Файл: Бетанели, А. И. Прочность и надежность режущего инструмента.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 109
Скачиваний: 0
Из формул (3.29), (3.30) и (3.31), получим
|
ос |
(3.32) |
п-~----------- , |
||
п = с |
к |
(3.33) |
Оп—Ре . |
В частных случаях, при п —1 формулы (3.29), (3.30), (3.31) превращаются в формулы (3.26), (3.27) и (3.28). В таблицах 3.3 и 3.4 приведены значения п, рассчитанные по формуле (3.32). Вели чины (тс взяты по экспериментальным данным Н . Н . Зорева [55], а а3{ — по данным Т. Н . Лоладзе [81].
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 3.3 |
Показатели степени л для эпюр контактных нормаль |
|||||
ных напряжений при свободном резании стали 20Х |
|||||
быстрорежущим резцом в воде со скоростью |
|||||
0=0,01165 |
м/сек |
(0-7 м/мии). |
|||
Толщина |
|
а = 8 ' |
п |
|
|
асреза |
ѵ=о |
|
Y = 10 |
Т=203 |
|
•10” 3м |
|
||||
0,02 |
o.s |
|
1,082 |
2,0 |
|
0,05 |
0.83 |
|
1,082 |
2,12 |
|
0,1 |
0,986 |
|
1,273 |
2.25 |
|
0.2 |
1,495 |
|
1.7 |
3,33 |
|
0.3 |
1,862 |
|
2.03 |
6,09 |
Показатели степени |
эпюр |
нормальных |
|
|
Т а б л и ц а 3.4 |
||||||||
контактных напряжении |
|||||||||||||
, Y = 1 0 ; |
1=0°; |
при резании различных сталей |
7 = 4 ,0 |
- 10“ 3м , |
|
||||||||
|
а = а , = 8 ° ; с [ = 6 0 '; |
< Г і = Ю ° ; |
|
|
|
|
|
||||||
Обраба |
|
|
|
s = 0 , 156 • ІО“ 3 м/об |
|
|
|
|
|
||||
|
иУІ |
|
Показатели |
|
Скорость резания |
ѵ |
м/сек |
||||||
тываемая |
Мн.'м2 (кГ/мм2) |
|
|
||||||||||
сталь |
|
|
3 |
0.663 |
2,0 |
3,33 |
4,66 |
||||||
1 |
|
2 |
ос |
с |
|
|
4 |
5 |
|
6 |
|
7 |
|
У 12 |
1610(164) |
|
•10”3м |
0.5 |
0,35 |
|
— |
|
— |
||||
|
|
|
п |
490(50) |
588(60) |
|
|
||||||
|
|
|
|
Ми/м2(кГ/мм3) |
0,439 |
0,577 |
0,48 |
0,4 |
|||||
У8 |
І 550(158) |
|
с •!0“3 м |
0.9 |
0,5 |
||||||||
|
асМн.'м2(кГ/мм'2) |
392(40) 441(45) |
540(550)' 588(60) |
||||||||||
|
|
|
0.339 |
0,339 |
0,534 |
1 0,613 |
•1. А. М. Ветапели |
129 |
1 2
18ХНВ 1350(138)
10 902(92)
50 1175(120)
ц=0,666
м/сек
о=0,155
м/сек
|
3 |
Т а б л и ц а 3.4 (продолжение) |
|||
|
4 |
5 |
6 |
7 |
|
ас |
с .ІО-3 м |
1,3 |
0,7 |
0,58 |
0,57 |
|
г. |
235(24) |
333(34) |
343(35) |
392(40) |
|
Мн/м2(кГ/мм2) |
0.211 |
0,327 |
0,34 |
0,408 |
ас |
с. ІО-3 м |
3.0 |
2 3 |
1,82 |
1,55 |
|
и |
98(10) |
103(10,5) |
108(11) |
108(11) |
|
Мн/м=(кГ/мм'-) |
0.122 |
0,1288 |
0,1357 |
0,1357 |
|
|
Подана s. Ю-3 м/об |
2,5 |
||
|
с.10-3 м |
1.0 |
1,5 |
2,0 |
|
ас |
3.15 |
3,65 |
4,0 |
4,3 |
|
|
п |
392(40) |
450(46) |
540(55) |
618(63) |
|
Мн/м2(кГ/мм2) |
0,5 |
0,622 |
0,846 |
U |
|
с. 10-Зм |
2.25 |
9 ^ |
686(70) |
— |
|
п |
490(50) |
598(61) |
||
сгсМн/м2(кГ/мм2) |
0,714 |
1,4 |
|
||
|
|
1,035 |
|
На рис. 3.13 дано измене ние распределения контактных нормальных напряжений в за висимости от толщины среза
[84].
Опыты были проведены при свободном точении свинца без охлаждения резцом из эпоксид ной смолы ЭД6, обладающей необходимой оптической чувст вительностью наряду с достато чной прочностью II твердостью-
Рис. З .ІЗ . Распределение • контакт ных нормальных напряжений вдоль О 2 ширины контакта в зависимости от
толщины среза.
В таблице 3.5 приведены данные о модуле упругости Е , преде ле прочности при одноосном растяжении сгь, пределе прочности при одноосном сжатии G _ b, относительном удлинении б образцов эпоксидной смолы ЭД 6, полученных на кафедре технологии ма шиностроения ГПИ В
Механические свойства эпоксидной смолы ЭД6 |
Т а б л и ц а 3.5 |
|||
£Мн/м2(кГ/.мм2) |
ОйМн/м2(кГ/мм2) |
0_ьМи/м3(кГ/мм2) |
б% |
|
3060(312) |
53 (5,4) |
129 (13,17) |
|
1,6 |
Точение диска диаметром 150 • ІО-3 |
м осуществлялось |
при по |
мощи специального приспособления для микрорезания [20,24], которое помещалось между поляризатором и анализатором поля ризационно-проекционной установки П П У 5 (описание приспо собления см. в главе V). Толщина резцов была 8,0 • 10“3м. Перед ний угол резца у=10°, а задний а=10°. Толщина среза изменялась в пределах (0,2-ч-1,5). 10~3м, при скорости резания ѵ = 1,4 • 10~3м/сек (84,0 • 10"3 м/мин). Температура окружающей среды сохраня лась неизменной с целью обеспечения постоянства механических свойств ббрабатываемого и инструментального материалов [84].
Методика поляризационно-оптических исследований была раз работана, основываясь на данных [134, 135, 157]. (Описание мето дики см. в главе V).
Как видно из рис. 3.6—3.13 и таблиц 3.3 и 3.4, в зависимости от переднего угла и толщины среза показатель степени п меняется в широких пределах. Следовательно, меняется в широких преде лах кривая, ограничивающая эпюру. Треугольная эпюра при из менении условий резания во всех случаях неизменно ограничена прямой, т. е. в меньшей степени отражает влияние условий реза
ния. |
Поэтому правильнее определять эпюру по |
формуле |
(3.17), |
||
а не |
по формуле (3.12). Следует отметить, |
что |
Д ж . Р. |
Понкше |
|
[173] также предложил вычислять величины |
п |
по формуле (3.17).1 |
|||
|
|||||
1 На кафедре технологии машиностроения ГПІІ |
автором была |
организо |
вана лаборатория поляризационно-оптических исследований напряжений в ре жущей части инструмента. Эпоксидные смолы различных типов изготовляла И. А. Майсурадзе.
131
Рассмотрим влияние условий резания на максимальное кон тактное нормальное напряжение, действующее на острую режу щую кромку. Т. Н . Лоладзе [81] на основании использования дан ных теории пластичности [127] о контактных напряжениях пред ложил формулу:
сг.й=2Тф(1,285—у), |
(3.34) |
где у — передний угол, измеряемый в радианах.
На основании формулы (3.34) передний угол существенно вли яет на величину максимального контактного нормального напря жения. Это подтверждается поляризационно-оптическими иссле дованиями [155]. Для изучения влияния толщины среза были про ведены специальные опыты [84].
Ход кривых нормальных контактных напряжений на рис. 3.13 таков, что, экстраполируя их до вершины, можно полагать, что максимальные контактные нормальные, напряжения arA/ сравни тельно в малой степени зависят от толщины среза. Наоборот, в работе [105] величина сг17 в сильной степени зависит от толщины среза.
Суть специальных опытов [84] состояла в следующем. При сво бодном строгании со скоростью 0,2 • 10'3 м/сек (12 • ІО'3 м/мин)
производилось |
резание свинца |
и олова |
резцами одинаковой фор |
|||||||||||
мы (у = а=1 0 а) |
из олова, |
кадмия, |
цинка |
с постепенным увеличе |
||||||||||
нием |
толщины среза до пластической деформации |
режущей кром |
||||||||||||
|
|
|
|
|
ки. В |
таблице |
|
|||||||
|
|
|
Т а б л и ц а |
3.6 |
3.6 приведены дан |
|||||||||
|
|
|
ные о твердости по Бринеллю |
ука |
||||||||||
Материал |
|
Твердость НВ |
|
занных |
материалов. |
|
пласти |
|||||||
Мн/м2 (кГ/мм2) |
|
В качестве |
критерия |
|||||||||||
Свинец |
|
50 (5,1) |
|
ческой |
деформации |
|
кромки |
было |
||||||
|
|
принято |
такое |
состояние, |
когда |
|||||||||
Олово |
|
170 (17,32) |
|
резец не мог срезать стружку, |
т. е- |
|||||||||
Кадмий |
|
325 |
|
|
не было стружкообразования. Опы |
|||||||||
Цинк |
|
250 (25,45) |
|
ты |
показали, |
что |
|
при |
резании |
|||||
|
|
(34,2) |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
свинца оловянным резцом при |
раз |
|||||||
людается |
существенная |
|
личных |
|
толщинах среза не наб |
|||||||||
разница |
в |
пластической |
деформации |
кромки. Лишь сравнивая состояния кромки при толщинах среза 0,1 • 10“3м и 1,6 • 10'3 м, можно усмотреть некоторую разницу де формации кромки, которая несколько больше при толщине среза
132