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

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

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