Автобиаграфия Автореферат Ссылки по теме Отчёт о поиске Индивидуальное задание
Мирошниченко А.В.
Наукові праці Донецького націонольного технічного університету – 2007. Вип.4 – C. 87 – 95.
Одной из основних причин, вызывающих увеличение шероховатости поверхности отверстий, обработанных развёрткой, является соприкосновение стружки с обработанной поверхностью. Для устранения данного недостатка процесса обработки развёртками, целесообразно направлять стружку на обрабатываемую поверхность заготовки. Управлять направленим движения стружки можно за счёт изменения угла сбега стружки.
Среди геометрических параметров режущего инструмента угол наклона главной режущей кромки, передний угол, и главный угол в плане занимают особое место. Так изменение углов переднего угла и главного угла в плане влияют на положение поверхности резания или на толщину срезаемого слоя.
Угол наклона главной режущей кромки оказывает наибольшее влияние на главные характеристики процесса резания и в первую очередь на деформирование срезаемого слоя. Изменение угла наклона главной режущей кромки вызывает одновременное изменение положение передней поверхности относительно направления движения инструмента (поверхности резания), и соотношение между толщиной срезаемого слоя и рабочей длиной режущей кромки a/b. При этом изменяется не только рабочая длина режущей кромки, но и зачастую толщина срезаемого слоя. Одновременное изменение ориентации передней поверхности и отношения a/b вызывает изменение угла сдвига, величины нормальной силы, силы трения и силы сдвига. Кроме того, сила трения и сила сдвига при изменении угла наклона главной режущей кромки изменяют не только свою величину, но и направление и уже не располагаются в плоскости, нормальной к режущей кромке. В зависимости от изменения ориентации передней поверхности изменяется и направление сбега стружки, отклоняясь от перпендикуляра к режущей кромке на больший или меньший угол.
Целью данной работы является определение степени влияния геометрических параметров развёрток, а также режимов резания на направление движения стружки и непосредственно на угол сбега стружки.
Комплексные исследования влияния геометрических параметров осевых инструментов на процесс резания и на направление движения стружки отсутствуют. Известны исследования [1,2], относящиеся к отдельным, частным вопросам процесса резания резцами.
Основными задачами, решаемыми в данной статье, являются:
1) определение степени влияния геометрических параметров разверток на параметры, характеризующие контакт зуба инструмента со срезаемым слоем;
2) определение степени влияния геометрических параметров развёртки на направление движения стружки;
3) определение степени влияния режимов резания развёртки на угол сбега стружки.
Параметрами, характеризующими контакт инструмента со срезаемым слоем, являются толщнна срезаемого слоя и рабочая длина режущей кромки. Толщина среза – расстояние, измеренное по нормали, между последовательными положениями поверхности резания или её соседними витками. Рабочая длина режущей кромки есть длина участка главной режущей кромки, находящегося в соприкосновении с поверхностью резания.
Для количественной оценки степени влияния угла наклона главной режущей кромки на толщину срезаемого слоя и её рабочую длину составим уравнения, связывающие их величину с величиной и знаком угла наклона главной режущей кромки зенкера.
Задача определения толщины срезаемого слоя в зависимости от угла наклона главной режущей кромки, с математической точки зрения, решается следующим образом. Составляем уравнение поверхности резания и касательной к ней плоскости в данной точке главной режущей кромки. Положение касательной плоскости в пространстве фиксируем нахождением следов пересечения ей с какими либо двумя координатными плоскостями. Отыскиваем расстояние по нормали между касательными плоскостями, отстоящими друг от друга в направлении движения подачи на расстоянии равном подаче на зуб Sz, приходящейся на одну режущую кромку инструмента. Данное расстояние с достаточной точностью может быть принето за толщину срезаемого слоя. На рис. 1 представлена схема развёртывания отверстия с углом главной режущей кромки не равном 0.
Рисунок 1 – Схема развертывания отверстия с углом наклона главной режущей кромки не равным 0
При угле наклона главной режущей кромки равном 0, поверхность резания представляет собой архимедову винтовую поверхность. При угле главной режущей кромки, отличном от 0, поверхность резания превращается в конволютную винтовую поверхность.
Уравнение касательной плоскости к поверхности резания в любой точке главной режущей кромки, а также толщина срезаемого слоя для условий конволютной винтовой поверхности были определены в работе [1].
Толщина срезаемого слоя при развёртывании с углом наклона главной режущей кромки не равном 0 определяется из выражения:
a = Sz•sinФz•sinGn
где Sz – подача на зуб инструмента;
Угол Gn определится из уравнения:
где Фz – угол наклона прямой линии, характеризующей след пересечения касательной плоскости с координатной плоскостью XOZ по отношению к оси Z;
Gz – угол наклона прямой линии, характеризующей след пересечения касательной плоскости с координатной плоскостью YOZ по отношению к оси Z.
Угол Gz можно определить из выражения:
Угол Gz соответственно равен:
Рабочая длина режущей кромки, в случае отсутствия переходной режущей кромки равна:
Определим степень влияния угла наклона главной режущей кромки и главного угла в плане на рабочую длину режущей кромки развертки b, при глубине резания 0,1 мм, диаметре инструмента dpaзв = 20 мм. Результаты расчетов приведены на рис. 2.
Рисунок 2 – Влияние углов наклона режущей кромки и кгла в плане на рабочую длину режущей кромки развертки:
Главный угол в плане 1= 5o; 2 = 10o; 3 = 15o
Определим степень влияния угла наклона режущей кромки при развёртывании на толщину срезаемого слоя. Результаты представленны на рис. 3
Рисунок 3 – Влияние угла наклона режущей кромки на толщину среза при развёртывании:
1 – для точки, лежащей на обрабатываемой поверхности;
2 – для точки, лежащей на обработанной поверхности
Проанализировав расчётные данные (рис. 3), можно сделать следующий вывод: толщина срезаемого слоя по длине режущей кромки развёртки не одинакова. Изменение толщины срезаемого слоя по длине режущей кромки развёртки становится заметной только при углах наклона режущей кромки < – 25o.
Таким образом, на параметры, характеризующие контакт зубьев развёртки со срезаемым слоем (толщина срезаемого слоя и рабочая длина режущей кромки), оказывают наибольшее влияние режимы резания, а так же главный угол в плане и угол наклона главной режущей кромки.
Список литературы:
1. Бобров В.Ф. Влияние угла наклона главной режущей кромки инструмента на процесс резания металла. - М.: Машгиз, 1962. - 149 с.
2. Филоненко С.Н. Резание металлов. - К.: Вища школа, 1969. - 260с.
Автобиаграфия Автореферат Ссылки по теме Отчёт о поиске Индивидуальное задание