Исследование процесса резания коррозионно-стойкой стали инструментом с укороченной передней поверхностью, страница 2

Рисунок 8.4

При постоянной высоте нароста его передний угол  почти не изменяется и при не­изменном радиусе  скругления вер­шины нароста напряженно-деформационное состояние зоны первичной деформации также не изменяется. Если же укорочение передней поверх­ности приводит к возрастанию перед­него угла нароста и угла схода струж­ки, то это снижает степень деформа­ции срезаемого слоя и силу резания.

   Влияние скорости резания на размеры и форму нароста и угол схо­да стружки при постоянной ширине С_х = 0,3 мм укороченной передней поверхности представлено на рис.8.4. В интервале скоростей резания от 5 до 7 м/мин высота Н нароста, ширина С_н его подошвы и угол  схода струж­ки остаются постоянными, а при дальнейшем возрастании скорости V резания вначале резко, а затем более медленно уменьшаются. В отличие от этого передний угол  нароста и радиус скругления его вершины с увеличением скорости V резания уменьшаются непрерывно.

Таблица 8.1 – Изменение коэффициента К_L силы Р_Z резания при , С_Х=0,3мм

Параметр	Скорость резания, м/мин
	5	6	7	10	20	30	50
КL   PZ, Н	1,67 112	1,52 100	1,46 86	1,54 103	1,56 110	1,57 114	1,54 107

   В табл.8.1 приведены соответст­вующие рис.8.4 изменения коэффи­циента К_L усадки стружки и главной составляющей Р_z силы резания. Ви­дим, что при V =7 м/мин параметры К_L и Р_г имеют минимальные значе­ния. Поскольку угол схода стружки в пределах V = 5 -7 м/мин остается не­изменным, снижение значений коэф­фициента K_L и силы Р_Z можно объ­яснить только уменьшением радиуса скругления вершин нароста соответственно с 0,08 до 0,035 мм. После­дующее увеличение коэффициента К_L и силы Р_Z вызвано резким умень­шением угла схода стружки, тем бо­лее, что радиус скругления нароста при возрастании скорости резания уменьшается незначительно. Таким образом, можно предположить, что на изменение интенсивности дефор­мирования срезаемого слоя и силу ре­зания нарост влияет не только через изменение угла схода стружки, но и за счет изменения радиуса скругления его вершины.

  Таблица 8.2 – Влияние переднего угла  резца на размеры нароста и угол  схода стружки при С_Х=0,3мм и V=8м/мин

Параметр	Передний угол резца
	-10 0	0	10 0
Н, мм , мм Сн,, мм , мм	0,18 0,005 0,22 0,03 40 35	0,1 0,04 0,23 0,02 34 30	0,05 0,015 0,21 0,015 25 21

   При С_х =0,3 мм и V = 8 м/мин при переднем угле резца, большем 10°, нарост не образуется. Размеры нарос­та и значения угла схода стружки при углах  < 0 приведены в табл.8.2.

   При скорости резания V =100 м/мин нарост отсутствует и влияние укорочения передней поверхности на деформационные и си­ловые показатели проявляется непо­средственно. При ширине передней поверхности 0,1-0,2 мм перед ней образуется куполообразная застой­ная зона. При больших значени­ях С_х эта зона отсутствует, в слое стружки, расположенном у ее кон­тактной поверхности, наблюдается слабо выраженная продольная тек­стура деформации. С укорочением передней поверхности изменяется тип стружки. Когда резец режет пе­редней поверхностью, равной шири­не площадки контакта, то образуется типичная суставчатая стружка с вы­ступами и впадинами на свободной поверхности. Шаг выступов равен 0,2 мм, а глубина впадин — О,1 мм. При укорочении передней поверхно­сти до С_х = 0,5 мм шаг выступов ос­тался таким же, а глубина впадин уменьшилась до 0,07 мм. При С_х = 0,2 мм суставчатая стружка пре­вратилась в сливную.

Рисунок 8.3

   Как видно из рис.8.3, уменьшение ширины передней поверхности со­провождается увеличением условно­го угла  сдвига, угла  схода струж­ки и уменьшением относительного сдвига . Средние нормальные  и касательные  контактные напря­жения при этом возрастают. По­скольку нормальные напряжения увеличиваются значительно быст­рее, чем касательные, это приводит к уменьшению среднего коэффици­ента трения  на укороченной пе­редней поверхности. Рис.8.5 также хорошо иллюстрирует взаимосвязь между интенсивностью трения на передней поверхности и уровнем де­формирования срезаемого слоя. Уменьшение среднего коэффициен­та трения вызывает увеличение ус­ловного угла сдвига, угла схода стружки и, как следствие, уменьше­ние относительного сдвига, что ска­зывается на уменьшении составляю­щих силы резания.

   В табл.8.3 приведены значения удельной работы деформации  и трения  на передней поверхности резца при резании с различными ширинами передней поверхности. Силы, действующие на задней по­верхности резца, во внимание не принимались.

Таблица 8.3 – Влияние укороченной передней поверхности резца на удельную работу деформации е_Д и е_Т.П. на передней поверхности при V=100м/мин

Составляющая удельной работы резания, 10 4Н м/мм 3	Ширина СХ, мм, передней поверхности
	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
еД еТ.П.	133 44,8	140 62,3	160 68,3	179 65,4	196 63,1	204 61,0	210 60,6	212 61,6

  Как видно из табл.8.3, укорочение передней поверхности при С_х < 0,6 мм значительно уменьшает удельную работу деформации. Удель­ная работа трения для значений С_х= = 0,8-0,2 мм изменяется незна­чительно и достигает максимума при С_х = 0,3 мм.

   Таким образом, укорочение пе­редней поверхности существенно облегчает деформирование срезае­мого слоя и уменьшает энергозатра­ты на превращение его в стружку.