Файл: Бетанели, А. И. Прочность и надежность режущего инструмента.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
Как видно из рис. 1.23 и 1.24, чем меньше угол заострения; тем меньше предельная толщина среза, при которой наступает скалывание, и наоборот, чю позволяет считать обоснованной экс траполяцию кривых, показанную на данных рисунках пунктиром. Чем труднее обрабатывать материал, тем более пологой является кривая, и наоборот. Для исключения застойных явлений, в ка честве среды нами был использован СС14.
СЗор |
|
— |
— |
|
|
10 м |
|
|
|
||
ТІ5КВ-)(Н77ТЮР[m m ] |
|
||||
1.5 |
|
|
|
о / |
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
|
|
Ц5 |
|
|
/ |
|
|
|
/ '/ |
< |
ч2 |
|
|
|
/ |
|
|||
|
<■ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
___ |
40 |
60 |
р |
|
|
20 |
Рис. 1.25. Зависимость предель
ных толщин |
среза |
от угла за |
острения. |
(ЭИ437Б) |
|
Т15К6 — ХН 77ТЮ Р |
||
0=0,0666 м/сек (4 м/мин) |
||
1 — задний |
угол |
а=10°; |
2 — передний угол у = 0 °.
Ч |
|
|
. |
|
N/ /// 1 |
8К 8 -Х Н 3 5 В ТЮ (ЭИ78 |
|||||
п __________ ___ |
|
|
.о/ |
/с |
|
/ |
/ |
/' |
|||
|
/ |
/ |
^ 2 |
|
|
/ |
} |
|
|
*/
/А
;S у У
Уу
\у у
//
АУ \
Рис. ].26. Зависимость предель ных толщин среза от угла заос
трения.
ВК8 — ХН 35ВТЮ (ЭИ787)
о=0,0616 м/сек |
(3,7 м/мин) |
||
1 — |
задний |
угол |
а=10°; |
2 — |
задний |
угол |
а=30°. |
Для определения влияния переднего угла на предельные тол щины среза были проведены опыты при одних и тех же неизмен ных углах заострения с разными передними и задними углами, (рис. 1,25, 1.26 и 1.27).
Как видно из рис. 1.25, 1.26 и 1.27 при данном угле заостре- н ия резцу с большим передним углом соответствует большая пре дельная толщина среза, а резцу с меньшим передним углом — меньшая предельная толщина среза. Это объясняется тем, что с увеличением переднего угла силы резания уменьшаются и соот ветственно понижаются напряжения в режущей части инструмен
45
та. Наоборот, при том же угле заострения меньшему переднему углу к большему заднему углу соответствует увеличение сил резания и соответственно повышение напряжений в режущей части инстру-
Рис. 1.27. Зависимость предель ных толщин среза от угла заострения.
ЦМ332 — ХН 35ВТЮ (ЭИ787) о=0,0616 м/сек (3,7 м/мин)
1 — задний |
угол |
а = |
10°; |
2 — задний |
угол |
а = 2 0 °. |
мента. Изменение сил резания в зависимости от переднего угла при неизменные углах заострения и разные толщинах среза наг лядно видно на рис. 1.28 и 1.29—[с увеличением толщины среза
Рис. 1.28. Зависимость сил ре |
Рис. 1.29. Зависимость сил реза- |
|||||
зания |
от толщины |
среза при |
н п я от толщины среза |
при |
свобод |
|
свободном точении |
жаропроч |
ном точении жаропрочного |
сплава |
|||
ного сплава ХН 35ВТЮ (ЭИ787) |
ХН35 |
ВТЮ (ЭИ787) резцом, |
||||
резцом, оснащенным ВК8. |
Угол |
оснащенным ВК8. |
|
|||
Угол |
заострения |
ß=50°. |
заострения |
ß=60°. |
46
силы резания повышаются; при данном угле заострения для каж дой толщины среза большему переднему углу соответствует мень шая сила резания и, наоборот, меньшему переднему углу соответ ствует большая сила резания. Соответственно изменяются напря жения, и режущей части инструмента.
Следует отметить, что В. Ф. Бобров считает более правильным З'станавливать предельные толщины среза в зависимости от изме нения переднего угла при постоянном заднем угле.
CLnp
ІО'м
0,75
0,5
0,2
В 1(8 |
Г-Ѵч.т е Ш67І |
|
г |
|
|
-о----- |
__ |
/Ъ |
тшжу'Зт'шшшх |
||
|
Г -Г |
|
ч>™—*
"^2
-—“•■О“ ГГ
ч
Р и с0. |
1 .3 0 . |
2,5З а в и с5,0и м о с т ь7,5п р е д е10,0л ь н ы х |
т£о-10"3л щ имн . |
|||
|
с р е з а апр |
о т ш и р и н ы |
с р е з а |
Ь |
||
|
|
В К8 — |
Х Н 6 0 В |
( Э И |
867) |
|
|
0 = 0 , 0 2 5 |
м / с е к |
( 1 ,5 |,м/мин) |
|
||
1 — у = 3 0 ° ; а = 8 ° ; 2 — у = 2 0 ° ; а = 6 ° ; |
||||||
3 |
— у = |
10°; а = 10°; 4 — у = — 10°; |
а = Ю ° . |
Как было отмечено выше, ширина среза воздействует на ска лывание режущей части инструмента в меньшей степени, чем тол
щина среза. На рис. 1.30 дана |
зависимость |
предельных толщин |
среза от ширины среза. |
исследованном |
диапазоне ширина |
Как видно из рис. 1.30, в |
||
среза почти не воздействует на |
предельную толщину среза. |
На рис. 1.31 показано влияние скорости резания на предель ные толщины среза. Скорость резания (в рассматриваемом диапа зоне) не оказывает существенного влияния на разрушение. Так
например, |
при |
обработке |
жаропрочного никелевого сплава |
ХН70ВМТЮ |
(ЭИ617) твердым сплавом Т15К6 увеличение ско |
||
рости резания с 0,025 м/сек |
(1,5 м/мин) до 0,145 м/сек (8,7м/мин), |
||
т. е. в 5,8 раза, |
не вызывает изменения предельной толщины сре |
47
за. При обработке ХН70ВМТЮ увеличение скорости резания су щественно повышает температуру резания. Вследствие неравномер ного распределения температуры резания в режущей части воз никают термические напряжения. Однако они, по-видимому, столь малы, что не оказывают влияния на предельные толщины среза.
Как известно, для хрупкого разрушения характерно влияние масштабного фактора, т. е. влияние размеров тела. Опыты пока зали, что в пределах размеров применяемых ныне стандартных пластин твердых сплавов и минералокерамики изменение ширины и длины пластин не оказывает заметного влияния на величины предельных толщин среза.
О. пр
Ю5М
О,ь |
|
_ |
. А |
|
|
|
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
.Жл |
г |
/ |
|
|
|
|
|
О |
0,1 |
0.2 |
0,3 |
ДА |
0,5 |
Ц6 |
0,7 |
Рис. |
1.31. |
Влияние скорости |
резания |
на предельные |
|||
1 — ЦМ332—Ш Х 15; |
толщины среза. |
|
|||||
у=30°; |
о = 8 °; |
среда — СС1*; 6=5,5-10-% . |
2 — Т 1 5 К 6 — Г 13Л ; у = 2 0 ° ; к = 6 ° ; С р е д а — С О , ; 6 = 6 - 1 0 - % .
3 — Т15К6—ХН70ВМ ТЮ (ЭИ617); у = 0 °; а=20°; Среда—ССЦ
6=12 ■ 10-з.м.
4 — ВК 8—Х18Н10Т; Т=10°; а=10°; среда С О ,: 6=5,5-10-% .
Для определения влияния среды на хрупкое разрушение режу щей части инструмента были проведены опыты в средах: воздуха, четыреххлористого углерода СС14 и бензола С 6Нв. В таблице 1.1 приведены данные о влиянии среды на предельные толщины среза [86].
Т а б л и ц а 1.1
Влияние среды на величины предельных толщин среза
Условия резания |
Среда |
апр ■ 10-Зм |
Т15К6— Г13Л
ß=64°; y = 20°; а = 6 °; 6=6- 1<Г3м 0=0,0328 м/сек (1.97 м/мин)
ВК8— Г13Л ß=64°; ѵ=20°; а = 6 °; 6 = 6 -10'3 м
0=0,0328 м/сек (1.97 м/мин)
ВК8 — Х18Н10Т ß=70°; 7=10°; а=10°; Ь=6 • 10~з м
э=0,0584 м/сек (3,5 м/мин)
ВК8 — ШХ15 ß=70°; 7=10°; а=10°; 5=5,6-10"3 м
0=0,0416 м/сек (2,5 м/мин)
воздух |
0,184 |
|
СС1* |
0,184 |
|
CßCß |
0,22 |
|
Воздух |
0,202 |
|
оГ) |
0,202 |
|
л |
||
|
||
Воздух |
0,646 |
|
СС14 |
0,646 |
|
CßHß |
0,646 |
|
Воздух |
0,74 |
|
СС14 |
0,83 |
|
С 6Св |
0,83 |
Как видно из таблицы 1.1, среда не оказывает существенного влияния на величины предельных толщин среза.
Сопротивление обрабатываемого материала резанию характе ризуется касательным напряжением на условной плоскости сдви га хф. Повышение хф вызывает уменьшение предельных толщин среза и наоборот. Для одного и того же обрабатываемого матери ала в зависимости от фазового состояния величина хф может ме няться в широких пределах. На рис. 1.32 дана зависимость пре дельных толщин среза от угла заострения при обработке резцом,, оснащенным Т15К6, стали 9 ХС сырой и закаленной до твердос ти по Роквеллу H R C=62 .
Как видно из рис. 1.32, при одном и том же угле заострения предельные толщины среза значительно больше при обработке сырой стали, чем при обработке закаленной стали. В зависимос ти от фазового состояния обрабатываемого материала, как было отмечено выше, касательное напряжение на условной плоскости
4. А. И. Бетанели |
. 49 |