granovskij_rm (831076), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Такой вид кривой износа Ь, „(т) дает формальное основание считать, что при работе резца существует три периода с различной интенсивностью изнашивания. Вновь заточенный резец сначала изнашивается с очень большой интенсивностью, которая затем быстро уменьшается. Этот период называется периодом приработки. В зто время изнашиванию подвергается псаерхностный слой инструмента, получивший структурные повреждения при заточке.
Участок 1-2 соответствует установившемуся процессу изнашивания, На конечном С учетом плотности р инструментально го материала изношенная масса лунки (9.18) т = 2ра„ЬЬ, ,/3. $ 9.4. КРИВЫЕ ИЗНОСА Кривые износа выражают функииональную зависимость износа задней и передней поверхностей лезвия от продолжи- 127 рЬазйз з ~с)8(е/2) — я(180 — а)/3бЩ КРИВЫЕ ИЗНОСА КАК ФУНКЦИИ ВРЕМЕНИ.
Кривые износа строят в ли- ИЗНОШЕННАЯ МАССА ЛУНКИ нейных координатах по результатам не- НА ПЕРЕДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЛЕЗ- посредственных измерений. Размер мак- ВИЯ. Контур поперечного сечения изно- симального линейюго износа Ь, „по щенной лунки шириной а, и глубиной Ь„задней поверхности инструмента измеря(рис. 9.8) может быть описан уравнением ют через произвольные отрезки времени. параболы, которая для рассматриваемого Типичная кривая линейного износа Ь, (т) случая имеет вид показана на рис. 9.9. В начальный период резания на отрезке 0-1 кривой Ь, „ кривая износа выпукла.
На следующем отПлощадь поперечного сечения лунки резке 1-2 она практически представляет +зз12 Аз = ) (Ь„, — 4й,„,„хз/аз) бх = 2а,Ь,„„/3. — и Полагая площадь поперечного сечения лунки А, постоянной вдоль всей ее длины Ь (см. рис. 9.3, е), объем лунки 1'= 2а,ЬЬ, „/3. участке 2-3 интенсивность изнашивания вновь возрастает. Это вызвано увеличением работы снл трения на изношенных контактных поверхностях лезвия, повышением температуры на них и связанными с этим структурными изменениями в приграничных слоях инструмента, контактирующих с обрабатываемым материалом. Для тех же периодов времени т резания по значениям максимального линейного износа й, „(т) можно вычислить изношенную массу задней поверхности лезвия и на том же графике построить кривую 0-4 функциональной зависимости т, (с). Расчет показывает, что на этой кривой нет точек перегиба: происходит монотонное возрастание изношенной массы т, на протяжении всего времени резания данным резцом, т. е.
по мере роста контактной площадки на задней поверхности лезвия одновременно ускоряются процесс изнашивания и приращения изношенной массы продуктов износа Зависимость т, (т) более объективно отражает те физические явления, которые лежат в основе процесса изнашивания инструментального материала вдоль всей фактически режущей длины лезвия, в то время как зависимость й, „на основе методики измерения значения й, „показывает закономерность увеличения местного износи в одной точке лезвия. В практически используемом интервале режимов резания кривые износа могут быть аппроксимированы степенными функциями вида й, „=с,тз' и т, = = гзт"', причем йз < 1, а йз > 1.
Числовые значениЯ показателей степени йз и йз и коэффициентов с, и сз определяют на основе графоаналнтической обработки результатов экспериментальных исследований. КРИВЫЕ ИЗНОСА КАК ФУНКЦИИ ПУТИ СКОЛЬЖЕНИЯ. Зависимости й, „(т) и т,(т) удовлетворяют требованиям прикладного характера Использование же этих уравнений для научно- теоретических целей и сравнительного анализа влияния условий резания на изнашивание лезвий неудобно. Это связано с тем, что за одно и то же время резания с в различных режимных условиях выполняется различная работа сил трения, изнашивающая лезвия, И', = Е,(., где Рг — сила трения; Š— путь относительного рабочего движения. В свою очередь, длина пути движения резания связана со скоростью резания: (9.19) Ь=ит.
язве йг йб йс п,г д гаге пег й00гяэужю Ьм Рнс. 9.10, Кривые износа задней поверхности резца в завнснностн от пути относительного рабочего движения В ряде случаев, например для оценки производительности, длина пути Ь взаимного скольжения трущейся пары обрабатываемого металла и инструментального материала является более удобным параметром для объективного сравнения и анализа отдельных факторов процесса изнашивания. Пользуясь формулой (9.19) при обработке экспериментальных данных, можно построить зависимости й, „(Е) и т,(Е), которые графически будут похожи на зависимости й, „(т) н т,(т) (рис 9.10).
Аппроксимация кривых линейного и весового износа по пути относительного рабочего движения производится также с помощью степенных функций й, = сзйч и т, = ссй'*. В 9.$. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КРИВЫХ ИЗНОСА КРИТЕРИЙ РАВНОГО ИЗНОСА. Интенсивность изнашивания и текущее значение максимального линейного износа л,„,„в количественном выражении зависят не только от продолжительности т резания, но и от ряда других факторов, к котором относятся скорость резания, подача, задний угол, физико-механичезжие свойства инструментального и обрабатываемого металлов. Для каждого сочетания конкретных значений перечисленных факторов может быть построена своя кривая износа. На рис.
9.11, например, построено семейство кривых износа для различных значений скорости резания с, при условии, что прочие факторы остаются неизменными. При резании с более высокой скоростью резания (сз>сг>вг) величина й, растет быстрее и, следовательно, кривая износа становится круче. По техническим и экономическим показателям приходится ограничивать предельно допустимую величину й, „. Для различных видов н типоразмеров режущего инструмента допустимые значения износа )з, публикуются в справочной и нормативной литературе.
Рассматривая работу в производственных условиях группы инструментов, которые могут эксплуатироваться при различных случайных сочетаниях перечисленных вьппе факторов, наиболее просто допустимый максимальный линейный износ )с, „по задней поверхности лезвия устанавливать равновеликим для всего семейства кривых износа. Его принято называть критерием равного изн о с а. На рис. 9.11 критерий равного износа представляет собой горизонтальную линию, пересекающую кривые износа )г, „(т) в точках 1, 2, 3. Прн использовании критерия равного износа в цеховых условиях необходимо следить за состоянием износа задней поверхности лезвия и при достижении установленного критерия равного износа дальнейшую работу надо прекратить и изношенный инструмент заменить новым или переточеиньзм.
КРИТЕРИЙ ОПТИМАЛЬНОГО ИЗНОСА. На конечных участках каждой из кривых (рис. 9.11) достаточно четко обозначаются точки перегиба, за которыми резко возрастает интенсивность изнашивания. Критерий равного износа обычно соответствует точке перегиба кривой износа для самой малой из исследованных скоростей резания. Поэтому точки перегиба для больших .скоростей резания располагаются выше линии равного износа.
Наличие прямолинейных отрезков кривых износа (2-4, 3-5), лежащих между горизонтальной линией равного износа и точками перегиба, говорит о том, что при работе со скоростями резания е > а, при использований критерия равного износа остаются неиспользованными резервы режущих свойств инструментов. В связи с этим в ряде практических случаев, например на автоматических линиях или станках с числовым программным управлением, целесообраз- Ьтал Рис.
9.11. Критерии равного и оптимального износа но вместо критерия равного износа применять более производительный н экономичный критерий оптимального износа. Линия критерия оптимального износа криволинейна и проходит через точки 1, 4, 5 перегиба кривых износа, как показано на рис. 9.11. НОРМА ИЗНОСА ИНСТРУМЕНТОВ. Когда износ задних поверхностей лезвий достигает установленного допустимого значения мажлгмального линейного износа )з,, дальнейшую работу этим инструментом прекращают.
Котла конструкция инструмента предусматривает применение многогранных сменных пластинок, восстановление режущих свойств инструмента производят их поворотом на сгедующую грань. Норма износа много~раиных пластинок равна значению данустимага максимального линейного износа каждой ее вершины. Если конструкция инструмента предусматривает восстановление его режущих свойств посредством повторных переточек, нормой износа инструмента является нармираваннал толщина гтачиваемого слал. Толщину рассчитывают, исходя из требования полного удаления следов износа, а также лополнительного слоя, в пределах которого возможно снижение твердости и других механических свойств, происходящее вследствие нагрева до высоких температур в процессе резания.
В основу расчета нормы износа 5 Рьзаннс мьтзллое 129 инструмента на каждую переточку берется сумма максимального линейного износа й„и некоторой дополнительной величины г)Ь, =0,1...0,2 мм поврежденного слоя (рис. 9.12). Таким образом, норма износа, равная толщине отачнваемо го слоя, нс. 9А2. Схены определения орны износа ннструеитое (9.20) Б,, = (й,, + М,) ып и. В 9.6. ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Все инструментальные материалы обладают свойством сопротивляться изнашиванию. Изнашивание происходит только в процессе взаимодействия трущейся пары материалов обрабатываемой заготовки и инструмента ИЗНАШИВАЕМОЕ И ИСТИРАЮЩЕЕ ТЕЛА За единицу времени с заготовки срезается стружка длиной 1, =1с, где 1, — усадка стружки; с — скорость резания. Срезанная стружка опирается и скользит по контактной площадке перелней поверхности лезвия на длине 1г = ха, где а — толщина срезаемого слоя; и— коэффициент пропорциональности.
При обычных режимах работы двина образовавшейся стружки 1, во много раз больше длины контакта ее с передней поверхностью 1г, Следовательно, продолжительность взаимодействия каждой точки опорной поверхности стружки в 1,/1, = йс/(ха) раз меньше продолжительности взаимодействия каждой точки передней поверхности лезвия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
