычном резании срезаемый слой деформируется од ной и той же площадкой контакта передней поверхности со стружкой. Перемещение инструмента вдоль касательной к ре жущей кромке приводит к непрерывному обновлению участков передней поверхности инструмента, соприкасающейся со струж кой.

Так же, как и при резании инструментом с углом Я=^0, изме-

нение длины стружки по сравнению с длиной срезаемого слоя

характеризуется коэффициентами		усадки (укорочения) струж
ки K L	и нормальной усадки, стружки		K L N ■ Коэффициенты К ь
и K L N	связаны зависимостью
	K L N = K L —		,	(6)
где		COST}

Величины угла схода стружки		т) и коэффициента		K L зави

сят от величины и направления вектора скорости ѵр. Если век

тор направлен к входящей точке режущей			кромки (см. рис. '2),
то коэффициент KL больше аналогичного			коэффициента				KLV
при обычном резании с углом ХфО и угол				т]<;г\|„.		По мере
уменьшения вектора ѵѵ угол схода стружки				г\|	возрастает		и
при	ѵр= 0 становится равным углу т]„, Если			вектор ѵр направ
лен	к выходящей точке режущей кромки			(см. рис. 1),			то
KL <K LV и угол г]>ті„, причем		при увеличении вектора				ѵр угол
схода ті также возрастает. В частном случае,					когда	ХТ= Х и
А.р = 0, угол схода стружки ті		определяется		с	помощью выра
жения
	tgil =	K L N tg X.					(7)

Вследствие перемещения инструмента в направлении векто ра истинной скорости резания W направление схода стружки относительно перемещающейся передней поверхности не со впадает с направлением схода стружки, рассматриваемого от носительно поверхности резания. Угол схода стружки -qw отно сительно передней поверхности инструмента на основании рис. 1 и 2 может быть найден следующим образом. Перемеще ние передней поверхности на расстояние LT вдоль режущей кромки, соответствующее передвижению инструмента на рас стояние L, равно Ljftg Хр. Этому перемещению соответствует сдвиг LOT слоев стружки вдоль режущей кромки. Тогда угол схода стружки находится с помощью выражения

		X„	LN tg Хр — LCT
		tg % = ------------------
			b CN
Выражая	сдвиг	L CT	через перемещение инструмента L,
длину стружки L c и угол ее схода т], получим
	tg r\w = KL(tg Ip — tg X)			± tgr]*.	(8)
* Плюс в	формуле	18)	соответствует	vD	при котором
				отношению — ,
ХТ <Х, и минус — отношению			Ѵр
			—— , при котором ХР>Х.

Вдальнейшем угол т) схода стружки относительно поверх ности резания условимся называть углом схода стружки, а угол схода стружки относительно передней поверхности инстру

мента — кинематическим углом схода стружки.

Взависимости от величины и направления вектора ѵѵ кине матический угол схода стружки т^г изменяется следующим об

разом: если вектор скорости ѵѵ направлен к входящей точке режущей кромки, то угол схода r]w- откладывается от перпен дикуляра к режущей кромке в сторону выходящей точки, при чем т}ж>г]. По мере уменьшения величины вектора ѵр кинема

тический угол схода стружки т]тк также	уменьшается	и при
Ѵр= 0 и ХР = К становится равным углу	схода т]„. Если	вектор

скорости Ѵр направлен к выходящей точке режущей кромки и %т< X, то при увеличении вектора ѵр кинематический угол схода стружки TJTK продолжает уменьшаться и при Хт = Х и Я.р= 0 ста новится равным нулю. При Хт>Х кинематический угол схода стружки Tj’iv' откладывается от перпендикуляра к режущей кромке в сторону точки р, которая в этом случае становится вы ходящей точкой режущей кромки и возрастает по мере увели чения вектора ѵѵ.

Степень пластической деформации стружки так же, как и при обычном резании инструментом с углом Х¥=0, можно оце нивать величиной относительного сдвига е. Рядом исследований [9, 31] было установлено, что если резание не является прямо угольным, то деформацию срезаемого слоя в направлении, пер пендикулярном к режущей кромке, и вдоль нее можно пред ставлять как деформацию простого сдвига [9, 31]. Поэтому от носительный сдвиг может быть определен через нормальную EN и касательную ет составляющие:

(9)

Перемещение инструмента вдоль касательной к режущей кромке не вызывает дополнительной деформации металла в на правлении, перпендикулярном к плоскости сдвига, наклоненной относительно поверхности резания под угол сдвига ß, а потому на основании рис. 3 нормальный относительный сдвиг

&AT= ctgß + tg (ß — У).

(ІО)

Угол сдвига определяется через коэффициент нормальной усадки стружки KLN и передний угол инструмента у:

(И )

Касательный относительный сдвиг (рис. 3)

Ах ALN sin ß

Выражая сдвиг слоев стружки вдоль режущей кромки через перемещение инструмента, длину стружки и угол ее схода т], получим

ет	sin р
ет	( 12)
	KL cos Л

Поскольку перемещение инструмента вдоль касательной к режущей кромке влияет на полный относительный сдвиг глав ным образом через изме нение его касательной со ставляющей, то целесо образно найти связь между касательным отно сительным СДВИГОМ Вт и касательным относитель

ным СДВИГОМ Етѵ при от сутствии этого движения инструмента. Допуская, что нормальное укороче ние стружки не зависит от того, есть или отсутст вует движение режущей кромки, находим


в, =		K^tgX -tgT]
	8тѵ--------------------- •
		к LN fg я — tg “По
Полученное			выраже-
ние	позволяет		проанали
зировать		влияние		величи
ны	и направления			векто
ра	Up	на касательную			Рис. 3. Схема для определения относитель-
составляющую				относи-	ного сдвига
тельного		сдвига.		Если

*П<'Пт>, что имеет место при векторе ѵр, направленном к входя щей точке режущей кромки, то вт>гтѵ- По мере уменьшения

вектора		ѵр относительный	сдвиг	вт	уменьшается	и	при
hp—% и		т]=т)„ становится равным относительному сдвигу
втѵ Если		r\|>T\|t), что соответствует вектору ѵр, направлен
ному	к	выходящей точке режущей кромки, то вт<еТѵ,
причем	Вт уменьшается при		увеличении вектора			ѵр.	При
ЯГ=А	и	Яр= 0 имеем tg T] = Aijr tg Я,		а	потому 8Г=0.		Этот

случай, очевидно, соответствует минимуму полного относитель ного сдвига.

При	дальнейшем	увеличении	вектора ѵр	имеем
Хт>Я, и	tg ті> ATZ-JVtg Л,	что приводит к	возрастанию	касатель
ного относительного сдвига Вт-

Зная величину полного относительного сдвига е, можно оп ределить интенсивность деформации е* срезаемого слоя при превращении его в стружку. Основываясь на теории деформации простого сдвига, будем иметь

е.

или

*і =	1	(13)
	Ѵз V * N +

Скорости сдвига и стружки могут быть определены на ос новании рис. 4. Нормальная составляющая uN скорости сдвига и, действующего на по верхности сдвига, накло ненной в нормальной плоскости NN к поверх ности резания под углом сдвига ß, определяется так же, как и при прямо

угольном резании:

иN	W .	cos у

	N cos (ß — у)
Подставляя		значение
нормальной		составляю
щей	истинной ско
рости	резания согласно
формуле (4), получим
_ 7i_cosycosA_ _ П4>
N	cos (ß — у)

Рис. 4. Схема для определения ско ростей сдвига и стружки

Касательную состав ляющую ит скорости сдвига, направленную вдоль режущей кромки, можно определить следу ющим образом. Время перемещения инструмен та вдоль касательной к

режущей кромке на расстояние LT (см. рис. 1) равно——. За

это время происходит сдвиг слоев стружки вдоль режущей

кромки на расстояние L C T со скоростью сдвига иг. Таким об разом,

ист

\ѴГ