Actual Problems in Machine Building 2018 Vol. 5 No. 1-2

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 5. № 1-2. 2018 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 81 Для описания процесса объемного разрушения режущего клина воспользуемся модифицированной моделью Джонсона-Холмквиста ( JH 2), которая применяется для описания разрушения хрупких материалов подвергшихся высоким давлениям, деформациям и скорости сдвига, такие материалы имеют высокий предел прочности на сжатие, но имеют низкий предел прочности на растяжение и проявляют прогрессирующее повреждение под нагрузкой из-за роста микротрещин. Определяющее уравнение эквивалентных напряжений повреждаемого материала определяется из уравнения [21]: где D – накопленное повреждение материала, – напряжения неповрежденного пластически деформированного материала, – прочность поврежденного материала; где a, n, c, b, m – постоянные материала, - безразмерное нормальное давление при различных значениях предела упругости Гюгонио, - предел прочность на растяжения, - предел упругости Гюгонио. Параметр D определяется из выражения: где – инкрементная деформация в данном вычислительном цикле; – предельная деформация разрушения. Так как коэффициент дилатансии твердого тела больше нуля [22], то для описания состояния конденсированной фазы материала необходимо использовать уравнение Ми- Грюнайзена в полиномиальной форме: P = A 1 +A 2 +A 3 +(B 0 +B 1 ) при ξ = [(ρ / ρ 0 ) - 1] > 0 (cжатие), P = T 1 +T 2 +B 0 ρ 0 E T , при ξ < 0 (растяжение), где P – давление; A 1 , A 2 , A 3 , B 0 , B 1 , T 1 , T 2 – постоянные материала; ρ, ρ 0 - текущая и начальная массовая плотность соответственно; E T – тепловая составляющая удельной внутренней энергии. Результаты и обсуждение Беря во внимание то, что качество кромки инструмента определяет качество обработанной поверхности композиционного материала и эффективность процесса резания, введем количественный критерий оценки степени разрушения режущей кромки после затачивания (Q). Критерий поврежденности определяется максимальным значением разрушения вдоль режущей кромки твердосплавного инструмента в плоскости нормальной к плоскости затачивания и характеризуется его максимальным значением. Допустимое значение критерия поврежденности (Q доп ) определяется из условия обеспечения необходимого качества обработанной поверхности композитного неметаллического материала и должно быть меньше критического значения (Q кр ), то есть соответствовать условию Q доп <Q кр . Граничное значение критерия поврежденности должно основываться на дополнительных эмпирических исследованиях процесса лезвийной обработки композиционных неметаллических материалов инструментом, оснащенным высокопрочными инструментальными материалами. Это значительно повысит