Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Напряжения на контактной поверхности инструмента

03.11.2018

При сложной конфигурации инструмента и режимах резания, применяющихся в условиях промышленного производства, точное определение местных напряжений, действующих на инструмент возле его режущей кромки, не поддается существующим аналитическим методам расчета. Фактически режущие инструменты редко или вообще не конструируются на основе расчета напряжений; метод последовательных приближений и накопленный опыт являются базой для конструирования режущего инструмента. Однако, для понимания требований, предъявляемых к свойствам инструментальных материалов, полезно иметь представление об общем характере этих напряжений. При простой токарной обработке на инструмент воздействуют два наиболее важных вида напряжений.

1. Силы резания, действующие на инструмент с малым передним углом, создают напряжения на передней поверхности, являющиеся в основном нормальными напряжениями сжатия. Среднее значение этих напряжений определяется путем деления силы резания Fс на площадь контакта. Так как площадь контакта обычно точно неизвестна, то имеется значительная погрешность в определении среднего нормального напряжения сжатия. При обработке материалов с высоким пределом прочности нормальные напряжения сжатия могут быть очень высокими. Средние значения расчетных нормальных напряжений сжатия, дающие общее представление о возникающих напряжениях, приведены в табл. 4.5. В отличие от силы резания нормальные напряжения сжатия связаны с прочностью на сдвиг материала заготовки. Большие силы при резании чистых металлов являются косвенным подтверждением большой площади контакта, тогда как средние напряжения на инструменте относительно невелики по сравнению с напряжениями, возникающими при обработке легированного металла.

2. Силы подачи Ff создают касательные напряжения на поверхности контакта на передней поверхности инструмента. Среднее значение этих напряжений равно силе Ff, деленной на площадь контакта. Так как сила Ff обычно меньше силы Fс, то касательные напряжения меньше нормальных, действующих на ту же площадь. Часто среднее значение касательных напряжений составляет от 30 до 60% от среднего значения нормальных напряжений сжатия.

При износе задней поверхности инструмента на нее действуют как нормальные, так и касательные напряжения. Несмотря на то, что площадь контакта на задней поверхности иногда может быть точно определена, очень трудно прийти к заключению о величине силы, действующей на эту поверхность, и нет надежных расчетов напряжений на изношенной задней поверхности.

Другие действующие на тело инструмента напряжения определяются общей конструкцией инструмента и жесткостью его закрепления на станке. В токарном станке, где инструмент работает как балка, возникают напряжения при изгибе, вызывающие растягивающие напряжения на верхней поверхности между площадкой контакта и резцедержателем. В спиральном сверле возникают в основном напряжения при кручении. Инструменты должны быть достаточно прочными и жесткими, чтобы сопротивляться разрушению и минимально прогибаться под нагрузкой. Этот важный аспект конструирования режущего инструмента в дальнейшем не обсуждается, так как напряжения в данной книге рассматриваются в связи со стойкостью инструмента и процессом стружкообразования.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: