Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Бобров В.Ф. Резание металлов самовращающимися резцами

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

4.83 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 122 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

режущей кромки Я. При резании деформируемого материала образующаяся стружка претерпевает двойную деформацию: укорочение в направлении, перпендикулярном к режущей кром ке, до размера L CN и сдвиг вдоль режущей кромки на величину LOT в сторону от выходящей точки кромки к входящей. Сдвиг слоев стружки вдоль кромки подтверждается следующим опы том. Если на обрабатываемой поверхности нанести риску tnk, перпендикулярную к режущей кромке, то на свободной стороне срезанной стружки эта риска займет положение nuk, отклонив шись от перпендикуляра к кромке в сторону входящей точки на угол %.

В результате двойной деформации развернутая на передней поверхности стружка, в первом приближении, представляет со бой параллелограмм pm2n2q со стороной, равной длине стружки Lc, наклоненной к перпендикуляру к режущей кромке под уг лом т]. Угол схода стружки тр рассматриваемый относительно поверхности резания, не будет равен углу наклона режущей кромки Я и в зависимости от направления вектора скорости ѵр может быть больше или меньше этого угла.

По сравнению с обычным резанием инструментом с углом Я=5*0, при котором инструмент перемещается только в направ лении вектора скорости резания ѵ, резание инструментом, до полнительно перемещающимся вдоль касательной к режущей кромке, отличается рядом особенностей.

1.При обычном свободном резании увеличение угла накло на режущей кромки Я сопровождается уменьшением усадки стружки по длине. При резании в направлении вектора W истин ной скорости резания, наоборот, уменьшение коэффициента усадки стружки связано не с увеличением, а с уменьшением рабочего угла наклона режущей кромки Яр.

2.Величина угла схода стружки r)v при свободном резании инструментом с углом Я=^0 (сход стружки для этого случая на рис. 1 и 2 показан штриховой линией с двумя точками) одно значно определяется углом наклона режущей кромки Я и от личается от него не более, чем на 2—5°. При наличии вектора скорости Ѵр прямой зависимости между величинами рабочего угла наклона режущей кромки и угла схода стружки г|, рас сматриваемого относительно поверхности резания, нет. Рабо чий угол Яр может быть меньше статического угла Я, но, не смотря на это, угол схода стружки т] значительно больше угла схода стружки г)„.

3.При обычном резании срезаемый слой деформируется од ной и той же площадкой контакта передней поверхности со стружкой. Перемещение инструмента вдоль касательной к ре жущей кромке приводит к непрерывному обновлению участков передней поверхности инструмента, соприкасающейся со струж кой.

Так же, как и при резании инструментом с углом Я=^0, изме-

нение длины стружки по сравнению с длиной срезаемого слоя

характеризуется коэффициентами		усадки (укорочения) струж
ки K L	и нормальной усадки, стружки		K L N ■ Коэффициенты К ь
и K L N	связаны зависимостью
	K L N = K L —		,	(6)
где		COST}

Величины угла схода стружки		т) и коэффициента		K L зави

сят от величины и направления вектора скорости ѵр. Если век

тор направлен к входящей точке режущей			кромки (см. рис. '2),
то коэффициент KL больше аналогичного			коэффициента				KLV
при обычном резании с углом ХфО и угол				т]<;г\|„.		По мере
уменьшения вектора ѵѵ угол схода стружки				г\|	возрастает		и
при	ѵр= 0 становится равным углу т]„, Если			вектор ѵр направ
лен	к выходящей точке режущей кромки			(см. рис. 1),			то
KL <K LV и угол г]>ті„, причем		при увеличении вектора				ѵр угол
схода ті также возрастает. В частном случае,					когда	ХТ= Х и
А.р = 0, угол схода стружки ті		определяется		с	помощью выра
жения
	tgil =	K L N tg X.					(7)

Вследствие перемещения инструмента в направлении векто ра истинной скорости резания W направление схода стружки относительно перемещающейся передней поверхности не со впадает с направлением схода стружки, рассматриваемого от носительно поверхности резания. Угол схода стружки -qw отно сительно передней поверхности инструмента на основании рис. 1 и 2 может быть найден следующим образом. Перемеще ние передней поверхности на расстояние LT вдоль режущей кромки, соответствующее передвижению инструмента на рас стояние L, равно Ljftg Хр. Этому перемещению соответствует сдвиг LOT слоев стружки вдоль режущей кромки. Тогда угол схода стружки находится с помощью выражения

		X„	LN tg Хр — LCT
		tg % = ------------------
			b CN
Выражая	сдвиг	L CT	через перемещение инструмента L,
длину стружки L c и угол ее схода т], получим
	tg r\w = KL(tg Ip — tg X)			± tgr]*.	(8)
* Плюс в	формуле	18)	соответствует	vD	при котором
				отношению — ,
ХТ <Х, и минус — отношению			Ѵр
			—— , при котором ХР>Х.

Вдальнейшем угол т) схода стружки относительно поверх ности резания условимся называть углом схода стружки, а угол схода стружки относительно передней поверхности инстру

мента — кинематическим углом схода стружки.

Взависимости от величины и направления вектора ѵѵ кине матический угол схода стружки т^г изменяется следующим об

разом: если вектор скорости ѵѵ направлен к входящей точке режущей кромки, то угол схода r]w- откладывается от перпен дикуляра к режущей кромке в сторону выходящей точки, при чем т}ж>г]. По мере уменьшения величины вектора ѵр кинема

тический угол схода стружки т]тк также	уменьшается	и при
Ѵр= 0 и ХР = К становится равным углу	схода т]„. Если	вектор

скорости Ѵр направлен к выходящей точке режущей кромки и %т< X, то при увеличении вектора ѵр кинематический угол схода стружки TJTK продолжает уменьшаться и при Хт = Х и Я.р= 0 ста новится равным нулю. При Хт>Х кинематический угол схода стружки Tj’iv' откладывается от перпендикуляра к режущей кромке в сторону точки р, которая в этом случае становится вы ходящей точкой режущей кромки и возрастает по мере увели чения вектора ѵѵ.

Степень пластической деформации стружки так же, как и при обычном резании инструментом с углом Х¥=0, можно оце нивать величиной относительного сдвига е. Рядом исследований [9, 31] было установлено, что если резание не является прямо угольным, то деформацию срезаемого слоя в направлении, пер пендикулярном к режущей кромке, и вдоль нее можно пред ставлять как деформацию простого сдвига [9, 31]. Поэтому от носительный сдвиг может быть определен через нормальную EN и касательную ет составляющие:

(9)

Перемещение инструмента вдоль касательной к режущей кромке не вызывает дополнительной деформации металла в на правлении, перпендикулярном к плоскости сдвига, наклоненной относительно поверхности резания под угол сдвига ß, а потому на основании рис. 3 нормальный относительный сдвиг

&AT= ctgß + tg (ß — У).

(ІО)

Угол сдвига определяется через коэффициент нормальной усадки стружки KLN и передний угол инструмента у:

(И )

Касательный относительный сдвиг (рис. 3)

Ах ALN sin ß

Выражая сдвиг слоев стружки вдоль режущей кромки через перемещение инструмента, длину стружки и угол ее схода т], получим

ет	sin р
ет	( 12)
	KL cos Л

Поскольку перемещение инструмента вдоль касательной к режущей кромке влияет на полный относительный сдвиг глав ным образом через изме нение его касательной со ставляющей, то целесо образно найти связь между касательным отно сительным СДВИГОМ Вт и касательным относитель

ным СДВИГОМ Етѵ при от сутствии этого движения инструмента. Допуская, что нормальное укороче ние стружки не зависит от того, есть или отсутст вует движение режущей кромки, находим


в, =		K^tgX -tgT]
	8тѵ--------------------- •
		к LN fg я — tg “По
Полученное			выраже-
ние	позволяет		проанали
зировать		влияние		величи
ны	и направления			векто
ра	Up	на касательную			Рис. 3. Схема для определения относитель-
составляющую				относи-	ного сдвига
тельного		сдвига.		Если

*П<'Пт>, что имеет место при векторе ѵр, направленном к входя щей точке режущей кромки, то вт>гтѵ- По мере уменьшения

вектора		ѵр относительный	сдвиг	вт	уменьшается	и	при
hp—% и		т]=т)„ становится равным относительному сдвигу
втѵ Если		r\|>T\|t), что соответствует вектору ѵр, направлен
ному	к	выходящей точке режущей кромки, то вт<еТѵ,
причем	Вт уменьшается при		увеличении вектора			ѵр.	При
ЯГ=А	и	Яр= 0 имеем tg T] = Aijr tg Я,		а	потому 8Г=0.		Этот

случай, очевидно, соответствует минимуму полного относитель ного сдвига.

При	дальнейшем	увеличении	вектора ѵр	имеем
Хт>Я, и	tg ті> ATZ-JVtg Л,	что приводит к	возрастанию	касатель
ного относительного сдвига Вт-

Зная величину полного относительного сдвига е, можно оп ределить интенсивность деформации е* срезаемого слоя при превращении его в стружку. Основываясь на теории деформации простого сдвига, будем иметь

е.

или

*і =	1	(13)
	Ѵз V * N +

Скорости сдвига и стружки могут быть определены на ос новании рис. 4. Нормальная составляющая uN скорости сдвига и, действующего на по верхности сдвига, накло ненной в нормальной плоскости NN к поверх ности резания под углом сдвига ß, определяется так же, как и при прямо

угольном резании:

иN	W .	cos у

	N cos (ß — у)
Подставляя		значение
нормальной		составляю
щей	истинной ско
рости	резания согласно
формуле (4), получим
_ 7i_cosycosA_ _ П4>
N	cos (ß — у)

Рис. 4. Схема для определения ско ростей сдвига и стружки

Касательную состав ляющую ит скорости сдвига, направленную вдоль режущей кромки, можно определить следу ющим образом. Время перемещения инструмен та вдоль касательной к

режущей кромке на расстояние LT (см. рис. 1) равно——. За

это время происходит сдвиг слоев стружки вдоль режущей

кромки на расстояние L C T со скоростью сдвига иг. Таким об разом,

ист

\ѴГ

откуда

It? -ст

Так как LT = LN igXv\ LCT = LN tg X—LCN tgt], а касательная составляющая WT истинной скорости резания определяется фор мулой (5), то

ит= т т

Произведя преобразования и учитывая, что связь между коэф фициентами KL и KLN выражается формулой (6), окончатель но получим

ит— ѵ( эіпЯ,-			sinТ)	^	(15)
ит— ѵ( эіпЯ,-			*L	)	(15)
			*L	)
Отношение касательной составляющей					скорости сдвига к ис
тинной скорости резания, т. е.
ит	_ tg Я		sin г)		(16)
					(16)
	tg Яр KL cos Я tg Яр
Скорость сдвига	можно	определить,			если будет известен

угол р, лежащий в плоскости сдвига, между скоростями сдви га и и UN '

UN	(17)
U cosp ’
где
U'p	(18)
tgp = — ■	(18)

Скорость движения стружки vc относительно перемещающейся в направлении вектора W передней поверхности может быть найдена на основании следующих соображений. Время

передвижения инструмента на расстояние LN равно

W cos Я,

За это время стружка пройдет относительно передней поверх

ности путь ---- —— . Очевидно, что

COS

		-CN
W cos Я„		orcos TV
Тогда	■'CN
ѵс = \Ѵ	■'CN	cos Яп
		cos Яп
		COS y\w

Выразив W через ѵ и KL через KLN по формуле (6), полу чим

VС		COS Т]		(19)
	KL	COS	’

или

W cos г) cos Ър KL COS Xcos г|ң-/

Нормальная составляющая скорости стружки

»аѵ =	1,*С081Ѵ»
откуда
VCN =	- ^ C0S	(20)
или
_ W	cos и cos 'kp

Касательная составляющая скорости стружки, направленная вдоль режущей кромки vCT= vcsin riw, откуда

ѵст ~	Кг COS Г) tg Y\w,	( 21)
или
Ѵст=	cos 1] cos Xp tg r\w.

Выражение (8) для определения кинематического угла схо да стружки т]ѵг может быть определено с помощью нормальной и касательной составляющих скорости стружки:

ѵст

tgil».

VCN

Касательная составляющая Ѵст скорости стружки может быть определена как разность касательной скорости сдвига ит, определяемой формулой (15), и касательной составляющей WT истинной скорости резания, определяемой формулой (5):

ѵст = uT — WT = v ^sin X----	— v cos ^ *6К =
= V^sin X-------------	cos Xtg Xpj .

Подставив значение VCN по формуле (20), находим

sinX-	smТ)	■cos Xtg Xp
	К,

COST)

~кГ~

а после преобразований получим выражение (8).

Силы, действующие на срезаемый слой. Схема сил, дейст вующих на передней поверхности инструмента и поверхности сдвига, дана на рис. 5. Силы Р/, Рѵ' и Рх , с которыми режу щий инструмент воздействует на срезаемый слой, является си лами Рг, Ру и Рх, измеренными динамометром, с вычетом из них соответствующих сил, действующих на задней поверхности инструмента. Нормальная сила N, сила трения F и ее нормаль ная FN и касательная FT составляющие определяются с помо щью следующих зависимостей. Нормальная сила

дг р>	cos (А — 0) cos (Мд, -\|- у)
2	(22>
2	COS 9 COS (І)д,

Нормальная составляющая силы трения

р	_ р,	COS (k — 9)sin (МЛ,' + У)
N	z	(23>
N	z	cos 9 cos Мд,

Касательная составляю щая силы трения, совпада ющая по направлению с ре жущей кромкой,

F =	Р'	sin (Л — 9)	(24)
т	z
		cos 9

Полную силу трения F можно определить, если бу дет известен угол Д между силами F и FN-

Так как

tg А = ~т~~ >		(25)
	FN
то
р =	Ру	(26)
р =	cos Д	(26)
	cos Д
Угол V между силой Р /
и равнодействующей		силой
Ryz определяется с		помо
щью формулы
tg» = 4 - *		(27)
	■*2	инструмента
		инструмента

Угол öjv является проекцией угла действия и на плоскость AW, перпендикулярную к режущей кромке инструмента:

cos ft

tgcoN (28)

р ' cos (X—ft)

Угол

aN = — Y>

(29)

где 0jv — проекция угла трения Ѳ на плоскость, перпендикуляр ную к режущей кромке; величина этого угла определяется с по мощью выражения

tg 0Jv = l f		•	(30)
Нормальная составляющая	силы	сдвига Рх,	действующей
на поверхность сдвига,
cos (CDW -f- ß) cos (Я — 8)			(31)
P-tN = P’	cos ft cos со'N		(31)
	cos ft cos со'N
Угол, лежащий в плоскости сдвига между силой сдвига и ее
•нормальной составляющей,	Fr
	Fr	■	(32)
tg Pi = —		■	(32)
	XN
При известном угле pi сила сдвига
Рх	COS pi		(33)
1	COS pi

Силы, действующие на задней поверхности инструмента. На задней поверхности инструмента (рис. 6) действуют нормальная


сила	N\ и		сила		трения			Fь
Нормальная				сила		направлена
перпендикулярно					к	поверхно
сти	резания,			а	сила		трения
касательна			к	поверхности				ре
зания и совпадает по направ
лению		с траекторией					относи
тельного перемещения							режу
щей кромки. По формуле (1)
вектором W истинной							скоро
сти	резания			образует			с	нор
малью		к	режущей				кромке
угол	Я,р = Я+Ят.				Тогда		состав
ляющие силы трения
Рис. 6. Схема сил, действующих на		FIN — Рг sin %р\						(34)
		F\T = F1cos Яр.						(35)
задней поверхности инструмента

Если одним из методов [31] определить силу Ni и силу F[zt совпадающую по направлению с силой Рг, то при известном уг ле %р

	Fi =	Fiz		(36)
		cos (Я — Яр)
	Работа резания и ее составляющие. Работа резания совер
шаемая в единицу времени,
	Е — Ед -f- Em + Етз,			(37)
где	Е д— работа пластического		деформирования;
ЕТп и Етз — соответственно		работы	трения на передней	и зад

ней поверхностях инструмента.

Если работу в единицу времени разделить на соответствую щий ей объем срезаемого слоя, равный произведению толщи

ны срезаемого	слоя а, его	ширины В и скорости резания ѵ, то
в соответствии	с уравнением (37) удельная		работа резания
	®=	Т" ®Тп "Т ^Тэ'	(38)

Работа пластического деформирования складывается из ра боты сдвига EdN в направлении, перпендикулярном к режущей кромке, и работы сдвига Ear вдоль режущей кромки:

Ед = EdN+ ЕдТ = PxNuN + РхТит.

(39)

Так как касательная сила сдвига Р-л, равна касательной со ставляющей силы трения F T , то

Eg Е

+ Fjllj .

Используя формулы (14), (15), (24) и (31), получим

cos (содг	ß) cos (Я — 9-) cos у cos Я	+
Ед = Е'ь		+
cos 9 cos a>N cos (ß — у)
	smri
зіп(Я — 9) ^віпЯ-
+	KL	(40)
+	cos 9	(40)
	cos 9

Удельная работа деформации

cos (Шд, +		ß) cos (Я — 9) cos у cos Я
бд —	COS 9 COS М д, cos (ß — y)
ab	COS 9 COS М д, cos (ß — y)
„	„	/ „	sin TI \
sin (Я — 9) / sin Я — —^ — J
+		cos 9	(41)
		cos 9

Как будет показано ниже, в общем случае направления дей ствия силы трения F и схода стружки по перемещающейся пе редней поверхности инструмента не совпадают, образуя неко

<<< < Предыдущая 12 / 122 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
25.10.202314.52 Mб1Блохина Н.А. Условия формирования оловянно-вольфрамового месторождения Майхура. Гиссарский хребет.pdf
#
19.10.20233.27 Mб11Блувштейн, Н. Д. Ремонт автоматических бытовых стиральных машин.pdf
#
27.10.202323.35 Mб52Боббер Р.Дж. Гидроакустические измерения.pdf
#
22.10.202311.17 Mб16Бобиков, П. Д. Фанеровальные работы учебник.pdf
#
29.10.20232.93 Mб19Бобов С.С. Физика в сельском хозяйстве.pdf
#
23.10.20234.83 Mб15Бобров В.Ф. Резание металлов самовращающимися резцами.pdf
#
19.10.20235.47 Mб4Бобров, Ф. В. Сейсмические нагрузки на оболочки и висячие покрытия.pdf
#
30.10.202316.71 Mб7Бобровников Г.А. Применение синтетических материалов при ремонте и модернизации машин.pdf
#
25.10.202315.7 Mб35Бобровников Л.З. Радиотехника и электроника учебник.pdf
#
19.10.20236.15 Mб10Бовбель, Е. И. Элементы теории информации.pdf
#
19.10.20235.65 Mб10Бовди, А. А. Групповые кольца учеб. пособие.pdf