Машиностроение \ Основы резания металлов

Теоретическое определение параметров процесса резания ширина и толщина среза при несвободном резании. Теоретический метод определения обрабатываемости материалов резанием, страница 18

при обработке стали 45 резцами из сплава Т15К6 в стружку при расчетных условиях уходит от 37,9 до 87,2% теплоты, в деталь от 47,4 до 11,9% и в резец от 14,7 до 0,9%;

при обработке титанового сплава ВТЗ-1 резцами из сплава ВК8 процент уходящей в резец теплоты значительно выше, чем при обработке стали 45, и может достигать при Pe<10 30—40%. При величинах Pe>60 этот процент также выше и составляет 5—7%. Количество теплоты Qд/Q при больших Ре также выше, чем при обработке стали 45.

Приведенные результаты теоретического исследования баланса тепла при резании в основе своей достаточно хорошо согласуются с результатами экспериментального и теоретического исследований других авторов [31, 36].

Подставляя в равенство (190) выражения (176), (182) и (189), получим уравнение энергий, включающее в себя температуру резания:

(19l)

Расчет баланса тепла по уравнению П91) при реальных значениях критериев подобия: Ре=50; F=2; D=0.05; E=0.03; и  и  дал следующие результаты: Qc

=86 ; QД=11,6     и  QР=2,4


ОБЩЕЕ УРАВНЕНИЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ

Ценность уравнения баланса энергий (191) состоит в том, что оно устанавливает связь скорости резания, входящей в критерий Ре, с различными технологическими параметрами. Путем специального анализа [40, 41] уравнение (191) приведено к виду

(192)

где                   энергетический    критерий,    характеризующий собой тепловую активность стружки по отношению ко всей выделяющейся в зоне резания теплоте; k — коэффициент, учитывающий погрешность замены Pe0,43 на , определяется из табл. 7.

Теоретическое критериальное уравнение (192) устанавливает зависимость Pe=f(A) (рис. 23), которая в двойной логарифмической сетке представляется в виде прямой линии или в виде ломаной линии с двумя прямолинейными отрезками.

С целью проверки точности критериального уравнения (192) выполнено   сравнение   критериальных   зависимостей Pe=f(A)  полученных расчетным методом по уравнению (192) и опытным путем. Результаты расчетов и опытов приведены на рис. 24— 26.

Анализ приведенных результатов сопоставления    позволяет сделать вывод о вполне    удовлетворительной точности критериального уравнения (192) и целесообразности его использования   при   разработке   расчетного   метода   определения  режимов резания.

Таблица 7.

Определение коэффициента k

Pe

k

Pe

K

1

2

5

10

20

30

2,85

3

3,2

3,3

3,5

3,6

40

50

76

100

150

200

3,7

3,75

3,85

3,9

4,05

4,1

Рис. 23 Теоретическая зависимость Ре=f(A) при обработке стали 12Х18Н9Т резцами из сплава Т30К4 : γ=120; α=120; φ=450; φ1=150; s=0,1*10-3м; t=2*10-3м; r=0,5*10-3м; F=27м; D=0,022; E=0.09.


Скорость резания по уравнению (192) определяется двумя путями:

1. Расчетно-графическим методом с установлением степенной зависимости Ре=С1Аn и получением формулы   для    скорости резания в виде

                       (193)

где C1 и п — числовые величины (см. рис. 24).    

Например, на основе данных, приведенных на рис. 24—26, получены следующие уравнения обрабатываемости упрощенного вида:

при обработке стали 12Х18Н9Т резцами из сплава Т30К4

 (194)

при обработке стали 4Х14Н14В2М резцами   из   стали P18

 (195)

при обработке стали 45 резцами из сплава Т5К10

 (196)

2. Расчетным методом с использованием решения уравнения (192) относительно критерия Ре в следующем виде:

 (197)

Для определения коэффициента k рекомендуется вначале ориентировочно по уравнению (197) определить критерий Ре при k=3,5, а затем по найденному значению Ре выбирается значение k.

Уравнение (197) содержит скорость резания лишь в критерии   Решая уравнение (197) относительно скорости резания v и подставляя вместо критериев подобия их соответствующие выражения, получим общую формулу обрабатываемости сталей и сплавов в следующем виде


Скачать файл