Obrabotka Metallov 2012 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (55) 2012 38 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Температура резания является важнейшим фактором, определяющим интенсивность из- носа твердосплавного инструмента при резании сталей. Работами Н.В. Талантова [1] и других ав- торов показано, что температура контактных по- верхностей влияет на износ как непосредственно, так и через вид взаимодействия, определяемый характером контакта и условиями деформации контактных слоев обрабатываемого материала. При резании труднообрабатываемых аустенит- ных сталей лимитирующий износ твердосплав- ного инструмента осуществляется в большинстве случаев по задней поверхности с формированием площадки износа. Поэтому вопрос об уровне тем- пературы и характере взаимодействия на площад- ке износа имеет первостепенное значение. Целью настоящей публикации является обоб- щение и комплексный анализ эксперименталь- ных и расчетных данных о характере контактно- го взаимодействия, в том числе о коэффициенте трения μ з [2, 3] и температуре θ з на площадке износа [4] при точении аустенитной стали на УДК 621.9 ТЕМПЕРАТУРНО-СИЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НА ПЛОЩАДКЕ ИЗНОСА ЗАДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ТОЧЕНИИ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ А. А. ЛИПАТОВ, канд. техн. наук, доцент Ю. Л. ЧИГИРИНСКИЙ, канд. техн. наук, доцент С. И. КОРМИЛИЦИН, ст. преподаватель ( ВолгГТУ, г. Волгоград ) Статья получена 25 апреля 2012 года Чигиринский Ю. Л. – 600005, г. Волгоград, пр. Ленина, 28, Волгоградский государственный технический университет, e-mail: techmash@vstu.ru По усовершенствованной методике произведен расчет температуры задней поверхности инструмента при точении аустенитной стали. Результаты сопоставлены с данными экспериментального определения коэффи- циента трения на площадке износа, выполненного с помощью методики раздельного определения сил на пе- редней и задней поверхностях режущего инструмента путем экстраполяции составляющих усилия резания на нулевую площадку износа. Выявлено снижение коэффициента трения при одновременном увеличении температуры с ростом скорости резания и величины площадки износа. Ключевые слова : точение, аустенитная сталь, задняя поверхность, площадка износа, расчет температу- ры, расчет коэффициента трения, пластический контакт. расширенной доказательной базе для подтверж- дения корректности использованных методик, а следовательно, и самих полученных результатов и выдвинутых предположений. Расчет коэффициента трения μ з производился после определения нормальной P hn и тангенциаль- ной P h τ сил на площадке износа, для чего был ис- пользован разработанный авторами метод экстра- поляции на нулевую площадку износа [5]. Эти же данные (о силах P hn и P h τ ) были использованы для расчета температуры, выполненного на базе мето- дики профессора А.Н. Резникова [6] при допол- нительном учете зависимостей теплофизических параметров стали от температуры (использовался алгоритм итерационного приближения) [4]. Исходные экспериментальные данные для расчетов μ з и θ з были получены при точении ста- ли 12Х18Н10Т инструментами из твердых спла- вов ТТ20К9 и ВК6 с подачей 0,3 мм/об при глу- бине резания 1,5 мм (основные геометрические параметры резцов: γ = 0 о , α = 10 о , φ = 45 о ). Для обеспечения корректности использования пред-