Файл: Макаров, А. Д. Износ инструмента, качество и долговечность деталей из авиационных материалов учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 99
Скачиваний: 1
|
|
|
|
u- |
100 л, |
|
|
|
|
|
(6.17) |
|
|
|
|
СМ “ Ь |
' S •M •C g ^ > |
где |
значения |
C0 и |
и находятся |
из уравнения правой ветви |
|
кривой hon = |
f(v) |
следующего вида: |
|||
|
|
|
|
|
(6.18) |
Для определения |
экономической скорости резания Уэ форму |
||||
ла |
(6.17) имеет |
следующие преимущества перед формулами |
|||
<6.9) |
и (6.10): |
|
|
|
|
1. Формула (6.17) исключает вероятность выбора нерацио нальных режимов резания, соответствующих левой ветви кривой Л0п — f(a), тогда как формула (6.10) дает часто совершенно не рациональные режимы резания для труднообрабатываемых ма териалов.
2. |
Формула |
(6.17) учитывает принятый критерий затупления |
h r и подачу s, |
связанные с точностью и чистотой обработки. |
|
3. |
Так как |
величина hon не зависит от критерия затупления |
инструмента, то при определении'Уэ исключается необходимость проведения стойкостных исследований до полного затупления
инструмента, |
в то время как для выбора Уэ по вычисленному по |
||||||||||
■формуле (6.9) периоду стойкости Тэ стойкостные |
исследования |
||||||||||
необходимо проводить до заданного критерия затупления. |
|||||||||||
Например, при точении жаропрочного сплава ЭИ437БУ рез |
|||||||||||
цом ВК6М при t = |
1мм и s = 0,20 |
мм об поверхностный отно |
|||||||||
сительный |
износ |
в правой |
ветви |
кривой |
hon = |
f(v) равен |
|||||
hon = |
0,048 о2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Тогда |
|
|
|
|
з / |
|
ЮО |
Ал |
|
__________ |
|
|
|
V* ~ |
у |
(2 + |
i i - ) - 0,20-0,048-2 |
^ 7 1 0 Л г- |
|||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
V |
2,4о / |
|
|
|
|
Здесь |
Sj |
= |
13 коп., |
£ = 2,43 коп [13]. |
|
|
|||||
Отсюда можно видеть, что с увеличением Лг скорость Уэ. уве |
|||||||||||
личивается |
|
(например, |
при hr = |
12 мкм Уэ = |
20,5 |
ж/ж««; при |
|||||
Лг = 30 мкм |
Уэ = 27,8 м/мин). |
|
|
|
|
||||||
|
Графическое определение скорости резания |
Уэ |
|||||||||
Недостатком аналитического выражения (6.18) является то, |
|||||||||||
что параметры С0 и и фактически не являются |
постоянными при |
значительном изменении скорости резания и подачи. Поэтому более точное определение скорости Уэ может быть осуществлено графическим построением [14].
Выше было показано, что после введения соответствующих обозначений переменная доля себестоимости операции в станкомину.тах
95
э .
|
|
|
|
В — t0 ~Ь |
Q~ |
(6.19) |
|
Произведем замену t 0 через |
V |
|
|
||||
|
|
to |
|
F |
1 _ |
. JL- |
|
|
|
10KS |
К |
I0S ’ |
|
||
|
|
|
|
||||
где |
F — обрабатываемая площадь детали, |
см 2. |
|||||
Также заменим |
|
|
|
|
|
||
где |
h r— допускаемый радиальный износ |
в зоне нормального |
|||||
износа инструмента, м км . |
|
|
|
||||
/1,-,= |
h ■F |
— радиальный |
износ |
за время обработки одной |
|||
- ^ оо |
|||||||
|
|
детали. |
|
|
|
|
|
Подставляя |
значение |
указанных |
величин, |
получим |
|||
|
|
Q |
= |
1000 hr . |
|
|
|
|
|
^ |
' |
hon ■ F |
|
|
Формула (6.19) принимает вид
в = - L . |
-Z_+/lon_ ^ l _ |
(6. 20) |
||
К |
10S |
|
1000 hr |
|
Для упрощения примем |
F — 1 см2. В таком случае |
задача |
||
сводится к исследованию минимума |
В |
при обработке 1 |
см2 по |
|
верхности детали: |
|
|
|
|
В — — • |
-----■+■hon------------ |
(6. 21) |
||
V |
10 S |
0 |
1000 hr |
|
Таким образом, В можно рассматривать как сумму двух функций, первая из которых графически может быть представ лена в виде гиперболы, вторая — в виде кривой с точкой мини мума при V0, так как это та же функция, что и hoa = / (v), толь ко с уменьшением масштаба в к раз:
|
*cM+ 4r |
(6.22) |
K = _ J --------------- L - |
||
1000ЛГ |
1000 hr |
|
Для соблюдения постоянства |
масштаба гиперболу |
на . этой |
же системе координат следует строить с масштабом
1
0S |
(6.23) |
|
96
Чтобы найти скорость V9, при которой В |
имеет минимальное |
значение, надо первую производную (B)v- |
приравнять к нулю, |
т. е. |
|
(B)v= ( j r ) v |
' Toi |
+ |
{h^ ' v ' |
m lh r = |
°' |
(6*24) |
|
Отсюда |
|
|
|
|
|
|
|
~~ [~v)v |
’ |
10 S |
= |
^h°">v ' |
1000 hr |
' ■ |
^6*25^ |
Равенство (6.25) будет |
соблюдаться |
при том . |
значении V9, |
при котором углы наклона касательных к построенным графикам
гиперболы и функции |
h oa = / (о) равны, но противоположны |
по знаку. |
необходимо перевернутый график гипер |
Для нахождения У9 |
болы сместить в направлении оси ординат до . касаниц q графиком. Лоп = f (v), при этом точка касания дает величину 17э (рис. 6.7)..
Заранее изготовленные шаблоны с графическим выражением функции F = — io.v -s для Разных значений подачи могут значи тельно облегчить графическое нахождение V3-
Соотношение между скоростями резания V0, V9 и VMn
Так как первое слагаемое в выражении (6.21) имеет вид ги перболы, а второе — параболы, то лишь при одном значении арчгумента (скорости резания V = V9) первые производные от этих
4 Заказ 829 |
9 # |
функций равны друг другу. Кроме того, величина V3 всегда должна быть больше скорости V0, т. е.
V3 > V0. |
(6.26) |
Действительно, V3 не может быть меньше V0, так как при значениях V < V0 первая производная (hon)v является величиной
отрицательной, а первая производная (-y)v ПРИ любых значениях
V — положительна, т. е. при значениях V < V0 равенство (6.25) не может выполняться.
Скорость Уэ теоретически не может быть и равной скорости
V0, так как первая производная |
(hon)v |
в точке |
V = |
V0 |
пред |
|
ставляет собой прямую, параллельную оси абсцисс. |
Прямая яв |
|||||
ляется асимптотой функции F = |
1Q^ |
т. е. лишь при бесконеч |
||||
но большом значении V функция F может коснуться |
такой |
пря |
||||
мой. Но скорость V 0 — величина конечная. |
|
|
|
|
||
Следовательно, при конечных |
величинах V0 |
всегда |
должно |
|||
соблюдаться неравенство (6.26). |
|
|
|
|
|
|
Если учесть неравенство (6.16), то можно записать |
|
|
||||
VM.„. > Vs > V0. |
|
|
|
|
(6.27) |
Из выражения (6.25) и графического построения (рис. 6.7) следует, что экономическая скорость резания отличается от оп тимальной на тем меньшую величину, чем выше крутизна подъе ма правой ветви кривой hon = f (v), чем больше величина опти мальной скорости резания, а также чем меньше функция F =
= ]0 у g при заданном значении V .
Поэтому величина разницы между скоростями V3 и V0 зави сит от свойств обрабатываемого и инструментального материалов, подачи, геометрии инструмента и т. д.
При обработке жаропрочных и жаростойких |
материалов, |
|
как правило, скорости резания V0, V3 и даже |
VM.n. |
находятся |
на одной скоростной ступени металлорежущего |
станка [5], что |
является дополнительным стимулом, чтобы вести обработку дета лей на скоростях резания V0.
Зависимость скорости резания от подачи и глубины резания Если исходить из приближенной зависимости износа режущих
инструментов от элементов режима резания в |
форме соотношения |
|
18] |
|
|
|
h3 = Сх*«vXi ах* 6х*, |
‘(6*28) |
где |
С — коэффициент, |
|
х 1, х 2 , |
х 8, х 4 — показатели степени, |
|
9$
а |
и b — соответственно |
толщина |
и ширина |
срезаемого |
|||||||
|
|
|
слоя, |
|
|
|
|
|
|
|
|
то |
при h3 = |
const |
=■ С |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с ) |
L . |
Ъ . |
Ъ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
их‘ |
• ах‘ |
• 6х1 |
|
|
|
и при |
Т = |
const |
= |
С" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х* |
х3 |
|
1 |
1 |
|
|
||
|
|
|
v х> • ах‘ • 6Х‘ = f— У' |
|
|
||||||
|
|
|
С" |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
[ |
с ) |
|
|
|
|
Отсюда, |
далее, можно |
получить |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
х. |
1 |
х, |
, |
|
|
|
|
|
|
( L > |
X, |
||||
|
|
|
|
|
|
■ \С"/ |
ах, . £>х, |
|
или, положив
. и
окончательно будем иметь
II |
> |
*?|* |
II |
> |
|
|
|
|
ч |
|
С У |
С у |
(6.29) |
v-r — |
или |
от= |
|
|
|
% yv . , xv |
‘ |
t
Здесь коэффициенты С у и С у отличаются друг от друга, так как
толщина и ширина среза зависят соответственно не только от подачи и глубины резания, но и от главного угла в плане ср ин струмента.
Формула (6.29) выражает зависимость между скоростью реза ния и элементами сечения среза при постоянной стойкости резца.
Громадный экспериментальный материал, который накопил ся в теории резания метеллов по изучению влияния толщины среза (подачи) и ширины среза (глубины резания) на скорость резания, при условии Т = const, доказывает, что на скорость резания толщина среза влияет значительно сильнее, чем ширина среза, т. е. что
Уу > Ху. |
(6.30) |
Это остается справедливым для правой ветви кривой Т — v при подавляющем большинстве условий резания металлов. На пример, при чистовом точении машиноподелочных .сталей твер
досплавными резцами х у » |
0,15; |
у у « |
0,35. |
показатели • x v и |
Как показатель тп в формуле |
(6.7), |
так и |
||
У у в формуле (6.29) не являются постоянными, |
хЗр’Дктер'ДВДДО дая/. |
|||
заданного обрабатываемого |
и инструментального материалов-,' |
4* |
99 |