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
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 |
(в |
|||||||||||||||
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