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
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 .г |
|
|
|||||
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 |
|
\о |
|
|
|
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 ' ; |