№66-14

Розподіл напружень на пластично-пружному контакті стружка-лезо

Ю.Г. Кравченко¹, С.Т. Пацера¹

¹Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна

Coll.res.pap.nat.min.univ. 2021, 66:140-153

https://doi.org/10.33271/crpnmu/66.140

Full text (PDF)

АНОТАЦІЯ

Мета роботи - вивести нові формули показника ступеня функції розподілу нормальних напружень і значення дотичних напружень на ділянці пластичного контакту стружки з лезом.

Методика дослідження полягає у застосуванні нової розрахункової схеми рівноваги стружки і вводу постійного значення коефіцієнта тертя-зсуву в площині зсуву для окремих груп сталей. Вихідною базою для визначення параметрів формули показника і відповідних напружень служить розроблена система рівнянь емпіричних залежностей дотичної , радіальної, осьової складових сили різання від глибини, подачі, швидкості різання при певних передньому куті, радіусі при вершині, величині зносу по задній поверхні з напрацьованими показниками степені, коефіцієнтом розмірної пропорційності і поправковими коефіцієнтами на марку оброблюваного матеріалу та на умови різання.

Рішення складається з двох розділів:

- визначення показника степеніі максимального значенняфункції розподілу нормальних напружень;

- визначення дотичних напружень пластичного контакту на передній поверхні.

Вивід формули показника залежності ґрунтується за умови рівноваги стружки під дією результуючих сил та моментів сил зі сторони площини зсуву та зі сторони передньої поверхні.

Результати дослідження. Сталь 45 (перлітного класу) у порівнянні зі сталлю 12Х18Н9Т (аустенітного класу) має більші значення показника степені функції розподілу нормальних напружень і коефіцієнту тертя-зсуву в площині зсуву, а менші значення по дотичним напруженням в площині зсуву, середнім і максимальним нормальним напруженням, коефіцієнту тертя-ковзання стружки по лезу і дотичним напруженням на пластичному контакті.

Збільшення переднього кута приводить до однозначного зменшення довжини площадки зсуву та довжини контакту стружки з лезом і збільшення коефіцієнту тертя-ковзання стружки з лезом та дотичних напружень на пластичному контакті стружка-лезо.

Наукова новизна. Новизна формули  полягає у введенні кута тертя-зсувув площині зсуву, який на відміну від коефіцієнта тертя-ковзання на передній поверхні в більшій мірі враховує фізико-механічні властивості сталі і практично мало залежить від режимних і геометричних параметрів та контактних явищ процесу різання.

Практична значимість. Одержана формула зв’язує дотичні напруження на пластичному контакті стружка-лезо з дотичними напруженнями в площині зсуву і призначена для точного розрахунку сили тертя на передній поверхні леза.

Ключові слова:дотичні і нормальні напруження, площина зсуву, передній кут, кут тертя-зсуву,показник залежності розподілу.

Перелік посилань

1. Зорев, Н.Н. (1963)О взаимодействии процессов в зоне стружкообразования и в зоне контакта передней поверхности инструмента. Вестник машиностроения, 12.
2. Губкин, С.И. (1960) Пластическая деформация металлов. Т.ІІІ. Теория пластической обработки металлов. Глава ІV. Теория резания металлов. (с. 237 -301). Металлургиздат.
3. Полетика, М.Ф. (1969) Контактные нагрузки на режущих поверхностях инструмента.Машиностроение.
4. Бетачели, А.И. (1969)Хрупкая прочность режущей части инструмента.Изд. ГПИ.
5. Исаев, А.И. (1950) Процесс образования поверхностного слоя.Машгиз.
6. Клушин, М.И. (1952) Резание металлов.Машгиз.
7. Грановский, Г.И., Грудов, П.П. & Кривоухов, В.А. (1954)  Резание металлов.Машгиз.
8. Гордон, М.Б. (1972) Исследование трения и смазки при резании металлов. В кн.:  Трения и смазка при резании металлов. Изд. ЧГУ.
9. Остафьев, В.А. (1979) Расчет динамической прочности режущего инструмента. Машиностроение.
10. Кравченко, Ю.Г. , Дербаба, В.А. & Крюкова, Н.В. (2015)  К вопросу эмпирического определения напряжений и коэффициентов трения при стружкообразовании. Резание и инструмент в технологических системах.Междун.науч.-техн. сб., 85, 137–148.
11. Бронштейн, И.Н. & Семендяев, К.А. (1962) Справочникпо математике для инженеров и учащихся.ГИФМЛ.
12. Кравченко, Ю.Г. & Дербаба, В.А. (2020) Патент України на корисну модель UA146482. Київ: Український інститут інтелектуальної власності.
13. Кравченко, Ю.Г. & Дербаба, В.А. (2017) Патент України на винахід UA115833. Київ: Український інститут інтелектуальної власності.
14. Кравченко, Ю.Г. & Дербаба, В.А. (2020) Патент України на корисну модель UA140418. Київ: Український інститут інтелектуальної власності.
15. Кравченко, Ю.Г., Дербаба, В.А. & Пугач, Р.С. (2018) Патент України на винахід UA118302. Київ: Український інститут інтелектуальної власності.
16. Резников, А.Н. (1968). Теплофизика резания.Машиностроение.
17. Армарего, И.Д. & Браун, Р.Х. (1977) Обработка металлов резанием.Машиностроение.
18. Мазур, М.П. (ред.),Внуков, Ю.М., & Доброскок, В.Л.(2011)Основи теорії різання матеріалів.Новий світ-2000.
19.  Макаров, А.Д. (1966) Износ и стойкость режущих инструментов. Машиностроение.
20. Зорев, Н.Н. (1956)Вопросы механики процесса резания металлов. Машгиз.
21. Бобров, В.Ф. (1975)Основы теории резания металлов. Машиностроение.
22. Золотаревский, В.С. (1974) Механические испытания и свойства металлов. Металлургия.
23. Резников, Н.И., (ред.), Жарков, И.Г (1960) Производительная обработка нержавеющихи жаропрочных материалов.Машгиз.

• < Попередня
• Наступна >