OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 1 2024 43 TECHNOLOGY фрезеровании алюминиевых сплавов, можно записать определяющее уравнение в дифференциальном виде для определения удельной работы деформации: 1 W m hA A W p p dA AK e d − ε = ε ε . (10) Зависимость удельной работы от деформации при фрезеровании алюминиевых сплавов позволяет получить аналитическое выражение для построения кривой течения данных сплавов: 1 W m hA A W p p A AK e d − ε = ε ε . (11) Однако поскольку алюминиевые сплавы (в частности, Д16Т, АМг6М, 2024-Т3) практически не упрочняются при фрезеровании ввиду действия такого разупрочняющего фактора, как температура [19], то и построение аналитической кривой течения не имеет смысла. Тем не менее имеет смысл определить максимальные значения предела текучести, который достигается при фрезеровании [16, 17, 20, 21]. Для передней поверхности при высокоскоростном фрезеровании характерны гомологические температуры выше 0,5, в связи с чем графически (рис. 1, по данным Розенберга – Еремина) был определен коэффициент Kq = 1,8. Для задней поверхности (вблизи режущей кромки) характерны гомологические температуры от 0,3 до 0,35, в связи с этим также графически (рис. 1, по данным Розенберга – Еремина) был определен коэффициент динамичности Kε = 1,25. После составления определяющего уравнения для моделирования изменения свойств обрабатываемого материала в условиях высокоскоростного фрезерования можно перейти к расчету температур. Однако в настоящей работе термин «температура» нужно применять к той поверхности режущего лезвия (зуба), на которой эта температура возникает. В связи с этим нужно различать температуру, возникающую на различных участках режущего лезвия, в частности на передней и задней поверхностях, а также температуру, которая является следствием этих температур, – температуру резания [26]. Температура резания является результатом средних значений температур, возникающих на передней и задней поверхностях режущего лезвия, отнесенных к значению координат, на которых распределены эти температуры. Следует отметить, что при фрезеровании измерение температуры на передней и задней поверхности режущего лезвия весьма затруднено, поскольку зона резания спереди закрыта стружкой, а сзади – обрабатываемым материалом (заготовкой). Поэтому все измерения температуры будут сравниваться с температурой резания, т. е. с той температурой, которую замеряет тепловизор, для наблюдения за распределением температуры на исследуемой поверхности. Для расчета температуры резания нужно учесть достаточно большое количество факторов. Их можно разделить на факторы, которые относятся к обрабатываемому материалу, факторы, которые относятся к инструменту, и факторы, которые характерны для самого процесса резания (точения, фрезерования, сверления и др.). Необходимым и обязательным условием для расчета температуры при резании является введение в модель механических и физических свойств обрабатываемого материала. Эти свойства и характеристики для группы алюминиевых сплавов представлены в табл. 2 [18, 19]. Кроме того, для моделирования расчета температуры необходимо учесть геометрию режущего инструмента (передний угол γ, задний угол α, угол подъема винтовой канавки λ, периферийный угол ϕ). Не менее важно определиться со схематизацией процесса фрезерования (концевое, цилиндрическое, торцевое), а также учесть такие параметры, как глубина врезания e, отношение ширины фрезерования к диаметру фрезы и количество одновременно работающих зубьев. Так, например, изменение переднего угла γ приводит к изменению наклона условной плоскости сдвига, изменению отношения длины контакта к толщине срезаемого слоя и изменению деформации, что в конечном счете сказывается на изменении сил резания [24]. Изменение угла наклона режущей кромки (угла подъема винтовой канавки) и угла в плане (периферийного угла) приводит к изменению толщины и ширины срезаемого слоя, что тоже сказывается на силах резания: sin cos t b = ϕ ⋅ λ ; (12) ì sin cos z a S = θ ⋅ λ, (13)
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1