Obrabotka Metallov 2014 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (65) 2014 7 ТЕХНОЛОГИЯ и требуемого качества поверхности необходимо всестороннее исследование процесса стружко- образования [8–11]. Цель данной работы – исследовать влияние технологических параметров на вид образую- щейся стружки, определить специфику процесса стружкообразования на проектирование техно- логического процесса для операций механиче- ской обработки. Методика экспериментальных исследований В качестве экспериментальных образцов взяты сплошные заготовки из стеклопластика ВМ-1 длиной 30 мм и диаметром 100 мм, изго- товленные из стекловолокна и эпоксидного свя- зующего ЭДИ или совмещенного эпоксифенол- формальдегидного связующего ИФ–ЭД6 по ТУ 16–504–010–71. Механическая обработка проводилась режу- щим инструментом со сменными многогранными пластинами различных типов из твердого сплава ВК8. Типы сменных неперетачиваемых пластин HNUM, ГОСТ 19068–80, PNUM ГОСТ 19065–80, HNUA ГОСТ 19067–80, PNUA ГОСТ 19064–80 выбраны на основе литературных данных, кото- рые обеспечивают необходимые значения гео- метрических параметров режущего инструмента при их установке на расточной резец. Для определения упругих отжатий фиксиру- ется сила резания при помощи фольговых тен- зодатчиков через деформацию расточного резца. Обработка экспериментальных данных, за- писанных в файлы на жесткий диск компьютера, проводилась с использованием программного обеспечения Microsoft Excel. Для количественной оценки адекватности полученных данных были проведены однофак- торные эксперименты. Сравнение результатов экспериментов и расчетных данных подтверж- дает их адекватность, наибольшее расхождение составляет 8 %. Результаты и обсуждение В результате анализа литературы по данной проблеме и проведения ряда экспериментальных исследований в лабораторных условиях было установлено, что при резании пластических ма- териалов образуются следующие наиболее ха- рактерные типы стружек: непрерывная сливная, прерывистая сливная, элементная и пылевидная. При механической обработке образуется стружка, поверхность которой всегда неровная, поэтому и на ней заметны мелкие волны или зазубрины. Даже на прочной сливной стружке часто можно наблюдать трещины, надрывы. По- скольку полное описание механизма образова- ния стружки сложно, то для анализа напряжений и деформаций при резании реальный процесс стружкообразования заменяют его упрощенной моделью. В частности, не принимается во вни- мание искажение формы полученного сечения реальной стружки и увеличение ее ширины; ее поперечное сечение представляют в виде прямо- угольника с высотой, равной средней толщине стружки, и шириной, равной первоначальной ширине резания. При этих допущениях образо- вание стружки рассматривается в идеализиро- ванном сечении по нормали к режущей кромке инструмента при свободном прямоугольном ре- зании [12, 13]. Следует отметить, что даже при идеализации стружки нельзя пренебрегать естественной кри- визной, т.е. завиванием, которое происходит по- тому, что сдвиг – не единственная деформация, обусловливающая превращение срезаемого слоя в стружку. Этот слой всегда с большей или мень- шей интенсивностью подвергается неравномер- ному сжатию в направлении, перпендикулярном к передней поверхности лезвия. Управление процессом стружкообразования при резании пластических материалов, таких как стеклопластик, имеет значение для обеспечения качества получаемой продукции, бесперебойной работы оборудования и, как следствие, повыше- ния производительности, безопасности рабоче- го персонала. С этой целью в ходе лабораторных исследований были построены диаграммы об- ластей устойчивого стружкодробления для раз- личных типов сменных многогранных пластин (рис. 1) и диаграммы областей, исключающих попадание пыли в воздух (рис. 2). Выбор типов пластин и режимов обработки согласно данным диаграммам обеспечивает получение элемент- ной и пылевидной стружки при резании сте- клопластика. В результате анализа из диаграмм выявлено, что использование режущих пластин