<<
>>

2.2. Расчет стойкости режущего инструмента, исходя из трибологическнх условий контакта системы инструмент-деталь

В связи с тем, что процесс резания имеет сложную физико- механическую природу, целесообразно выбор оптимального режима резания производить с учетом процессов, происходящих на передней поверхности инструмента и прирезцовой стороне стружки, базируясь на достижениях современной трибологии.

Параметры, характеризующие трибологические процессы в зоне контакта инструмент-заготовка, можно записать в виде:

(4)

где ^1-5 - шероховатость контактирующих поверхностей (резец- стружка); их микротвердость, геометрические, температурные, частотные характеристики.

Каждый параметр, входящий в выражение (4), в свою очередь, есть функция определенных переменных. Так шероховатость контактирующих поверхностей зависит от их микронеровности RZi, микротвердости HVri температу ры 0j; геометрические параметры резца - от переднего, заднего угла, а стружки - от радиуса закругления и т.п.

Данную зависимость в частных производных можно представить в

виде:

.. дА . дА , дА . дА , дА .

dA =— dc, + dey +—dc% + deA +—des. (5)

dsl ds2 dsy ds4 деь

В свою очередь:

(6)

s, =f{R:iMVitQ,um.d).

В качестве критерия для оценки условий резания рассмотрим пара-

метр ?\:

а

(7)

где а - толщина смазывающего слоя;

соответственно шероховатость передней поверхности режущего инструмента и срезаемой стружки.

Условию граничной смазки соответствует значение .В этих

случаях вязкость жидкости практически не влияет на условия трения, так как толщина смазки (X составляет доли от шероховатости контактирующей поверхности, т.е. процесс близок к сухому трению.

Чтобы обеспечить требуемые свойства режущего инструмента, в том числе и сменных многогранных пластин, необходимо установить взаимосвязь таких факторов, как исходная шероховатость поверхности, условия работы инструмента и его характеристики. Учитывать заданную

стойкость инструмента Г, исходную шероховатость поверхности допустимый износ h инструмента между переточками позволяет аналитический подход.

Влияние двух последних факторов мы учитывали с помощью коэффициента ^Khfiz)-

На рис. 2.4. показаны кривые стойкости инструмента для случаев: резания без СОЖ (кривая 1), резания с СОЖ (кривая 2), резания инструментом с плазменным покрытием плюс СОЖ (кривая 3).

Из экспериментально полученной зависимости (рис. 2.4., кривая 1) следует, что стойкость инструмента может быть записано в следующем виде:

Ти=Т1+Ггт, (8)

где 7f - длительность периода приработки;

7з - длительность периода установившегося износа;

771 - коэффициент, учитывающий особенности эксплуатации инструмента.

Согласно рис. 2.4., в период приработки (участок OA) имеет вид Sw(ftА^или:

KT^arcSln^^ (9)

где К - коэффициент, учитывающий размерность параметров, входящих в формулу (9).

С учетом того, что ASВС для участка ОВ

Sin [K(Ti+0,5 Tz)] -i (Ю)

или

HlTftQST^)- avcSini- JT/z . (U)

Из последнего выражения получим:

KTi = Ti/Z~Q5Tz (12)

Из уравнений (11) и (12) имеем:

CLrcSLntlt = Л/2 ~0,5КТг . ... (13)

После соответствующих преобразований уравнений (12) и (13) находим:

W, -7; fc^u . (14,

где J(liharcSCniii , рад; Tf и Tz - время в мин.

Из уравнений (8) и (14) получаем:

ТиТ,[-~ЛШГт{1 г (15) ><

J 1

' \ > 1

> А 1

ъ/. )

? 2 3 0 _ ъ Тп Рмс. 2.4. Влияние СОЖ и покрытия на стойкость инструмента: 1 - резание инструментом, который не имеет покрытия без СОЖ, 2 - резание инструментом, который не имеет покрытия с СОЖ, 3 - резание инструментом с плазменным покрытием с СОЖ

<< | >>
Источник: Шашин Андрей Дмитриевич. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОЖ IIA ПРОЦЕСС ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИНСТРУМЕНТА II ЗАГОТОВКИ ПРИ ОБРАБОТКЕ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ. 2003

Еще по теме 2.2. Расчет стойкости режущего инструмента, исходя из трибологическнх условий контакта системы инструмент-деталь: