Obrabotka Metallov 2011 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (51) 2011 25 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Суммарный же объем материала режущей части инструмента Q з , удаляемый с его задней поверхно- сти за это же время, равен: з 1 2 1 1 J J i j j j j Q Q bv T p p = = = = δ ∑ ∑ . (7) С другой стороны, объем материала режущей ча- сти Q з из геометрических соображений определяется выражением [6] tg tg tg 2 з з 0,5 1 h Q b α = − α γ . (8) Из (7) и (8) находим величину площадки износа за время обработки заготовки Т : ( ) tg tg tg з п 1 1 ( ) 2 J I j I j j v h T Т p p = − α γ = δ α ∑ , (9) где α – задний угол режущей части инструмента. Апробация разработанных моделей осуществля- лась с использованием экспериментальных данных исследований износа режущего инструмента при вы- сокоскоростном ортогональном точении, приведен- ных в работе [8]. Эксперименты проводились в условиях про- дольного точения заготовок стали ст. 45 (σ в 20 = = 470 МПа) без применения смазочно-охлажда- ющей жидкости твердосплавными режущими пла- стинами группы применяемости по ISO Р20 (мате- риал – Т14К8; предел прочности при изгибе σ и = = 1370 МПа; предел прочности на сжатие σ - ви = = 4100 МПа) с режимами резания: v = 200 м/мин; s = 0,1 мм/об; t = 1 мм. Геометрические параметры режущей пластины: γ = –5°; α = 5°. Напряжение те- кучести материала обрабатываемой заготовки в за- висимости от температуры Θ з оценивается следу- ющим выражением: σ sм = 78 ͽ exp(0,0035(600 – Θ з )). Относительное удлинение при растяжении мате- риала обрабатываемой заготовки при температуре 20 °С: δ 5 = 0,19. В табл. 1 приведены расчетные значения и экспе- риментальные данные распределения температуры Θ з на площадке износа задней поверхности режущей части инструмента h з = 0,19 мм, сформировавшиеся за время обработки детали Т = 22,5 мин. В табл. 2 приведены расчетные значения и экс- периментальные данные распределения нормальных Т а б л и ц а 1 h з , мм Температура Θ з , K з Θ ε Расчетные значения Экспериментальные данные 0 911 860 0,059 0,03 924 941 –0,018 0,056 932 982 –0,050 0,078 940 1012 –0,071 0,100 949 1040 –0,08 0,120 957 1050 –0,088 0,146 966 1056 –0,085 0,170 974 1058 –0,079 0,190 985 1058 –0,069 з сред ( ) Θ ε –0,054 Т а б л и ц а 2 h з , мм Нормальные давления q з , МПа з q ε Расчетные значения Экспериментальные данные 0 440 500 –0,136 0,025 383 350 0,086 0,050 308 270 0,123 0,075 260 230 0,115 0,100 219 205 0,063 0,125 209 200 0,043 0,150 210 200 0,047 0,175 232 200 0,137 0,200 300 275 0,083 з сред ( ) q ε 0,093