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

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

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/

/

/

/'

 

/

/

^ 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-----

__

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