Файл: Макаров, А. Д. Износ инструмента, качество и долговечность деталей из авиационных материалов учебное пособие.pdf

рования, могут служить крите­ рием перехода в пластическую область, т. е.

новлено, что около 90% всей нормальной и касательной нагрузки на передней поверхности инструмента приходится на участок ОВ

ся обрабатываемый материал, переход от упругости к пластичности затруднен вследствие дополнительных напряжений, действующих в перпендикулярном направлении [16]. В связи с этим имеет место значительное повышение несущей способности контакта.

На участке. контакта АВ (принятом упругим) при резании металлов, имеющих среднюю и значительную величину модуля упругостй (подавляющее большинство конструкционных металлов), деформационной составляющей трения можно пренебречь [3]. -Тогда сопротивление сдвигу на этом участке будет определяться лишь прочностью тп на срез адгезионных связей, обусловливаю­ щейся главным образом распределением контактных нормальных напряжений и температур на передней поверхности инструментов.

Температура и контактные напряжения, как это видно из рис. 4.19 и 4.20, распределены на передней поверхности нерав-

т

номерно. Максимальная температура зачастую может достигать значений температур 0 хар и превосходить их [17]. Все это опреде­ ляет характер зависимости касательных напряжений

Здесь, ввиду малого изменения, величину т0 можно принять по­ стоянной.

Тогда коэффициент трения на этом участке

т. е. зависит от нормальных напряжений и температуры контакта, что соответствует экспериментальным данным работы [13].

Согласно [18] характер распределения нормальных напря­ жений на передней поверхности может быть описан как

ветствовать распределению р(х). Во втором случае до хк это соот­ ветствие будет соблюдаться, а в дальнейшем в связи с уменьшением Р (при 0 (х )> 0 х.р) темп нарастания т(х) будет снижаться по сравнению с нарастанием р(х).

На участке заторможения ОВ касательные напряжения рас­ пределяются по законам внутреннего скольжения с учетом явле­ ний упрочнения и разупрочнения (рис. 4.19). Чаще всего полагают, что при этом напряжения т(,г) постоянны и равны по величине сопротивлению ts сдвига материала стружки [10,15].

Протяженность участка ОВ оказывает существенное влияние на нагруженность и работоспособность непосредственно режущей

G9.

Отсюда

(5.22)

Учитывая, что хи — С — Cv получим

(5.23)

Отсюда относительная длина участка заторможения

(5.24)

V

Увеличение улучшает условия работы режущей кромки, так как при этом значительная доля нагрузки на передней поверхности распределяется на относительно большем участке контакта. И,, наоборот, уменьшение ч ухудшает работоспособность кромкиРассмотрим влияние толщины а среза и скорости v резания;

Если при этом не происходит существенных изменений темпера­ туры резания, то увеличение а приводит к уменьшению ч и ухуд­ шению работы рейсущей кромки, что соответствует известным,

коэффициент Р(в) [9]. Первые два фактора благоприятно сказы­ ваются на работоспособности резцов, так как увеличивают ч; последний фактор снижает работоспособность резцов в связи с уменьшением ч. Поэтому при скоростях резания, обеспечивающих

уменьшение |3(в), что может привести к превалирующему влиянию» этого фактора и снижению работоспособности инструмента. Сле­ довательно, должна существовать скорость резания, при которой условия на передней поверхности способствуют наилучшей рабо­ тоспособности инструмента.

По-видимому, это обстоятельство является одной из причин существования оптимальных скоростей v0 резания [12], прй ко­ торых достигается наибольшая размерная стойкость инструментов.

Определим средний коэффициент [а трения по передней поверх­ ности инструмента [19].

70

Интегрируя уравнение (5.16) в пределах от 0 до х = 0 - С г и приняв при этом Р(х) — const == р, получим значение касатель­ ной силы FB, действующей на участке внешнего трения,

Касательная сила F, действующая на всей площади контакта, равна сумме сил FB и FB, т. е.

Г = 6 - С [т. + ^ > " (5.J8)

Интегрируя уравнение (5.18) в пределах от 0 до х==С1, получаем

В работе [15] получена зависимость коэффициента р. от характе­ ристик процессов, происходящих в зоне стружкообразования,

cos 2 (ф — У) ~Ь ~ \f 1 — 4т(/г-f- 1)• sin 2(Ф •7)

П