Файл: Бетанели, А. И. Прочность и надежность режущего инструмента.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 113
Скачиваний: 0
1,6 • 10~3 м. |
При резании свинца кадмиевым и цинковым резцами |
в диапазоне |
толщин (0,1 л-2,5) • І0~ам заметная пластическая де |
формация кромки не наблюдалась. Если бы с увеличением тол щины среза максимальное контактное нормальное напряжение воз растало в сильной степени (в 1,5-ь 2 раза), то тогда в вышеуказан ных опытах обнаружилось бы ощутимое влияние толщины среза на пластическую прочность (формоустойчивость) режущей кромки.
Эти опыты соответствуют тому, что максимальные контактные нормальные напряжения, действующие иа режущую кромку, главным образом, определяются касательным напряжением на плос кости сдвига тф обрабатываемого материала [81], которое мало зависит от толщины среза (см. формулу (3.34)).
Перейдем к рассмотрению результатов работы автора [19, 24]
по определению |
контактных |
касательных напряжений. |
Контакт |
ные касательные |
напряжения тр определяются [19, 24] |
по фор |
|
муле: |
tf |
- ,цоу/> |
(3.35) |
где р — коэффициент трения между стружкой н передней поверх ностью.
Коэффициент трения меняется по ширине контакта [7, 8, 81,
163, 178]. Следовательно, r F |
определяется |
как |
произведение ве |
||||||
личин р и Од,, |
меняющихся |
|
|
|
|
I |
|||
по ширине контакта. |
В зави |
|
|
|
|
ІИ |
|||
симости от их |
сочетания ме |
|
|
|
|
||||
няется характер кривой каса |
|
|
|
|
|
||||
тельного напряжения. |
Обычно |
|
|
|
|
|
|||
на участке, |
соответствующем |
|
|
|
|
|
|||
пластическому |
контакту, |
|
|
|
|
|
|||
кривая параллельна осп абс |
|
|
|
|
|
||||
цисс (см. |
[8] |
и др.). В некото |
|
|
|
|
|
||
рых случаях |
на этом участке |
|
|
|
|
|
|||
касательные напряжения дос |
|
|
|
|
|
||||
тигают максимума. Если в |
|
|
|
|
|
||||
формулу |
(3.35) |
подставлять |
Рис. 3.14. |
Линейная |
зависимость |
||||
р = р с,где |
рс — средний коэф |
|
|||||||
фициент |
трения по |
ширине |
|
г |
|
|
|
||
контакта, то это является |
между коэффициентом трения р и |
||||||||
расстоянием |
|
от режущей кромки |
|||||||
определенным приближением. |
на передней |
поверхности. |
|||||||
133
Более точным |
является представление |
о линейном изменении и, |
||||||||||
в зависимости |
от |
г. |
Легко |
показать |
(см. |
рис. 3.14), |
что : эта |
|||||
зависимость |
имеет |
вид: Б=Ео |
с/2М-о |
J. |
|
|
') |
|
||||
или |
|
|
|
|
|
|
2г |
|
|
|
(3.36) |
|
|
|
|
|
|
і-1= Ро-г(Рс— Po) с |
|
кромке. |
|
||||
где р0 — коэффициент трення на режущей |
г—с, |
|
р = |
|||||||||
Если |
г— |
то по формуле (3.36) |
р = р 0. |
Если же |
то |
|||||||
|
0, |
|
|
|
|
|||||||
=2 р с— Но-
Вформуле (3.36) рс определяется по обычной формуле механи
ки процесса резания:
и р//— Ny-T-jPz — P i )t g y |
(3.37) |
“Л ,—F 1 — {PV—A^) tg у ’
где |
Р у |
— радиальная сила резания; |
|
|
P z |
|
|||
|
N\ |
— тангенциальная сила резания; |
|
|
|
F1 |
— нормальная сила, действующая на заднюю поверхность; |
||
|
|
— касательная сила, действующая на заднюю поверхность. |
||
|
Силы, действующие на заднюю поверхность, можно определить |
|||
одним из известных ныне методов (см. [55]). |
|
|||
|
Величина ро приближенно может быть определена [81] по фор |
|||
муле: |
1 |
у) |
. |
|
|
|
Ро~ 2(1,285— |
|
(3.38) |
Фактически изменение коэффициента по ширине контакта яв ляется нелинейным. Поэтому общее выражение имеет вид:
Р=Ро-{-(Рс |
(3.39) |
где m — показатель степени, зависящий от условий резания. При m = 1 формула (3.39) превращается в формулу (3.36). Выражение показателя степени т можно получить из форму
лы (3.39) при г—с
] _ Р ш п х |
Р-о |
т = ------ lg 2 |
(3.40) |
134
Как видно из формулы (3.40), для определения т наряду с рс
ир0 необходимо знать величину ртах-
Втаблице 3.7 приведены значения п, рассчитанные по форму лам (3.32) на основании экспериментальных данных автора. Ве личины ам, сгс были вычислены соответственно по формулам (3.34), (3.9), силы резания — измерены динамометром УДМ-1. Ширина
контакта определялась по формуле (1.3) на основании измерений усадки.
В таблице 3.8 приведены величины р0 и ро, рассчитанные по формулам (3.37) н (3.38) на основании экспериментальных данных автора. На рис. 3.15—3.19 показаны эпюры изменения контактных нормальных, касательных напряжений и коэффициентов трения, рассчитанные по формулам (3.17), (3.35), (3.36) на основании экс
периментальных данных Н . Н . Зорева |
[55] и |
|
величинам сг1Г — по |
||||||||
данным Т. Н . Лоладзе [81] (см. таблицу 3.3). |
ак , |
xF |
|||||||||
На рис. 3.20, 3.21, 3.22, |
3.23 даны |
|
эпюры изменения |
|
|
||||||
и р, |
рассчитанные по данным таблиц 3.7 |
и 3.8. Эти данные исполь |
|||||||||
зованы ниже в главе V для расчета напряжений в контактной зо |
|||||||||||
не режущей части инструмента. |
|
|
|
Т а б л и ц а |
3,7 |
||||||
Показатели |
степени п |
для |
эпюр контактных |
нормальных напряжений при |
|||||||
|
свободном точении жаропрочного сплава ХН60В(ЭИ867) |
|
|
||||||||
|
|
|
твердым сплавом ВК8 |
|
|
|
|
|
|
||
ѵ° |
ß° |
|
у=0,025 м/сек (1,5 м/мин) |
|
|
|
|
||||
а ѵ Мн/м2(кГ/мм2) |
а 10_3м |
сгсМн/м2 (кГ/мм2) |
а |
|
|||||||
1 |
2 |
3 |
|
|
4 |
|
|
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
j |
0,11 |
|
935,0 |
(95,5) |
0,606 |
|
|
,. |
|
|
|
|
0,2 |
|
1010 |
|
(103,4) |
0,688 |
|
90 |
2490 |
(254) |
: |
0,28 |
|
1070 |
|
(109,2) |
0,755 |
|
|
— 10 |
0,32 |
|
1070 |
|
(109,2) |
0,755 |
|
||||
|
|
|
|
|
0,4 |
|
1080 |
|
(110,0) |
0,764 |
|
|
|
|
|
|
0,45 |
|
1080,5(110,5) |
0,767 |
|
||
|
|
|
|
|
0,48 |
|
1080,5(110,5) |
0,767 |
|
||
|
|
|
|
|
0,64 |
|
1085 |
|
(111,0) |
0,767 |
' |
|
|
|
|
|
0,11 |
|
995 |
(101,5) |
1,10 |
||
|
|
|
|
|
0.2 |
|
1060 |
(108,1) |
1,26 |
|
|
10 |
70 |
1900 |
(19-1) |
|
0,28 |
|
1090 |
(111,5) |
1,351 |
|
|
|
0,32 |
|
1150 |
(112,9) |
0,39 |
|
|||||
|
|
|
|
|
0,4 |
|
1110 |
(113,1) |
1,4 |
|
|
|
|
|
|
|
0,45 |
|
ИЗО (115,1) |
1,465 |
|
||
|
|
|
|
|
0,5 |
|
1155 |
(118,0) |
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
0,56 |
|
1180 |
(120,1) |
1,63 |
|
|
135
1 |
j |
2 |
3 |
4 |
Продолжение таблицы |
3.7 |
||
|
5 |
6 |
|
|||||
|
|
|
|
0,16 |
1170(119.5) |
2,75 |
||
|
|
|
|
0,228 |
1205 |
(123) |
3,07 |
|
20 |
|
64 |
1595 (163) |
0,274 |
1225 |
(125) |
3,29 |
|
|
0.32 |
1265 |
(129) |
3,79 |
||||
|
|
|
|
0,365 |
1310 |
(133.5) |
4.53 |
|
|
1 |
|
|
0.4 |
1335 |
(136.0) |
5,03 |
|
|
|
|
0.46 |
1370 |
(140,0) |
6,09 |
||
|
1 |
|
|
0.5 |
1040 |
(106,0) |
3,98 |
|
|
|
|
|
0,1! |
1175 |
(120) |
9,55 |
|
30 |
' |
52 |
1300 (132,5) |
0.2 |
1220 |
(124,5) |
15,40 |
|
0,45 |
1220 (124,5) |
15,40 |
||||||
|
|
|
|
0,28 |
1235 |
(126,0) |
19,10 |
|
|
|
|
|
0,32 |
1240 |
(126,5) |
20,7 |
3.8 |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ца |
|
|
|
Коэффициенты трения при свободном точении жаропрочного |
|
|||||
|
|
|
сплава ХН60В (ЭИЭ67) твердым сплавом ВК8 |
|
|
|||
Vе |
|
и=0,025 м/сек (1,5 м/мин) |
1>с |
Во |
|
|||
|
а ■10-Зм |
с 10 3 м |
|
|
||||
|
1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
|
|
|
0.11 |
0,45 |
|
0.344 |
|
|
|
|
|
0.2 |
0.748 |
|
0,329 |
|
|
— 10 |
|
0,28 |
1,000 |
|
0.28 |
0,343 |
||
|
0,32 |
1,14 |
|
0,287 |
||||
|
|
|
0.4 |
1,4 |
|
0,255 |
|
|
|
|
|
0,45 |
1.565 |
|
0,2285 |
|
|
|
|
|
0,48 |
1.666 |
|
0,2295 |
|
|
|
|
|
0.64 |
2,2 |
|
9,225 |
|
|
|
|
|
О .П |
0,35 |
|
0,42 |
|
|
|
|
|
0.2 |
0,59 |
|
0,43 |
|
|
|
|
|
0,28 |
0,8 |
|
0.429 |
|
|
|
10 |
|
0,32 |
0.91 |
|
0,434 |
0,452 |
|
|
|
0,4 |
1,127 |
|
0,431 |
|
||
|
|
|
0.45 |
1,231 |
|
0,431 |
|
|
|
|
|
0,5 |
1,35 |
|
0,431 |
|
|
|
|
|
0,56 |
1,48 |
|
0,433 |
|
|
|
|
|
0.16 |
0,4 |
|
0,515 |
|
|
|
20 |
|
0,228 |
0,55 |
|
0,51 |
0,535 |
|
|
|
0.274 |
0.65 |
|
0,512 |
|
||
|
|
|
0,32 |
0,74 |
|
0,51 |
|
|
|
|
|
0.365 |
0,81 |
|
0,51 |
|
|
|
|
|
0.4 |
0.88 |
|
0,51 |
|
|
|
|
|
0.46 |
0.98 |
|
0,51 |
|
|
136
1 |
2 |
3 |
Продолжение таблицы 3.& |
|
4 |
5 |
|||
|
0,05 |
0,127 |
0,765 |
|
|
0,11 |
0.25 |
0,74 |
|
30 |
0,2 |
0,44 |
0,736 |
0,655 |
0,25 |
0,548 |
0,7345 |
||
|
0,28 |
0.61 |
0,735 |
|
|
0,32 |
0,694 |
0,737 |
|
Как видно из рис. 3.15, 3.16, 3.17, 3.18, 3.19, 3.20, 3.21,. 3.22, 3.23, эпюры, в зависимости от условий резания, сильно меняют ся. В общем случае, о\ѵ выражается параболической кривой, р
<бн,
бм, Ер
Рис. ЗЛ5. Изменение величии |
Рис. |
т |
р3.16., |
Изменение |
величины |
|||||||
стЛ„ |
Tf , |
р на передней по |
стд„ |
|
р |
на передней |
поверх'-1 |
|||||
верхности. |
Свободное точение |
ности. Свободное |
точение |
сталті |
||||||||
сталі-і 2ÖX |
резцом |
из быстро- |
20Х |
резцом |
из |
|
|
•Ч I'Г ‘ |
||||
быстрорежущей |
||||||||||||
ре,жуш,еіѴ стали |
Р 18. |
|
|
|
.стали |
ѵ ^ О .Ь Щ б 'й ’/сёк^ |
||||||
У ='0Ь; $ = |
8Ö°- г/— 0,01106м/сек |
Т = 3 0°; |
Р 1,8','.. |
|
|
|||||||
ß=72°; ( |
|
|
|
|||||||||
(0 |
,1 |
м'/міін); о=Ь ,3'',Л а*м71’' |
(0,7 |
м/мйн);Ѵ=’® ,2 ІІо Ц т ( ■ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
!§•