320 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Technological Equipment, Machining
Attachments and Instruments
____________________________________________________________________
320
Большой градиент изменения главных
нормальных внутренних напряжений сжатия в
режущем клине от σ
3
= -6900 МПа до σ
3
= -
2000 МПа наблюдается на фаске задней по-
верхности. Это приводит к разрушению
участка соединения фаски износа с заточен-
ной задней поверхностью инструмента. Ре-
зультаты расчёта подтверждаются на практике
ускоренным износом по задней поверхности
инструмента во время приработки [7 - 10].
Увеличение толщины режущей пла-
стины до 6 мм приводит к существенному
уменьшению величины наибольшего главного
нормального напряжения до σ
3
= -3312 МПа
(рис. 2 а). На практике это подтверждается
работоспособностью режущих пластин тол-
щиной более 5 мм при обработке титанового
сплава ВТ3-1 [2 - 6]. На рис. 2 а нижняя часть
режущей пластины не показана, т.к. там от-
сутствуют существенные напряжения.
При черновой обработке титанового
сплава иногда используются режущие пласти-
ны с толщиной 20 мм [9 - 14]. Применение та-
ких пластин вызывает существенное умень-
шение величины наибольшего сжимающего
нормального напряжения до σ
3
= -1100 МПа
вблизи режущей кромки (рис. 2 в).
При малой толщине режущей пластины
наибольшая величина главного напряжения
сдвига τ превышает предел прочности на
сдвиг твёрдого сплава ВК8 (τ
max
=2000 МПа
при h =2 мм), а при её толщине более 6 мм
существенно уменьшается (рис. 3), хотя кон-
фигурация линий главных напряжений оста-
ётся схожей.
В наибольшей степени толщина ре-
жущей пластины h влияет на величину
наибольшего сжимающего напряжения в
режущем клине при h ≤ 7 мм (рис. 4). Даль-
нейшее увеличение толщины пластины не-
существенно влияет на величину наиболь-
шего сжимающего нормального напряже-
ния, а при толщине режущей пластины бо-
лее 12 мм изменений практически не проис-
ходит.
а
б
в
Рис.
2.
Распределение
главного
нормального напряжения σ (МПа) в
режущем клине при разной толщине
режущей пластины h (мм) при обработке
титанового сплава. ВТ3-1 – ВК8, γ=0°, v=1
м\с, s = 0,21 мм\об, h
з
=0,2 мм.
а
– h = 6 мм;
б
– h = 12 мм;
в
– h = 20 мм
Рис. 3.
Распределение главного напряже-
ния сдвига τ (МПа) в режущем клине при
толщине режущей пластины h=6 мм при
обработке титанового сплава. ВТ3-1 –
ВК8, γ=0°, v=1 м\с, s= 0,21 мм\об, h
з
=0,2
мм