granovskij_rm (831076), страница 36
Текст из файла (страница 36)
9.2, б и 9.3, яс). Износ на передней поверхности принято измерять как глубину лз „и ширину аз изношенного углубления, называемого лункой износа. ИЗНОС ТОЛЬКО ПЕРЕДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЛЕЗВИЯ. Обработка металлов на тяжелых станках обычно ведется с большими подачами 3 > 1 мм/об. Работа с большими подачами характеризуется увеличением размеров контактных площадозс давления и силы трения, действующих на них, а также высокой температурой на передней поверхности лезвия.
Под действием всех этих факторов в про- цессе резания устанавливаются условия, когда интенсивность изнашивания передней поверхности лезвия намного выше, чем задней. Визуальные признаки износа имеются только на передней поверхности лезвия и отсутствуют на задней поверхности (рис. 9.2, в н 9.3, в). Е 9.3. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИЗНОСА На протяжении всего временв т работь> инструмента износ его лезвий прогрессирует. Количественно износ лезвий принято определять линейными величинами и объемными или массовыми величинами. ЛИНЕЙНАЯ И МАССОВАЯ МЕРЫ ИЗНОСА ЛЕЗВИЙ.
Для количественной оценки износа режущего лезвия используются линейная и массовая меры износа. Используя линейную меру, износ задней поверхносги л, измеряется, как показано на рис. 9,2, а, б. Благодаря простоте и оперативности такое измерение износа на производстве нашло наибольшее применение. Обычно измерение размера л, производится лупой, оснащенной шкалой, как в приборе для измерения твердости по Бринеллю, или ручным микроскопом типа МПБ-2. В исследованиях величину Ь, более удобно измерять по фотографиям изношенных лезвий, выполненных с увеличением порядка х 30. Измерение величины Ь, может производиться в любой точке лезвия режущей кромки, но чаще на участках с равновеликим износом вдоль лезвий или же в местах наибольшего износа Ь, При использовании массовых мер стремятся учесть всю массу продуктов износа лезвия резца за период его работы.
Однако из-за малых значений массы продуктов износа по отношеншо к массе самого резца измерить ее простым взвешиванием затруднительно. Более просто рассчитать объем изношенной части резца по результатам обмера видимых признаков износа Тогда масса изношенных контактных площадок может быть определена как (9.1) м=рК где р — плотность инструментального материала; Р— объем изношенной части резца. ИЗНОШЕННАЯ МАССА ЗАДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЛИВИЯ ПРИ РАВНОВЕЛИКОМ ИЗНОСЕ. В сечении лезвие имеет форму клина, ограниченного задней и передней поверхностями, положение которых, в свою очередь, определяется передним углом у и задним углом а (рис.
9.4). За время т работы инструмента на задней поверхности возникает линейный износ Ь,. Поперечное сечение изношенной части задней поверхности лезвия имеет форму треугольника аЬг, у которого сторона Ьс является размером износа Ьи а площадь (9.2) Аяы — — Ц Яп а сов У/(2 сов (а + УЦ. Так как рассматривается случай, когда вдоль всего лезвия Ь, =сопя, то здесь объем изношенной массы (9.3) ЬАии где Ь вЂ” ширина изношенной части задней поверхности резца (см.
рис 9.3, а). Используя уравнения (3.2) и (9.2), находим, что К = 1Ь~ яп а сов у/~2 сов (а + у) яп <р), где т — глубина резания; <р — главный угол в плане. Таким образом, изношенная масса определяется по измеренной высоте износа Ь, в зависимости от геометри- Рис 9А Расчетная сиена для определения площади сечения изношенной части лезвия ческих параметров инструмента и режимного параметра 1 согласно следующему выражению: (9.4) ль = гр = ргЬ,'яп а сову/(2сов(а+у)яп<р3.
ИЗНОШЕННАЯ МАССА ЗАДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЛЕЗВИЯ ПРИ НЕ- РАВНОМЕРНОМ ИЗНОСЕ На практике износ Ь., лезвия вдоль режущей кромки чаще всего бывает неравномерным, т. е. граница износа на задней поверхности представляет собой кривую (рис 9.5). Следовательно, в различных точках главной режущей кромки площадь сечения изношенной части лезвия будет величиной переменной, зависящей согласно уравнению (9.2) от переменной высоты износа Ь, = тат.
В системе координат хОу, совмещенной с задней поверхностью резца, с началом О на вершине резца и расположенной так, чтобы ордината у выражала значение линейного износа Ьи а абсцисса х — расстояние рассматриваемого сечения изношенной части от вершины резца вдоль главной режущей кромки, можно найти значение Ь, в зависимости от расстояния х. Тогда площадь поперечного сечения изношенной части в любом сечении ее А, = (Ь,(хЦ'япа сов у/(2 сов(а+ уЦ. Объем изношенной части 124 (9.7) (9.Ю) у = уо уо (х/хо) ° 2 соя(и+ у) 125 .(9.эз з И = ( э(п сс сов у ) ( Ь, (х)] г дх]/( 2 сов (а + уИ, о а изношенная масса (9.б) в, = 1р яп а соэ у )'1 Ь,(х)] г дх]/(2 соя(а+ уц, о Рис.
95. Расчетное сиена дпя вывода уравнения износа задней поверхности при Ь,=чаг Зависимость Ь,(х) определяется формой кривой видимой границы износа по задней поверхности. Обычно уравнение, описывающее эту кривую в системе координат хОу, имеет вид Ьз Ьо + схз где Ьо — значение износа при х = О; с и и — коэффициенты, полученные при аппроксимации экспериментальной кривой. Подставляя уравнение (9.7) в уравнение (9.э1, находим, что плошадь поперечного сечения изноцгенной части резца в каждой точке режущего лезвия (Ьг 1 2Ь сх" + сгхг") з(пасозу 2 соэ (а + у) Объем изношенной части резца тогда вы- разится формулой (9.8) э)пасоэу) (Ьог+ 2Ьосх" + с'х'")дх р— Используя выражение (9.8) и принимая плотность инструментального материала р, находим после интегрирования, что из- ношенная масса равна (9.9) рЬйпасояу / г 2гйо(Р сгЬг" зп„= —-- Ьог + + 2соэ(а+у) 1, п+ 1 2п+ 1 ИЗНОШЕННАЯ МАССА БОРОЗДЫ.
Тонкий поверхностный слой обрабатываемой заготовки имеет повышенную твер- Рис. 9.$ Расчетнав схема дпи выврда уравнении зеноса Ьз, имезощего форму борозды дость и истирающую способность по сравнению с глубинными слоями. Он более интенсивно изнашивает инструментальный материал и на задней поверхности лезвия образует узкую борозду шириной Ьо и наибольшей длиной Ь, . „ (рис 9.б). Для вычисления объема и массы изношенной борозды принимаем, что ее контур на задней поверхности описывается параболой Подставив в зто уравнение соотношения у=Ь уо=Ьчы„и хо=ба/2 (рис. 9.7), получаем, что текущее значение износа Ь„в любом поперечном сечении изношенной части в пределах участка шириной Ьо определяется выражением (9.11) Ь, = К .,„— 4Ь,~ох~/Ьо.
Подставляя выражение (9.11) в уравне- ние (9.5), находим, что объем изношенной борозды Ьо/2 (9Л2) 126 взп а сов 7 Ь ~»ии»х — Ьо«2 Интегрируя и принимая плотность инструментального материала р, получаем, что изношенная масса борозды равна Рис. 9.7 Расчетная схема для вывода уревнвния износе вершины резца нь =4рЬоЬ2 „з)пасову/115сов(а+7)3. ИЗНОШЕННАЯ МАССА НА ЗАДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ У ВЕРШИНЫ РЕЗЦА В местах угловых переходов, в связи с более плохими условиями теплоотвода, изнашивание может протекать быстрее, чем на прямолинейном режущем лезвии, и износ достигать значительных размеров. Таким изнашиваемым местом является вершина резца, гле главная и вспомогательная режущие кромки пересекаются под углом в плане при вершине е (рис. 9.7).
С достаточной точностью можно принять, что в процессе изнашивания вершина резца из углового перехода округляется по дуге сопряжения радиусом «о. При этом износ вершины измеряется на передней поверхности по хорде Ьо, а максимальный линейиьш износ Ь, „— на задней поверхности (по ребру). Чтобы найти объем изношенной части, в данном случае определим площадь изношенной вершины на передней поверхности. Эта площадь ограничена прямыми аЬ и ас, представляющими собой изношенные участки соответственно главной и вспомогательной режущих кромок, и дугой Ьс образовавшейся скругленной вершины.
Эта площадь, выраженная через значение хорды Ь«=Ьо и угла е, равна (9.13) Ьо ~с18 (е/2) — и (180 — е)/360 ) 4 (соя (е/2)1 В плоскости, проведенной параллельно передней поверхности, но ниже ее на некотором расстоянии у, радиус округления вершины будет меньше и соответственно уменыпится хорда Ьо. Определив закономерносп изменений хорды Ь„ при увеличении расстояния у от 0 до Ь, можно вывести зависимость уменьшения площади Аии и, проинтегрировав, найти объем изношенной части: "» ои» Р = ) А,ь,Ь«ду. о При этом можно принять, что форма видимой границы износа вершины по задней поверхности аппроксимируется по параболе согласно уравнению (9ЛО). Разрешив уравнение параболы относительно текущей координаты х, имеем (9Л4) х' = хз (уо — у)/уо.
Подставив в уравнение (9.14) соотношения х=Ьм хо =Ьо/2 и уо Ь, „(рис. 9.7), получаем зависимость длины хорды Ь„ от расстояния у секущих плоскостей, параллельных передней поверхности, до вершины резца в следующем виде: (9.121 Ь„' = Ьо з(Ь вЂ” у)/(4Ь ). Закономерность изменения площади изношенной части вершины резца в зависимости от текущей координаты у находим„подставляя выражение (9.15) в уравнение (9.13). Проинтегрировав это уравнение по у, получаем объем изношенной части: тельности т резания или от длины (9.1б) Ьб ( ~8 /2- (188- )/3бб1 ) 1бй, „~(сов (е/2)~ о Учитывая плотность р инструмеатального пунш в направлении реэультируюи1его двиматериала, окончательно получаем зна- жения резания. взг,мг йв "Лиисз Рис. 9.$.
Расчетная схема дпя вывода уравнения июнощеммой массы пупки ма передней поверхности 07 ЗВ 7Р йк ВВ ГВ ВВ гмии чение изношенной массы вершины резца: (9.17) Рис. 9.9. Кривые линейного Ь, и массового тз износа хздмей поверхности резца собой наклонную прямую. На конечном отрезке 2-3 кривая вогнута.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
