ИННОВАЦИОННЫЙ ПОДХОД К СНИЖЕНИЮ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ ПРИ ЧИСТОВОМ ТОЧЕНИИ
В технической литературе [1, 2, 3, 4] приводятся сведения о различной стойкости инструментов, имеющих различные значения углов при вершине. При этом утверждается, что чем меньше этот угол, тем легче прогревается вершина, что интенсифицирует ее износ. Однако в отечественных нормативах по режимам резания это учитывается только для инструментов из инструментальных и быстрорежущих сталей. Анализ зарубежных рекомендаций, в частности, по руководству CoroGuide шведской фирмы Sandvik Coromant показал, что для твердосплавных резцов с СМП величина при их вершине также не учитывается при назначении скорости резания.
Ниже приведены некоторые результаты экспериментальных исследований, посвященных изучению влияния угла при вершине твердосплавных СМП на их износостойкость при точении. На первом этапе были проведены эксперименты с применением плоской передней поверхностью на СМП правильной 3-х гранной формы 2008-0153 ТУ 48-19-307-80 (аналог по ИСО TPGN 160304) из твердого сплава Т5К10, взятых из одной партии изготовления. На отдельных СМП были заточены грани с углом при вершине . После установки СМП в резцовую державку с углом φ = 60° обеспечивались следующие геометрические параметры: γ = 0°, α = 11°, λ = 0°. За счет разворота резцедержателя выдерживали главный угол в плане j = 60°. Обработке подвергали заготовку из стали 38Х2МЮА (материал группы Р по ИСО) твердостью НВ180 с подачей S = 0,15 мм/об и глубиной резания t = 0,5 мм без применения СОТС. Во время обработки через каждые 15 секунд с помощью цифрового мультиметра проводили измерение термо-ЭДС, для чего заготовка и резец были изолированы от станка диэлектрическими прокладками. Результаты этих экспериментов представлены в таблице. Там же приведено среднее значение термо-ЭДС (Е) по результатам ее измерений на протяжении всего времени работы резца.
Результаты экспериментов
|
Марка сплава |
ε, ° |
V, м/мин |
τ, мин |
δ, мм |
Е, mV |
|
Т5К10 |
30 |
110 |
6,50 |
0,40 |
13,70 |
|
60 |
0,42 |
14,21 |
|||
|
С3210 |
30 |
187 |
4,00 |
0,19 |
11,70 |
|
60 |
0,08 |
10,20 |
Из нее видно, что, несмотря на существенное различие в углах при вершине ε, на них был достигнут пpaктически одинаковый износ задней поверхности δ. Это обусловлено тем, что вершине с меньшим углом ε, как это не парадоксально, соответствует меньшее значение термо-ЭДС Е (температуры резания). Специально проведенными экспериментами было установлено, что данное противоречие объясняется искусственным ограничением естественной длины контакта стружки с передней поверхностью, вызванным конфигурацией узкой вершины с углом ε = 30°. Это также хорошо видно из фотографий, приведенных на рисунке.
а б
Образование стружки на сравниваемых вершинах СМП: а - ε = 30°; б - 30°
Реально существующие СМП имеют стружкозавивающие элементы на передней поверхности. Поэтому на втором этапе исследований были проведены эксперименты с использованием СМП правильной 3-х гранной формы 2008-0422 (аналог TPMR 160304 по ИСО), имеющей стружкозавивающие канавки, из твердого сплава с покрытием марки МС3210 при тех же условиях, но с большей скоростью резания. Полученные результаты (см. таблицу) показывают, что в условиях данного эксперимента вершина с углом ε = 30° прогревается больше и, как следствие, больше изнашивается. Это объясняется тем, что стружкозавивающая канавка локализует естественную длину контакта стружки с передней поверхностью даже в пределах вершины с углом ε = 30°.
Таким образом, проведенные исследования позволили выявить особенности изнашивания СМП с различными углами при вершине и формами передней поверхности, которые необходимо учитывать при эксплуатации таких инструментов. Кроме того, установленные особенности изнашивания вершин СМП с углом ε = 30° открывают новые возможности в проектировании отечественных конструкций СМП для чистовой токарной обработки. Основная идея заключается в использовании эффекта уменьшения тепловой нагрузки при плоской передней поверхности путем ограничения естественной площади контакта стружки с резцом, обусловленного конфигурацией в плане вершины СМП. Данный эффект по данным исследований наблюдается при использовании СМП с углом при вершине ε = 30°. Минимальное стандартное значение этого угла у современных СМП составляет 35°, что реально позволяет использовать этот эффект на пpaктике. Однако основным недостатком плоской передней поверхности является неудовлетворительная форма стружки, препятствующая работе станка в автоматическом режиме. При этом, как показали эксперименты, применение стружкозавивающих канавок на передней поверхности при ε = 30...35° позволяет получить требуемую форму стружки, однако сводит на нет эффект уменьшения температуры резания. В связи с этим, в качестве стружкозавивающих элементов при плоской передней поверхности следует использовать хорошо известный уступ, который до настоящего времени с успехом применяется в конструкциях СМП для контурного точения типа KNUX.
Пpaктическую реализацию результатов выполненных исследований планируется осуществлять путем разработки новой конструкции СМП с последующей ее апробацией в производственных условиях.
Список литературы
- Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. - М.: Машиностроение, 1975. - 344 с.
- Справочник металлиста. В 5-ти томах / под ред. А.Н. Малова. - Т.4. - М.: Государственное научно-техническое изд-во машиностроительной литературы, 1959. - 778 с.
- Металлорежущий инструмент Sandvik Coromant. Основной каталог. - 2008. - http:// www.coromant.sandvik.com/ru.
- Металлорежущий инструмент KORLOY. Техническая информация. Основной каталог. - 2010. - http://www.korloy.com/.
Статья в формате PDF
284 KB...
17 04 2024 15:50:50
Статья в формате PDF
133 KB...
12 04 2024 11:53:16
Статья в формате PDF
277 KB...
11 04 2024 12:24:27
Статья в формате PDF
113 KB...
09 04 2024 4:11:58
Статья в формате PDF
98 KB...
07 04 2024 23:43:59
Статья в формате PDF
416 KB...
06 04 2024 3:21:57
Приведены аномальные структуры геохимических полей (АСГП) по вторичным ореолам рассеяния месторождений и проявлений эптермального золото-серебряного оруденения. Оруденение в регионах связано с венд-раннекембийскими и среднедевонскими вулканогенными образованиями. Показаны различные наборы аномальных значений химических элементов в зонах ядерного концентрирования, транзита элементов и фронтальных зонах концентрирования. Оценен условный потенциал ионизации в зональных конструкциях АСГП, показывающих кислотно – основной потенциал среды минералообразования. Проведен факторный анализ для всех зон АСГП c показом эллипсоидов изменчивости и факторных нагрузок.
...
05 04 2024 6:50:42
Статья в формате PDF
238 KB...
04 04 2024 20:16:11
Статья в формате PDF
123 KB...
03 04 2024 16:44:51
Статья в формате PDF
317 KB...
02 04 2024 14:28:39
В рамках данной статьи была построена математическая модель старения в форме онтогенетического компромисса процессов канцерогенеза и оксидативного стресса. Старение присуще всем объектам живой и неживой природы. Накопление повреждений в результате оксидативногостресса приводит к зависимому от возраста повреждению тканей, канцерогенезу и, наконец, к старению.С одной стороны, действие активных форм кислорода приводит к повреждению клеток, и, как следствие, к paку. С другой стороны, активные формы кислорода являются средством борьбы с опухолевыми клетками. Компромисс состоит в поддержании уровня свободных радикалов, эффективно подавляющего опухолевые клетки, и в то же время не сильно наносящего вред организму. На основе математической разработана имитационная компьютерная модель старения с возможностью изменений параметров интенсивностей появления опухолевых клеток, размножения, негативного воздействия свободных радикалов, ответа иммунитета. Проведен эксперимент по выявлению максимальной средней продолжительности жизни в зависимости от параметра гомеостатической хаpaктеристики.
...
01 04 2024 5:53:54
Статья в формате PDF
133 KB...
31 03 2024 9:19:37
Статья в формате PDF
121 KB...
30 03 2024 5:33:26
Статья в формате PDF
106 KB...
28 03 2024 8:57:10
Статья в формате PDF
429 KB...
26 03 2024 11:39:21
Статья в формате PDF
157 KB...
25 03 2024 12:27:19
Статья в формате PDF
302 KB...
24 03 2024 23:37:12
Статья в формате PDF
122 KB...
23 03 2024 0:33:40
Статья в формате PDF
267 KB...
22 03 2024 11:37:47
Статья в формате PDF
112 KB...
21 03 2024 17:59:54
Статья в формате PDF
241 KB...
20 03 2024 17:28:47
Статья в формате PDF
112 KB...
19 03 2024 14:18:56
Статья в формате PDF
124 KB...
18 03 2024 18:42:18
Статья в формате PDF
252 KB...
16 03 2024 8:49:46
Статья в формате PDF
132 KB...
15 03 2024 19:15:12
Статья в формате PDF
112 KB...
14 03 2024 23:56:12
Проведен анализ общепринятых учений и научных теорий, имевших широкую аудиторию в вузах и научно-исследовательских институтах прошлого века. Выявлена недостаточность абстpaктной потенции в мыслительной жизни homo sensus, главная альтернатива которой – эмоциональный мир, чувственность и вера. Свойство верить познающего субъекта не носит хаpaктер религиозности, однако имеет общие с ней основания. Роднит религию и научную веру стремление не понять, а принять смутные представления, сулящие сиюминутную пользу и выгоду, объединяет желание увидеть в таинственном и запредельном нечто к себе доброжелательное, освобождающее от мучительного предназначения думать и, следовательно, уводящее от необходимости работать – работать без самообмана, но эффективно и достойно homo sapiens.
...
13 03 2024 6:36:18
Статья в формате PDF
245 KB...
12 03 2024 14:27:11
Статья в формате PDF
91 KB...
11 03 2024 11:56:28
Статья в формате PDF
130 KB...
10 03 2024 2:25:12
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
