Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 1

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 1 2018 37 EQUIPMENT. INSTRUMENTS ô tg sin sin2 K     , (2) где γ – передний угол режущего элемента;  – задний угол режущего элемента (см. рис. 4); φ 1 (φ 2 ) – углы в плане исходной формы режущего элемента и после его срабатывания; K – коэф- фициент, учитывающий конструктивную слож- ность обрабатываемой винтовой прерывистой поверхности резьбы, равный S пр / S г (для винто- вой поверхности без элементов прерыва K = 1); S пр – площадь обрабатываемой винтовой поверх- ности за вычетом площади элементов прерыва; S г – площадь обрабатываемой винтовой поверх- ности без элементов прерыва.   ä 2 tg( / 2) 2arctg 0,5 l r d h              , (3) где l – расстояние от вершины режущего элемен- та А до точки О – места первоначальной встречи режущего элемента с обрабатываемой винтовой поверхностью; h – высота головки резьбы; r д – радиус детали. Определение настроечных углов элемента в положении оптимального первоначального кон- такта с обрабатываемой винтовой поверхностью происходит в следующем порядке: 1) определяется конструктивная сложность обрабатываемой поверхности K = S пр / S г ; 2) исходя из размеров режущего элемента определяется максимально возможное l ; 3) по формулам (2) и (3) рассчитывается значение переднего угла γ, при котором перво- начальная встреча инструмента и прерывистой обрабатываемой поверхности произойдет в за- данном положении настройки – точке О . Очевидно, что расчетное положение, при ко- тором передняя поверхность режущего элемента встречается с прерывистой поверхностью дета- ли без удара, является оптимальным с точки зре- ния сохранения периода стойкости инструмента. Задача 2. Придание передней поверхности режущего элемента формы, способной без раз- рушения принимать динамические нагрузки пре- рывистого резания Графическое построение трехмерных моде- лей арки циклоиды проведено качением окруж- ности, диаметр которой для режущего элемента из инструментального материала композит 10 равен максимально возможной удвоенной глу- бине резания. При этом для режущего элемента формируется модельный ряд вариантов перед- ней поверхности циклоидального профиля. От- личительной особенностью вариантов являются принадлежащие каждому из вариантов собствен- ный угол и контур, формируемый дискретным изменением величины угла наклона касательной к циклоидальному профилю передней поверх- ности резца. Предпочтение в выборе отдается модели арки циклоиды с максимальными значе- ниями расчетных величин, определяющими на передней поверхности место нахождения участ- ка, наиболее отдаленного от хрупкой вершины и наиболее благоприятного для первоначальной встречи (врезания) режущего элемента и заго- товки под углом β (рис. 6). Циклоидальная форма профиля способствует уменьшению силы трения стружки о переднюю поверхность, что обеспечивает при рациональ- ных условиях врезания режущего элемента в за- готовку сохранение на длительный период стой- кости инструментального материала [18–20]. Задача 3. Обоснование эффективной марки инструментального материала для условий пре- рывистого резания Из известных инструментальных материа- лов, применение которых возможно на опера- циях токарной обработки, группа сверхтвердых материалов обладает объективными преимуще- ствами: способностью обеспечить высокоско- ростную обработку поверхностей деталей раз- личной конструктивной сложности с требуемой точностью не грубее 7-го квалитета и шерохо- ватостью Ra 0,32…0,63 мкм, исключая вероят- ность прижогов, шаржирование, формирование растягивающих напряжений, характерных для операций шлифования. В группе сверхтвердых материалов насчиты- вается более десяти марок композитов, из кото- рых для прерывистого резания наиболее часто используется пять, а именно марки композита 01, 02, 05, 09, 10. Сравнение пяти важнейших физико-меха- нических характеристик отдает предпочтение композиту 10, который обладает неоспоримыми преимуществами (рис. 7) [2, 7, 8].