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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 91

Скачиваний: 0

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

Рис. 1.43. Внешний вид ре­ жущей части инструмента по­ сле хрупкого разрушения

(Х2.5).

Обработка жаропрочного спла­ ва ХН60В (ЭИ867) твердым сплавом ВК8.

Y=30°; ß=52°; а = 8 °;

■ »=0,025 м/сек;

(1,5 м/мнн);

среда — воздух;

■ 6=3,310-% ;

а „ „ = 0 ,32-10"%.

Рис. 1.44. Внешний вид ре­ жущей части инструмента по­ сле хрупкого разрушения

(х2,5).

Обработка жаропрочного спла­

ва ХН70М ВТЮ Б

(3N598)

твердым

сплавом

ВК8.

■ у=0°;

ß = 70°;

а =20°;

»=0,01665 м/сек (м/мин);

среда — СС14 6=4,2-10"% ; апр= 0,5 Ю "% .

0)

Рис. 1.45. І-ая типовая форма поверхностей скалывания.

55

X

\_____ г

У

 

X,

а)

S)

Рис. 1.46. ІІ-ая

типовая форма поверхностей

 

скалывания.

Рис. 1.47. ІІІ-ая типовая форма поверх­ ностей скалывания.

Рис. 1.48. ІѴ-ая типовая форма поверхностей скалывания.

56

В таблице 1.4 приведены некоторые результаты измерения па­ раметров X, у , хх, ух и ¥ °.

Т а б л и ц а 14

Параметры скалывания режущей части инструмента при свободном точении

Условия резания

1

ЦМ332—СтШ Х 15

Тип ­разрушения

2

X

У

 

Уі

 

J L

ч

Уі

п

чание1Примеj -

10~3м ІО-3 м 10-3 м 10-3 м

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

5

6

Ь

с

ь

С

 

12

7

8

9

10

 

у=10°; ß=70°;

II 6,4 4,6 — — 1,06 4,0 — — 48 Рис.

<х=10°;

Среда ССЦ

1.35

о=0,0417 м/сек (2,5 м/мнн)

Ь=6 10-*м апр—0,514 10_3 м с = 1,15ІО'1 м

Т15К6 -Г13Л

 

 

 

 

 

 

 

 

V —

20°;

ß=64°;

 

 

 

 

1,082

8,47 1,082 2,45

 

 

 

а = 6 °;

I

6,5

3,8

6,5

1,1

Рнс.

Среда ССЦ

 

 

 

 

 

 

 

1.36

0=0,33

м/сек

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,98 м/мнн)

 

 

 

 

 

 

 

 

6=6 10_3 м

 

 

 

 

 

 

 

 

апр—

 

ІО“3 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,182

 

 

 

 

 

 

 

 

с = 0,449

ІО-3 м

 

 

 

 

 

 

 

 

ВК8—П ЗЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

у=20°;

ß=64°;

6,1

1,0

1,1

1,83 — —

30

Рис.

 

а= 6 °;

IV

Среда—ССЦ

 

 

 

 

 

 

 

1.37

о=0,033 м/сек

 

 

 

 

 

 

 

 

(1,98 м/мин)

 

 

 

 

 

 

 

 

6=5,5

10_эм

 

 

 

 

 

 

 

 

а„р= 0,202 10~3м с=0,546 ІО“3 м

S7


1

2

3

4

1

5

6

Т а б

л и ц а

1.4

(продолжение)

7

8

9

10

11

12

ВК8—Г13Л V = 30°; ß = 52°;

а=8°;

Среда—СС14

у—0,033 м/сек (1,98 м/мин) 6=6 І0-З м

аяр=0,142 І0_3 м с=0,336 10~3м

ЦМ332—ХН60В (ЭИ867)

7=0°;

ß

70°;

 

 

а=20°;

 

Среда—воздух

7=0,02

 

м/сек

5=3,3

ІО'3 м

с

 

 

0,182

10_3м

апр=

 

 

 

 

 

=0,455 10~3м

---------

 

 

 

 

Т15К6— ХН60В

 

(ЭИ867)

 

7=20°;

ß=643;

 

 

<2=6°;

 

Среда—воздух

и=0,025 м/сек

 

(1,5 м/м"н)

а „р—0,32

 

 

5=9

 

ІО“3 м

 

 

 

 

 

 

10~3м

с==0,655

 

ІО“3 м

ВК8—ХН60В (ЭИ867)

у=20°; ß=64°; а=6°;

Среда—воздух р=0,025 м/сек (1,5 м/мин) 5=3,3- 10_3м апр==0,46 10'Зм с = 0,965 10_3м

II 6,2 1,0 6,2 2,6 1,03 3 2,9 3 1,03, 18,' Рис 1.38

III 4,0 3,0 —

1.2

6,6

— —

43 Рис.

 

 

 

 

1.39

IV 10,0 1,3 — — 1. П

1,99 —

30 Рис.

 

 

 

1.40

III 4,3 5,4 — — 1.3 5,6

— — 45 Рис.

 

1.41

58

1

2

3

4

5

6

1

Т а б л и ц а

1.4

(продолжение)

7

8

9

10

11

12

ВК8—ХН60В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(ЭИ867)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у=30°; ß=52°;

IV

7,5

 

1,08

1,55

 

45

Рис.

а = 8 °(

1,1

 

Среда— воздух

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.42

а=0,025 м/сек (1,5 м/мин) 6=7 •10_3м

önp=0,32- 10-8м с=0,708-10~3м

ВК8—ХН6ѲВ

 

(ЗИ867)

 

7=30°! ß=52°;

I 4,0 4,0 4,0 1,5 1,21 5,76 1,21 2,18 — Рис.

сс=8°;

Среда—воздух

1.43

i>=0,q25 м/сек

 

(1,5 м/мни)

 

6=3,3 10“*м

 

а„р=0,32- 10-8м

 

с=0,694 10~зм

 

Многочисленные измерения размеров зоны скалывания, час­ тично приведенные в таблице 1.4, показывают, что при скалыва­ нии происходит отделение макрообъема режущей части инстру­ мента. Размеры .г и хг соизмеримы с шириной среза b и во всех случаях х ^ Ь и х -^ Ь . Размеры у и ух соизмеримы с шириной кон­ такта с и у5>.с, у і^ с . Угол ¥ в среднем порядка 45°. Следователь­ но, при свободном точении скалываемый объем превосходит раз­ меры контактной зоны.

§ 1.6 СКАЛЫ ВАНИЕ РЕЖ УЩ ЕЙ ЧАСТИ ИНСТРУМЕНТА ПРИ НЕСВОБОДНОМ ТОЧЕНИИ

Опыты показали, что при несвободном точении остаются в силе закономерности скалывания, установленные для свободного точе­ ния, в отношении влияния угла заострения ß, переднего угла у, толщины среза а, ширины среза Ь, скорости ѵ, касательного нап­ ряжения на условной плоскости сдвига обрабатываемого матери-1

§9'


ала тф, предела прочности инструментального материала при од­ ноосном растяжении аь, среды.

На рис. 1.49 и 1.50 приведены результаты опытов по: опреде­ лению влияния главного угла в плане у и радиуса сопряжения режущих кромок г на предельные толщины среза апр. Опыты бы­ ли проведены при обработке жаропрочного сплава ХН77ТЮР (ЭИ437Б) резцом, оснащенным твердым сплавом Т15К6, в среде

воздуха со скоростью резания о—0,066 м/сек (4 м/мин) и шириной среза 6=2 .10'ам.

Рис. 1.49. Влияние глав­ ного угла в плане на пре­ дельные толшины среза.

у=30°; а = к 1= 1 0 о;_у.=0°; г= 0 ,5 - 10“3м.

Рис. 1.50. Влияние радиуса сопряжения режущих кромок на предельные толщины среза.

7=30°; а = о 1= Ю °; ф=<Рі=45°;

X—Q°.

 

В . Ф. Бобров считает, что опыты пи установлению влияния главного угла в плане на предельные толщины среза поставлены во


не совсем корректно. При увеличении главного

угла

в плане,

с одной стороны, уменьшается прочность резца

из-за

уменьше­

ния угла при вершине в плане, а с другой стороны, растет наг­ рузка за счет увеличения толщины среза.

Известно, что увеличение толщины среза определяется в соот­ ветствии с формулой:

a = s • sin cp

Надо считать целесообразным проведение опытов при неизменной подаче и увеличении главного угла в плане, при постоянном вспо­ могательном угле в плане. Тогда возможно выявление в чистом виде влияния главного угла в плане.

Как видно из рис. 1.48— 1.50, с увеличением главного угла в плане предельная толщина среза уменьшается, а с увеличением радиуса сопряжения режущих кромок предельные подачи и со­ ответственно предельные толщины среза возрастают.

Указанные закономерности можно объяснить следующим об­ разом: с увеличением главного угла в плане,- при неизменном вспо­ могательном угле в плане, уменьшается угол при вершине в пла­ не е, а вследствие этого возрастают напряжения в режущей час­ ти инструмента. Поэтому увеличение главного угла в плане вы­ зывает понижение предельных толщин среза (рис. 1.48). Увели­ чение радиуса сопряжения режущих кромок вызывает уменьше­ ние фактического главного угла в плане и увеличение фактичес­ кого угла при вершине в плане, а это является причиной по­ нижения напряжений в режущей части инструмента. Поэтому возрастают предельные подачи и толщины среза (рис. 1.49 и 1.50).

При несвободном точении, как и^при свободном, скалываемый объем превосходит объем контактной зоны. На рис. 1.51— 1.53приведены фотографии поверхностей скалывания режущей части резцов TI5K6 при обработке жаропрочного сплава ХН77ТЮР (ЭИ437Б) с вышеуказанными условиями резания (среда — воздух,

о=0,066 м/сек. 6=2.10~3м).

Как видно из рис. 1.51— 1.53, скалываемые объемы имеют дос­ таточно большие размеры, и откалываемая часть пластины по всей толщине отделяется от тела резца. Многочисленные опыты подт­ верждают это.

6L

Рис. 1.51. Внешний вид

Рис. 1.52. Внешний вид режущей

режущей части инструмен­

части инструмента после скалы­

та после

скалывания.

вания.

у=30°;

а = а 1=Ю °;

у = 3 0 ° ; а = а 1= 1 0 ° ; ф = ф і = 4 5 ° :

Ф=Фі=45°;

л = 4 , 0 - 1 0 _ 3 м ; д лр= 1 , 8 3 - 1 0 - 3м .

г=0,5-10_3м;

а „ р = 1,7-10~3м.

 

А

Рис. 1.53. Внешний вид режущей

части

инстоумента

после скалы­

 

вания.

 

у=30°;

а = а 1=10°;

Ф=Фі=45ф;

г=6,0 • 10-Зм; ап!, =

2,828 Л0~3м.


На рис. 1.54— 1.56 даны типовые очертания скалываемых объемов при несвободном точении проходными прямыми, отогнутыми и упорными резцами.

Как видно из рис. 1.54— 1.56 типовые формы поверхностей ска­ лывания режущей части проходных резцов всех трех типов при­ мерно одинаковы. Важно отметить, что как показали многочис­ ленные опыты, скалывание твердосплавных пластин происходит по всей их толщине до слоя припоя.

Рис 1.54. Типовая форма поверхностей скалывания режущей части проход­ ного прямого резца.

Рис. 1.55. Типовая форма поверх­

Рис. 1.56. Типовая форма1

ностей скалывания режущей части

поверхностей скалывания

проходного отогнутого резца.

режущей части

проход­

 

ного упорного

резца.

В таблице 1.5 приведены некоторые результаты измерения па­ раметров X, у , у г, 'F, ЧГ1 и сопоставления их с шириной среза Ь, шириной контакта с и с толщиной пластины d.

63-

Т а б л и ц а 1.Е

Параметры скалывания режущей части инструмента при несвободном точении

Резец

Условия резания

X

У

Уі

JC .

- У

Уі_

1|)

Ь

0~%

 

d

Ю"3м

0“ 3м

6 ' у

 

 

I

2

3

4

5

 

N

8

9 10

6 —"fv.

­Приме чание п

Проходной

Т15К6—ХН77ТЮР

 

 

 

 

К

 

 

 

 

■ отогнутый

(ЭИ437Б)

12,0

5,5

5,5

6,0

 

4,0

45

48 Рис.

 

Среда—воздух

 

 

у=30;

a = a 1=10°

 

 

1

 

 

 

 

1.51

 

 

Л=0°

 

 

 

 

 

 

 

 

ф==45°; ср1=15°;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/■ =0,5- І0_%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6=0,066 м/сек

 

 

 

 

 

Л

 

 

 

 

(4 м/мин)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6=2,0 10-%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

anp= l , 7- 10'3м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проходной

с=2,85. 10~3 м

 

О .■

 

 

 

 

 

 

 

Т15К6— ХН77ТЮР

 

 

 

 

 

 

 

 

отогнутый

(ЭИ437Б)

6,5

5,0

5,5

3,26

2,54

1,0

43

47

 

Среда—воздух

 

Y=30°i

a = a l=10°;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 я= о °

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф=60°; ф1=15°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/•=0,5- 10-Зм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о=0,066 м/сек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4 м/мин)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6=2,0-10-%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

алр=1,15.10-3 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проходной

с=1,9697.10-3 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т15К6 —ХН77Т10Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отогнутый

(ЭИ437Б)

10,5

7,2

5,5

5,25

2,34

1,0

45

І

Рис.

 

Среда — воздух

 

 

у=30°

(*=0^=10°;

 

 

 

 

 

 

 

 

1.52

 

 

Л=0°

 

 

 

 

“■ -0

 

 

 

 

 

ср=45°; ф1=45°

 

 

 

 

 

 

 

і

 

/-=4,0* 10_3 м

 

 

 

 

U

 

 

 

 

о=0,066 м/сек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4 м/мин)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6=2,0 10~3 м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

апр=

1,83 10~3'м

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

с=3,08-10_3 м

 

 

 

 

 

 

 

 

64

dC ' ;