Машиностроение \ Основы резания металлов

Теоретическое определение параметров процесса резания ширина и толщина среза при несвободном резании. Теоретический метод определения обрабатываемости материалов резанием, страница 5

Таким образом, отношение длины контакта стружки с инструментом к толщине среза является функцией переднего угла у и тангенса угла наклона плоскости сдвига В, т. е. усадки стружки. Следует отметить, что при увеличении толщины среза a1 увеличивается также значение В, и это обусловливает влияние а1 на l в степени, меньшей единицы. При постоянном значении В (усадки стружки) и y длина контакта l увеличивается прямо пропорционально толщине среза а1, (рис. 8). Согласно уравнению (18) величина В уменьшается с увеличением коэффициентов теплопроводности инструментального и обрабатываемого материалов, но длина контакта стружки с инструментом будет всегда больше при резании высокотеплопроводных сталей и сплавов резцами с пластинками режущего материала повышенной теплопроводности.

 


Рис. 8  Зависимость относительной длины контакта стружки с инструментом от          параметров B и

1- , 2- , 3-

При обработке одного и того же материала инструментом с постоянной геометрией при постоянном сечении среза комплексы F и D, входящие в уравнение (18), становятся постоянными, а в комплексе Ре остается переменной лишь скорость резания о. При увеличении  комплекс Ре возрастает и увеличивает значение В. Длина контакта стружки с инструментом при этом будет закономерно уменьшаться и при определенном значении  полностью стабилизируется. Сравнивая формулы (24) и (31), отметим, что выражения, заключенные в скобках, являются одинаковыми. Следовательно, характер влияния процессов резания на параметры Fn и l является аналогичным. Все эти основные выводы по влиянию параметров процесса резания на длину контакта стружки с инструментом хорошо подтверждаются экспериментальными данными [10, 11, 23, 24, 34, 38 и др.].


СРЕДНИЕ КОНТАКТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА  ПЕРЕДНЕЙ    ПОВЕРХНОСТИ  ИНСТРУМЕНТА

Среднее тангенциальное контактное напряжение (удельная сила трения) qF и среднее контактное давление qN определяются по формулам

                                                    (32) ,  (33)

С учетом ранее полученных формул (24), (25) и (31) окончательно имеем

                (34) , (35)

Формулы (34) и (35) показывают, что при резании материалов среднее тангенциальное контактное напряжение qF и среднее контактное давление qN возрастают с увеличением сопротивления обрабатываемого материала пластическому сдвигу , В целом же изменение этих параметров является различным как от , так и от других параметров резания. Если величина qF определяется исключительно значением (прочностью обрабатываемого материала) и не зависит от геометрии инструмента и режимных параметров, то среднее контактное давление qN  зависит от  переднего угла и величины В, характеризующей особенности протекания процессов резания По уравнению (35) была рассчитана зависимость отношения qN / от тангенса угла наклона плоскости сдвига В при различных значениях переднего угла  (рис. 9). Относительное значение удельного контактного явления  qN / возрастает с увеличением B, т. е. при уменьшении усадки стружки, а также при уменьшении положительного значения переднего угла Согласно уравнениям (18) и (19) увеличение режимов резания   и a1 (комплекса Ре) приводит к увеличению В, и удельное контактное давление при этом также будет возрастать. Наоборот qN  будет снижаться при резании более теплопроводных сталей и сплавов инструментальными материалами с высокими значениями

Полученные теоретическим путем результаты о влиянии параметров процессов резания на средние контактные напряжения qF и qN находят полное подтверждение в экспериментальных данных, приведенных в работах [10, 34].


 


Рис. 9  Зависимость отношения контактных нагрузок на передней поверхности инструмента от параметров B и

1- , 2- , 3-

Величина  контакта  на  задней  поверхности  неизношенного резца (см. рис.7).

где —радиус скругления режущей кромки;—центральный угол в радианах,    соответствующий    дуге AN; hy— величина упругого поднятия     металла  после прохождения скругленной режущей кромки. Так как      (37)

Скачать файл