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

угол о определяется с помощью выражения

tgc = -Sin^фг ( 121)

Углы cpz и а2 определяются с помощью следующих выра­ жений:

где р = —^ — — кинематический параметр обработки;

Ф к — угол наклона к оси детали, касательной к ре­

жущей кромке в рассматриваемой точке в плоскости, проходящей через эту касатель­ ную, параллельно оси детали;

% к — угол, образованный проекцией касательной к

режущей кромке на плоскость, перпендику­ лярную к оси детали, и радиусом-вектором р поверхности резания.

Указанные углы определятся с помощью выражений

(125)

sin An

47

где угол со определяется по формуле (90); угол Х0 определяется через углы X и ф следующим образом:

Толщина срезаемого слоя зависит от угла контакта ф точки режущей кромки и увеличивается по мере возрастания угла. Таким образом, по длине режущей кромки толщина срезаемого слоя изменяется от нуля в точке режущей кромки, соприка­ сающейся с обработанной поверхностью, до максимальной величины в точке, касающейся обрабатываемой поверхности.

Максимальная толщина срезаемого слоя атах и рабочая длина режущей кромки Ь при различных подачах и отрица­ тельных статических углах наклона кромки X приведены в табл. 9.

Т аб ли ц а 9

Толщина срезаемого слоя и рабочая длина режущей кромки при точении

(D = 80 мм, і = 3 м м, D p — 32 мм)

Возрастание угла X сопровождается непрерывным увеличе­ нием толщины срезаемого слоя и уменьшением -рабочей длины режущей кромки. Уменьшение b связано с соответствующим уменьшением максимального угла контакта. Так как поверх­ ность резания очерчена криволинейной образующей, то под условной шириной срезаемого слоя будем понимать размер В, изображенный на рис. 16. Условная ширина срезаемого слоя

из выражения (127) следует, что при увеличении угла X про­ исходит уменьшение условной ширины срезаемого слоя.

Строгание. Схема для определения а и Ъ при строгании резцом с отрицательным статическим углом X представлена на

48

рис. 17. Толщина срезаемого слоя в любой точке режущей кромки с углом контакта ф

Угол контакта ф, соответствующий текущей глубине реза­ ния 4, определяется по формуле (72). Так же, как и при точении, толщина срезаемого слоя по длине режущей кромки

Таблица №

Толщина срезаемого слоя при строгании

(Dp—40 мм, t= 3 мм, ö = l 1,09 мм)

“шах в мм при s MMjde. ход

кромки остается постоянной.

Постоянство рабочей длины режущей кромки объясняется тем, что при строгании максимальный угол контакта при уве­ личении угла X не уменьшается, а сохраняет неизменным свою величину, зависящую только от глубины резания t.

Условная ширина срезаемого слоя В определяется по фор­ муле (127) и так же, как и при точении, уменьшается при увеличении угла X.

Торцовое фрезерование. Схема для определения а и b при торцовом фрезеровании фрезой с положительным статическим

где sz — подача на зуб фрезы.

49

ОСОБЕННОСТИ СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ПЕРЕМЕЩЕНИИ РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ ИНСТРУМЕНТА ВОКРУГ СВОЕЙ ОСИ

Скорость самовращения режущей кромки является важней­ шей кинематической характеристикой, определяющей особен­ ности резания инструментами с самовращающимися резцами,, и ее величина оказывает значительное влияние на процессы, происходящие в зоне деформации и на передней поверхности инструмента.

Если при срезании слоя самовращающимся резцом вектор истинной скорости резания был бы перпендикулярен режущей кромке, то на основании рис. 7 скорость самовращения режу­ щей кромки была бы равна произведению ѵ sin X. Трение в опорах уменьшает скорость самовращения, делая ее тем меньше, чем больше коэффициент трения в подшипниках опор. Кроме этого, существует еще одно обстоятельство, уменьшаю­ щее скорость самовращения режущей кромки по сравнению с его предельным значением, равным о sin А.

Поскольку резец приводят во вращение касательные состав­ ляющие сил трения, действующие на контактных поверхностях инструмента, на скорость самовращения, кроме коэффициента трения в опорах, должен также влиять режим резания. Влияние глубины резания, подачи и отрицательного статического угла наклона режущей кромки при несвободном точении на ско­ рость Ѵр самовращения резца, смонтированного на двух под­ шипниках скольжения, показано на рис. 19 и 20. Для того чтобы избежать возможных ошибок, число оборотов резца в каждом опыте измеряли тахометром и стробоскопом фирмы «Орион». Штриховыми линиями на рисунках обозначена ско­ рость самовращения резца, равная произведению ѵ sin X. Ско­ рость самовращения резца во всех случаях меньше произве­ дения V sin X и только приближается к этому предельному значению при изменении режима резания и угла X. Штрихпунктирной линией показано влияние глубины резания на ѵр. при Х=45° для резца, смонтированного на двух радиально­ упорных подшипниках. Скорость ѵр в последнем случае выше,, чем при применении подшипников скольжения, обладающих большим коэффициентом трения. По .мере увеличения статиче­

5£

из-за увеличенияѵрабочей длины режущей кромки и уменьше­ ния средней величины рабочего переднего угла одновременно значительно возрастает радиальная сила, увеличивающая тре­ ние в радиальном подшипнике опоры, что приводит к уменьше­ нию скорости вращения резца. В дальнейшем будет показано, что скорость Ѵр ни при каких условиях работы не может пре­ взойти своего предельного значения, равного произведению

Vsin X.

Степень деформации стружки и состояние деформирован­ ной зоны. При постоянной скорости резания скорость самовращения резца зависит от статического угла наклона режущей кромки X [9, 31], который влияет на изменение степени дефор­ мации стружки. Величина рабочего переднего угла ур зависит от статического угла X и влияет на степень деформации струж­ ки. При увеличении угла X возрастает неоднородность дефор­ мированного состояния зоны деформации по ее ширине из-за переменности рабочих передних углов вдоль режущей кромки инструмента.

52