Файл: Бетанели, А. И. Прочность и надежность режущего инструмента.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 0

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

Рис. 5.19. Зависимость коэффициента к0 от угла заострения ß, соответствующего предельным толщинам среза, при свободном точении жаро­ прочного сплава ХН60В (ЭИ867) резцом, оснащен­ ным твердым сплавом ВК8.

Рис.

5.SO.

Зависнмгсть

коэффициента

к0 от

переднего

угла

у, соответствующего

предельным толщинам среза при

свободном

точении жаропрочного сплава

ХН60В

(ЭИ867)

 

резцом, оснащенным твердым сплавом BKS.

197

щей масти инструмента оказывает существенное влияние на вели­

чину

коэффициента

k0-

абсолютные

величины

 

расстояний

В

таблице

5.2 приведены

 

опасных

точек

от

режущей кромки при

предельных

толщинах

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5.2

среза, рассчитанные по формуле

 

BK.S

 

 

(5.47).

г =

 

 

 

 

 

 

 

 

ХН60В (ЭИ. 67)

 

 

 

 

 

 

что в

 

 

 

 

с

г

Из таблицы 5.2 видно,

Г

 

ß°

ІО-3 м

I О-3 м

среднем

 

3 • 10_3

м.

 

Следова­

 

 

 

тельно, надо полагать, что неза­

— 10

90

 

2,2

3,08

висимо от формы режущей

части

 

инструмента

для

данной

пары

10

70

 

1,48

3,26

инструментального н обрабатывае­

20

64

 

0,98

2,85

мого материалов расстояние опас­

30

52

 

0,644

3,12

ной точки от режущей кромки

 

 

 

 

 

 

неизменно.

 

 

k0

при пре­

В таблице 5.3 приведены величины коэффициентов

 

 

дельных толщинах среза, вычисленные для разных условий ре­ зания.

Из таблицы 5.3 видно, что при свободном точении жаропроч­ ного сплава ХН60В (ЭИ867) резцом, оснащенным твердым спла­ вом Т15К6, при ß=64°, у=20° коэффициент 60=2,86, т. е. соот­ ветствует величине /г0 для ВК8, при прочих одинаковых условиях. Далее, из таблицы 5.3 видно, что для ß=70°, у=0° при разных

парах материаловko, со сравнительно мало отличающимися свойс­

твами,

величины

близки

по

величине.

 

 

 

Коэффі ц ент й„

при разных усовиях резанаяТ а б л и ц а 5.3

 

ß°

ИнструментальныГі

Обрабатываемый

*0

20

64

 

материал

 

материал

2,86

 

Т15Кб

 

ХН60В (ЭИ867)

20

64

 

ВК8

 

ХН60В (ЭИ867)

2,9

 

 

2,56

0

70

 

Т5КІ0

 

ХН70МВТЮБ (ЭИ598)

2,66

0

70

 

Т5К10

 

ХН70ВМТЮ (ЭИ617)

0

70

 

ВК8

 

ХН70МВТЮБ (ЭИ598)

2,42

 

 

2,88

0

70

 

Т5К12В

 

ХН70МВТЮБ (ЭИ598)

В главе I было отмечено решающее влияние толщины среза на

скалывание

режущей части инструмента. Поэтому естественно

193


предположить, что для данной'гіарьГинструментального и обраба. тываемого материалов величина коэффициента k0 предопределя­ ется не только формой режущей части, но и толщиной среза. Сле­ довательно, надо полагать, что при толщинах среза меньших чем предельные, величины коэффициента k0 меняются в зависимости от толщины среза. Этот вопрос детальнее рассматривается ниже.

Перейдем к рассмотрению распределения напряжений в режу­

щей части

инструмента.

На рис.

5.21—5.28 дано распределение главных напряжений

в режущей

части.

 

 

части инструмента.

 

ВК8 — ХН60В (ЭИ867). у=10°;

ß=^70°; а = а лр=0,56-10"3м

1 _

Ѳ = 10°;

2 — 0=20°; 3 — 0=30 °;

4 — 0=40°;

С5 _

0=50 °;

6 — 0=60 °;

7 — 0=70°;

8 — 0 = 8 0 .

Рис. 5.22. Распределение главных

напряжений га3 в

режущей части

В К 8 -Х Н 6 0 В

(ЭИ867).

инструмента.

 

 

у = Ю °;

ß = 70°; я = а „ р= 0 ,5 6 -10“% .

1— 0=10°;

2—0=20 °;

3— 0 = 30°;

4—0=40 °;

5— 0=50°;

 

6— 0=60 °; 7— 0=70°;

8— 0=80°

 

199

Рис. 5.23. Распределение главных

напряжений

сь в режу­

щей части

инструмента.

 

ВК 8— ХН 60В (ЭИ867).

у ~

10°;

ß=70°; а = 0 ,28.10-*м.

 

 

 

 

1—0 = 10°; 2— 0=20 °; 3— Ѳ =30°; 4—0=40 °; 5— 0=50°; 6—0=60 °; 7—0=70 °; 8— 0=80 °.

Рис. 5.24. Распределение главных напряжений а3 в режущей части инструмента.

В К 8 —ХН60В (ЭИ867). у=20°; ß=70°; а=0,28.10"*м 1—0=10 °; 2—0 = 2 0 °; 3— 0=30°; 4— 0 = 4 0 °; 5— 0=50°; 6—0=60 °; 7— 0 =70 °; 8— 0 = 8 0 °.

Ha рис. 5.21—5.28 видно следующее.

1. В контактной зоне режущей части инструмента напряжения сжимающие ((О^о^сГз), но могут быть случаи, когда в опреде­ ленной части контактной зоны имеем малые по величине растяги­ вающие напряжения (ox^ 0 ^ crg). Если напряжения сжимающие, то тогда напряжения и2 примерно в середине ширины контакта имеют минимум по алгебраической величине и далее возрастают

200


Рис. 5.25. Распределение главных напряжении сгх, оу в режущей части инструмента.

В К8— ХН60В

(ЭИ867),

у=20°; ß=64°; а = о лр= 0 ,4 6 -ІО'3 м

1 _0 = 2 О °;

2— Ѳ =30°;

3— 0=40°; 4— 0=50°; 5—0=60°;

6— 0=70 °;

7— 0=80°; 8— 0= 8 4 °.

к, концу ширины контакта. По абсолютной величине напряжения ст2 наибольшие на передней поверхности, а на задней поверхности сг2= 0 . Напряжения оу алгебраически возрастают по мере удале­ ния от кромки. По абсолютной величине напряжения сг3 наиболь­ шие на задней поверхности, а на передней поверхности — наи­ меньшие.

2. Если в контактной зоне (ОзгоузгОз), то напряжения оу в конце ширины контакта выше нейтральной линии переходят в

растягивающие напряжения оу (о ^ О ^ оу ), которые возрастают

по мере удаления от кромки, имеют максимум на расстоянии

г —

küc

и далее уменьшаются.

 

 

3. Когда в определенной части контактной зоны о^ОзгОд, то

напряжения по мере удаления от кромки к концу ширины кон­ такта уменьшаются, затем возрастают, достигают максимума при r = k 0c и далее понижаются.

20 к


Рис. 5.26. Распределение главных напряжении ст3 в режущей'£частн инструмента.

ВК.8— ХН 60В (ЭИ867).

у=20°. ß=G4°; п=п,,р=0,46-10“ 3м

1 -0 = 2 0 °; 2—Ѳ =30°;

3 - 0 = 4 0 ° ;

4 -Ѳ = 5 0 ° ; 5 - 0 = 6 0 °;

6—0=70 °;

7—0=80°;

8—0=84 °.

Рис. 5.27.

Распределение главных напряжений*ctj, С72 в

 

режущей

части

инструмента.

ВК 8— ХН60В (ЭИ867).

7=30°;

ß=52°; а = а „„= 0 ,3 2 ■ 10"3 м

4 — 0=30°;

2— 0=40°;

3—0=50°; 4—0=60 °; 5—0=70°;

 

6—0 = 8 0 °; 7—0 = 8 2 °.

202

 

Р и с .

5.28. Р а с п р е щ е й ч а с т и и н с т р у м е н т а .

 

 

 

 

д е л е н и е г л а в н ы х н а п р я ж е н и и ст3 в р е ж у ­

ВК8— ХН60В (ЭИ867).

у=30°;

ß=52°;

а = а ,іо= 0 ,32 • ІО'3 м

 

] — 0=30°;

2— 0=40 ";

3—Ѳ = 5 0 с; 4 —0=60°;

5— 0 = 7 0 °;

На

рис.

 

6—0 = 8 0 °;

7— 0= 8 2 °.

 

5.29 — 5.31

показано распределение главных на­

пряжений

 

на

передней

поверхности

при разных толщинах

среза.

рис.

5.29—5.31 видно, что с увеличением

толщины среза

На

максимальная величина наибольшего главного напряжения воз­

растает. Так например, при у=10°, ß=70°

для

 

а=0,11

• 10~3

м

аг

тах=

175,5 Мн/м3, а при

а-=аПр =

0,56 ■

10_3

м

0

! max=735 Мн/м2,

т.

е. увеличение толщины среза с 0,11

10_3 м до 0,56 •

Ш -3 м (в

5

раз)

вызывает увеличение

тах

с 175,5 Мн/м2 до 735 Мн/м2

4.19 раза). При

у = 20°,

ß=64°

увеличение толщины

среза

с

0,16 •

ІО-3 м до

0,46 • ІО-3 м (в

2,87

раза)

вызывает

повышение

 

max

в 1,755 раза. При у —30°, ß=52° увеличение толщины среза

с

0,2*

10-3 м до 0,32 • 10_3 м (в

 

1,6

раза)

вызывает

повышение

 

m a x

В

1,45 раза.

 

 

 

 

 

тах

от толщины

среза при

 

На

рис. 5.32 дана зависимость ог

 

 

разных передних углах.

что зависимость

<зг тах

 

от толщины среза

 

На

рис. 5.32

видно,

 

 

 

 

203'


 

Рнс. 5.29. Распределение главных напряжений о?!

и

 

сг

на

 

передней

поверхности при разных толщинах среза.

0

=

7

=

10

°

 

1

а = 0 ,

ВК8— ХН60В (ЭИ867). 7=10°; ß=70°;

 

 

 

 

 

 

1

 

 

11-10—3 м; 2 — а=0,20-10~3 м;

3 — а=0,28 -10 -3ы;

 

 

 

 

4—а=0,45 • 10“3м;5—а=0,56

• 10“3м.

 

 

 

 

 

 

 

передней поверхности при разных толщинах среза. 0 = 7 = 20°.

1

ВК8—ХН60В (ЭИ867). 7=20°;

ß=64°;

_ а = 0 , ШЛО"3 м;

2—£1=0,32.10-зм;

3—fl = 0,4 - 10'3m;

.

.

4—а = 0 ,4 6 -ІО-3 м.

 

Рис. 5.31. Распределение главных напряжений о±, о> па

передней поверхностие при разных

толщинах среза.

 

 

 

 

 

=ѵ=зо°.

 

 

 

 

 

В КЗ— ХН60В (ЭИ867). т>=30°; ß=52c;

 

 

1—а=

0,2

• 1 ~

 

;

2—

3 — а =

0,28

10'» м;

 

j m

4—а - - = 0 ,2 5 * К Г * м ;

 

 

 

 

ö

 

 

 

 

 

 

о= 0,32'10"^ м.

Рис. 5.32. Зівисимость’ отах Гот толщины среза а.

ГВК8—ХН60В (ЭИ867).

2 — 7=30°; ß=52°; 2—7=20°; ' ß=64°; 3—7=10°; ß=70°.

205