О расчете сил резания и характеристик контактного взаимодействия стружки с инструментом при резании пластичных металлов

Abstract

На основании сравнительного анализа экспериментальных и рассчитанных по двум различным зависимостям сил резания показано, что касательные напряжения в условной плоскости сдвига в процессе стружкообразования равны действительному пределу прочности обрабатываемого металла при его механическом испытании. Предложены способы оценки сил и напряжений раздельно на площадках пластического и упругого контакта стружки с инструментом, а также ряда других характеристик стружкообразования, по измеренной усадке стружки Kl. Предложено угол действия силы резания определять как сумму углов ω = (π /4 - Ф) +Δω , где Δω – уменьшается с увеличением переднего угла инструмента при γ ≥ 0, но практически не влияет на точность оценки главной составляющей силы резания Pz. Приведены примеры определения силы резания при обработке сталей марок 10 и 08Х18Н10Т инструментом с γ = 0 и 20°.

На підставі порівняльного аналізу експериментальних і обчислених сил різання за двома різними залежностями було показано, що дотичні напруження в умовній площині зсуву у процесі стружкоутворення дорівнюють дійсній межі міцності металу, що обробляється, під час його випробування на міцність. Запропоновано способи оцінки сил і напруг окремо на площинах пластичного та пружного контакту остружки з інструментом, а також ряду інших характеристик стружкоутворення, по виміряному зіступу стружки Kl. Запропоновано кут дії сили різання визначати як суму кутів ω = (π /4 - Ф) +Δω , де Δω – зменшується при зростанні переднього кута інструмента при γ ≥ 0, але практично не впливає на точність оцінки головної складової сили різання Pz. Наведені приклади визначення сили різання при обробці сталей марок 10 і 08Х18Н10Т інструментом з γ = 0 і 20°.

On the basis of comparative analysis of the cutting tool forces calculated by two different relations with experimental data there was found out that shear stresses in the conventional shear plane during the chip formation are equal to the actual ultimate strength of the worked out material at its mechanical test, the methods to estimate the forces and stresses separately in the planes of plastic and elastic contact of the chip with the instrument and a set of other characteristics of the chip formation by the measured chip compression Kl have been suggested, there was recommended to determine the acting angle of the cutting tool force as a sum of angles ω = (π /4 - Ф) +Δω , where Δω – the value decreasing, while the front angle of the instrument increasing at γ ≥ 0, but practically having no influence on the precision of the estimation of the cutting tool force main component Pz, the examples of their realization for cutting two kinds of steel (ст.10 и 08Х18Н10Т) by the instrument with γ = 0 и 20° have been given.