Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 318 УДК 621.9.02:539.4 РАСЧЁТ ПРОЧНОСТИ РЕЖУЩИХ ПЛАСТИН ПРИ ОБРАБОТКЕ ТИТАНОВОГО СПЛАВА В.Н. КОЗЛОВ, канд. техн. наук, доцент Х. ЧЖЭНЬДУН, магистрант Ц. ЧЖАН, магистрант Е.Г. ЛЕЩИНЕР, старший преподаватель ( НИ ТПУ, г. Томск ) Козлов В.Н. – 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30, Национальный исследовательский Томский политехнический университет, e-mail: kozlov-viktor@bk.ru Рассмотрено напряжённое состояние многогранных неперетачиваемых режущих пластин при токарной обработке титанового сплава ВТ3-1. Нагрузка на рабочих поверхностях инструмента была задана исходя из результатов экспериментальных исследований распределения контактных нагрузок при обработке титанового сплава. Расчёт внутренних напряжений в режущей пластине из твёрдого сплава ВК8 был выполнен с использованием программного обеспечения ANSYS 14.0. Результаты расчётов показали, что при обработке титанового сплава режущими пластинами малой толщины у режущей кромки возникают большие сжимающие напряжения, превышающие предел прочности твёрдого сплава на сжатие. При этом на передней поверхности и нижней опорной поверхности пластины возникают растягивающие напряжения, приближающиеся к пределу прочности твёрдого сплава на растяжение, что увеличивает вероятность появления трещины. Это объясняет скол большого объёма инструментального материала в области, расположенной далеко от зоны действия силы резания. Увеличение толщины режущей пластины более 5 мм приводит к существенному уменьшению сжимающего напряжения у режущей кромки, а также к уменьшению растягивающих напряжений на передней и нижней поверхностях. В работе представлен график влияния толщины режущей пластины на величину наибольшего нормального напряжения у режущей кромки. Ключевые слова: прочность инструмента, напряжения, износ инструмента, обработка титановых сплавов. Введение При черновой обработке титановых сплавов происходит интенсивное выкрашивание главной режущей кромки, а также велика вероятность скола режущей пластины. При сколе происходит хрупкое разрушение инструмента в области, удалённой от места действия силы резания, т.е. там, где нет внешних нагрузок на режущую пластину. Применение режущих пластин большой толщины уменьшает вероятность их хрупкого разрушения, но при этом возрастает и их стоимость.