Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 320 Большой градиент изменения главных нормальных внутренних напряжений сжатия в режущем клине от σ 3 = -6900 МПа до σ 3 = - 2000 МПа наблюдается на фаске задней по- верхности. Это приводит к разрушению участка соединения фаски износа с заточен- ной задней поверхностью инструмента. Ре- зультаты расчёта подтверждаются на практике ускоренным износом по задней поверхности инструмента во время приработки [7 - 10]. Увеличение толщины режущей пла- стины до 6 мм приводит к существенному уменьшению величины наибольшего главного нормального напряжения до σ 3 = -3312 МПа (рис. 2 а). На практике это подтверждается работоспособностью режущих пластин тол- щиной более 5 мм при обработке титанового сплава ВТ3-1 [2 - 6]. На рис. 2 а нижняя часть режущей пластины не показана, т.к. там от- сутствуют существенные напряжения. При черновой обработке титанового сплава иногда используются режущие пласти- ны с толщиной 20 мм [9 - 14]. Применение та- ких пластин вызывает существенное умень- шение величины наибольшего сжимающего нормального напряжения до σ 3 = -1100 МПа вблизи режущей кромки (рис. 2 в). При малой толщине режущей пластины наибольшая величина главного напряжения сдвига τ превышает предел прочности на сдвиг твёрдого сплава ВК8 (τ max =2000 МПа при h =2 мм), а при её толщине более 6 мм существенно уменьшается (рис. 3), хотя кон- фигурация линий главных напряжений оста- ётся схожей. В наибольшей степени толщина ре- жущей пластины h влияет на величину наибольшего сжимающего напряжения в режущем клине при h ≤ 7 мм (рис. 4). Даль- нейшее увеличение толщины пластины не- существенно влияет на величину наиболь- шего сжимающего нормального напряже- ния, а при толщине режущей пластины бо- лее 12 мм изменений практически не проис- ходит. а б в Рис. 2. Распределение главного нормального напряжения σ (МПа) в режущем клине при разной толщине режущей пластины h (мм) при обработке титанового сплава. ВТ3-1 – ВК8, γ=0°, v=1 м\с, s = 0,21 мм\об, h з =0,2 мм. а – h = 6 мм; б – h = 12 мм; в – h = 20 мм Рис. 3. Распределение главного напряже- ния сдвига τ (МПа) в режущем клине при толщине режущей пластины h=6 мм при обработке титанового сплава. ВТ3-1 – ВК8, γ=0°, v=1 м\с, s= 0,21 мм\об, h з =0,2 мм