книги из ГПНТБ / Бетанели, А. И. Прочность и надежность режущего инструмента
.pdf.Рис. 5.55. Картина полос в
режущей |
части |
резца. |
|
у |
= 30°; |
ß = |
50°; |
а = 0 ,4 |
■ 10-З м. |
||
Рис. 5.56. |
Изоклина в режу |
||
|
щей |
части резца. |
|
"V = 1 0 ° ; |
ß = 7 0 ° ; a = 0 , 8 - 1 0 ' 3 M . |
||
Параметр |
изоклины ср = 7 0 ° |
||
(резец |
из |
органического стекла) |
|
Рис. 5.57. Расчетная схема расположения изохром и изо клин в режущей части резца.
у |
= Ю°; |
ß = 70°; |
|
о = 0 ,8 |
• 10~ям. |
2 2 2
Рис. 5.5S. Распределение главных напряжении
<7і. <т2 в |
режущей |
части |
инструмента. |
||
У— |
—45°; |
ß = 125°; |
а = 0 ,15 • |
10"» м. |
|
1— Ѳ = —45°; |
2—Ѳ = —20°; 3—0 = |
0 °; 4—0 = 2 0°; |
|||
5—0 = 4 0 °; 6— 0=60 °; |
7— 0=80 °. |
||||
Рис. 5.59. Распределение главных напряжений сг,
в режущей |
части |
инструмента. |
у = —45°; ß=125°; |
а=0,15 . 10"=м. |
|
1—Ѳ = —45°; 2—Ѳ = —20°; |
3— 0 = 0 °; 4— 0=20 °; |
|
5—00=40°; |
6—0=60 °; 7—0 = 80°. |
|
223--
На рис. 5.57 указаны параметры изоклин и порядковые номе
ра полос (для других условий расчетные |
схемы аналогичны). Во |
||||||
всех |
случаях ось |
O Y |
направлена вдоль |
передней |
поверхности. |
||
При |
расчете напряженного состояния сечения были |
взяты пер |
|||||
пендикулярно к оси |
О Y. |
Для удобства сопоставления |
с расчетны |
||||
|
|
||||||
ми данными распределение напряжений в режущей части, опре деленное поляризационно-оптическим методом, также дано в по
лярных |
координатах. |
(См. |
рис. 5.58 и далее до 5.81 включитель |
|||||||
но). |
рис. |
5.82 |
— 5.87 дано |
распределение |
главных |
напряже |
||||
На |
||||||||||
ний Оі |
и ст2 |
на |
передней |
поверхности |
при |
разных |
толщинах |
|||
среза. |
рис. 5.88 |
дана |
зависимость |
тах |
|
среза, а |
||||
На |
|
k0от толщины |
||||||||
на рис. |
5.89 — зависимость коэффициента |
от толщины среза. |
||||||||
На основании приведенных результатов поляризационно-опти |
||||||||||
ческого |
исследования |
можно |
отметить следующее: |
|
||||||
1.В контактной зоне режущей части инструмента напряжения сжимающие (0^сг2^ а 3). При этом напряжения а2 примерно в се редине ширины контакта имеют минимум по алгебраической вели чине и далее возрастают к концу ширины контакта. По абсолют ной величине напряжения а2 наибольшие на передней поверхнос ти, а на задней поверхности сг2= 0 . Напряжения сг3 алгебраически возрастают по мере удаления от кромки. По абсолютной величине напряжения о3 наибольшие на задней поверхности, а на передней поверхности наименьшие (см. [24, 84, 85]).
2.Напряжения а2 в конце ширины контакта, выше нейтраль ной линии, переходят в растягивающие напряжения сг* (сг^О^г 5г(73), которые возрастают по мере удаления от кромки, имеют мак симум на передней поверхности на расстоянии г=/е0с и затем уменьшаются (см. [24, 84, 85]).
3.Коэффициент k0 меняется в зависимости от формы режущей части инструмента и толщины среза (см. [24, 85]).
4.С увеличением толщины среза абсолютные величины глав ных напряжений возрастают. При этом особенно сильно повышаю тся наибольшие главные напряжения (см. [24, 84, 85]).
Кроме того, за пределами контактной зоны с увеличением тол щины среза нейтральная линия перемещается в глубь режущей части и область растягивающих напряжений увеличивается ([24, 85, 86]). (См. картины полос на рис. 5.48, 5.49 и далее).
Рис. 5.60. Распределение главных напряжений оу, сг2 в режущей
части |
инструмента. |
Ѵ = —20°; ß = 100°; а = 0 ,2 . 10~з м. |
|
I—Ѳ= —20°; 2—Ѳ =0°; |
3—0=20°; 4—0=40°; 5— 0=60°; |
6—0 = 80°.
Рис. 5.61. Распределение главных |
напряжений сг3 в |
|
режущей части |
инструмента. |
|
у = —20°; ß=100°; |
а = 0 ,2 |
• Ю~3м. |
1—0 = —20°; 2—0=0°; 3—0=20°; 4—0=40°; 5—0=60°; 5—0=80°.
Іо. Л. И. Бетанели |
225 |
Рис. 5.62. Распределение главных напряжении |
cFj, а, в |
|||
у = режущей |
части инструмента. |
|
||
—20°; ß = 100°; |
а = |
1,5- ІО м. |
|
|
1— Ѳ = —20°; 2—0 = 0 °; |
3— 0=20°; |
4— Ѳ =40°; |
5—0 = 6 0 °; |
|
6—0=80 °. |
|
|
|
|
Рис. 5.63. Распределение главных напряжении а3 в режущей
Ѵ = — |
2 0 |
части инструмента. |
|
м. |
|||
|
°; |
ß = |
100 |
°; о = 1,5 -10 - |
3 |
||
1—Ѳ = —20°; 2—0 = 0 °; |
3— 0=20 °; 4—0=40°; 5—0 = 6 0 '; |
||||||
|
|
|
6—0 = 8 0 °. |
|
|
||
226
t
Рис. 5.64. Распределение главных напряжений ст1( ст2 в
|
|
режущей части |
инструмента. |
|||||||||
|
Т = — Ю°; |
|
ß=90°; |
о = |
0 ,2 |
• |
10~3 |
м. |
||||
1— Ѳ = — Ю°; |
2 |
— |
0 |
= |
0 |
°; |
3— 0=20°; |
4— 0 = 40°; 5—0 = 60°; |
||||
|
|
|
|
|
|
|
6— 0 = 8 |
0 °. |
|
|
|
|
Рис. 5.65. |
Распределение главных |
напряжений ст3 в |
|
|
режущей части инструмента3. |
||
1—Ѳ = — 10°; |
Ѵ = — 10°; |
ß=90°; а = 0 ,2 .1 0 - м. |
|
2—0 = 0 °; |
6 3—0 = 20°; |
4— 0=40 °; 5—0 = 60°; |
|
|
|
— 0=SO °. |
|
2 2 7
5. Зависимость максимальной величины наибольшего главно напряжения от толщины среза имеет примерно линейный харак тер. Для инструмента с данной формой режущей части прямая имеет определенный наклон. С увеличением переднего угла, умень шением угла заострения крутизна прямой возрастает и наоборот
[24, 84, 85, 166].
Таким образом, как видно из вышеприведенных данных, по ляризационно-оптические эксперименты полностью подтверждают теоретические расчеты.
Для сопоставления и общности рассуждения рассмотрим расчет пластической прочности режущей части инструмента [81, 86].
Рис. 5.66. Распределение главных |
напряжений аь а , в |
||||||||
у =режущей |
части |
инструмента. |
|
||||||
— 10 |
°; |
ß=90°; а = |
1,0 |
• |
Ю -м. |
||||
|
|
|
|
3 |
|
||||
1—Ѳ = —10°; |
2—0 = 0°; |
3—0=10 °; 4—0=20°; |
|||||||
5—0=30 °; |
6— 0=40 °; |
7— 0=50 °; |
8 |
—0=6 О С; |
|||||
9—0 = 70°; |
1 0 - 0 = 80°. |
|
|
||||||
228
Рис. 5.67. Распределение главных напряжении п3 в режущей
части |
инструмента. |
|
|
Ѵ = — 10°; ß=90°; а = І,( Ы 0 -« м . |
5— 0=30°; |
||
1— Ѳ = -1 0 °; 2— Ѳ =0°; |
3— 0 = 1 0 ; |
4— 0=20 °; |
|
6—Ѳ =40°; 7— 0 = 5 0 °; |
8— 0=60°; |
9— 0=70°; |
10— 0 = 8 0 °. |
Рис. 5.68. |
Распределение главных напряжений CTj, cr2 в |
|||||||||||||
0 |
_ |
режущей |
|
части |
инструмента. |
|||||||||
|
0 |
; ß= |
80 |
°; |
а = |
0 |
, |
2 |
- |
10 -3 |
м. |
|||
I —. = 0°; - |
0 = . . ; |
3 |
0 = 20°; |
|
|
4— 0=30 °; 5— 0=40 °; |
||||||||
6 |
—0 = 50°; 7— 0 =60 °; |
8—0 |
= 70°; |
9— 0 = 80°. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
229
Рис. 5.69. |
|
Распределение главных напряжений а3 в режущей |
||||||
„ |
|
—Ѳ = |
|
°; |
Y = 0 ° ; части инструмента. |
м. |
||
|
|
ß = 8 0 ° ; |
а = 0 , 2 . І 0 ' 3 |
|
||||
1 |
0 |
2—Ѳ= 10°; 3—0=20°; 4—Ѳ=30°; 5—0=40°: |
||||||
|
|
6 —0=50°; 7 — 0=60°; |
8 |
— 0=70°; |
9 — 0=80°. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 5.70. Распределение главных напряжений ах, сг2 в режущей части инструмента.
1’= 0 °; ß = 8 0 °; а= 1,5 -10 -3 м.
1 — 0 = 0 °; 2 — |
0 = 10°; 3— 0 = 2 0 °; 4— 0 = 3 0 |
°; 5— |
0 = 4 0 °; |
6— 0 = 5 0 °; |
7— 0 = 6 0 °; 8— 0 = 7 0 °; 9— 0 = 8 0 °. |
||
230
Рис. 5.71. Распределение главных напряжении сг3 в'режучей чести инструмента.
Y=0°; ß=80°; a = I ,5 - (О- s м.
1—0 = 0 °; 2—0=10°; 3—0=20°; 4—Ѳ = 3 0 :;Г5—0=40°; 6—0=50°; 7— 0=60°; 8—0=70°; 9—0=80°.
Рнс. 5.72. Распределение главных напряжений 04, и2 в режущей части инструмента.
Т = Ю °; ß=70°; о = 0 ,2 .1 0 -зм.
1 - 0 = 1 0 ° ; 2—0 = 2 0 °; 3— 0 = 3 0 °; |
4— 0 = 4 0 °; |
5— 0 = 5 0 °; |
6—0 = 6 0 °; 7— 0 = 7 0 °; |
8—0 = 8 0 °. |
|
231