Анализ процесса резания с учетом скольжения в направлении касательной к режущей кромке Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Машиностроительный колледж, г. Павлодар;

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, г.Павлодар. Материал поступил в редакцию 27.02.2012.

Г.В. ГЕНЕРАЛОВА, А.В. БОГОМОЛОВ, Н. ОЖГИХИН К¥РЫЛЫСТА ТЕРМОБЕР1КТ1Л1Г1 ЖОFАРЫ ТЕМ1РСЫМНЫЦ КОЛДАНЫЛУЫ

G.V. GENERALOVA, А.В. BOGOMOLOV, N. OZHGIHIN APPLICATION OF HEAT STRENGTHENED REINFORCING BARS IN CONSTRUCTION

Туйшдеме

Мацалада болаттъщ термобержтж болаттыц цурлым сапасын жэне цурылыста цурылым мен буйымдардыц бержтшн жогарлатады.

Resume

The article discusses the fact that curing greatly increases the strength characteristics of steels, increases the reliability of construction materials and structures.

УДК 621.91

А.М. дЕнчик

анализ процесса резания с учетом скольжения в направлении касательной к режущей кромке

Машиностроение и металлообработка непрерывно находятся в процессе постоянного развития и совершенства, а их главней задачей является обеспечение выпуска высококачественной, конкурентоспособной техники. Повышение конкурентоспособности продукции напрямую связано с улучшением свойств изделий, полученных в результате формирования поверхностного слоя при обработке резанием. Поверхностный слой деталей определяет качественно новую совокупность свойств изделий. На качество поверхностного слоя при всех методах механической обработки (лезвийная, абразивная и отделочно-упрочняющая обработка поверхностным пластическим деформированием) оказывают влияние следующие факторы: геометрия рабочей части инструмента и кинематика его рабочего движения относительно

16

обрабатываемой поверхности; колебательные перемещения инструмента относительно обрабатываемой поверхности; упругие и пластические деформации обрабатываемого материала заготовки в зоне контакта с рабочим инструментом; шероховатость рабочей части инструмента; вырывы частиц обрабатываемого материала. В зависимости от условий обработки степень влияния каждого из этих факторов на образование геометрии поверхности будет различной. Следовательно, не смотря на имеющиеся высокие достижения в области резания материалов, при изменении кинематики рабочего движения инструмента относительно обрабатываемой поверхности, а также управляя процессом упругих и пластических деформаций обрабатываемого материала в зоне контакта с рабочим инструментом, можно получить качественно новое состояние поверхностного слоя изделий.

Важное значение для выпуска качественной продукции имеет величина и составляющие сил резания при обработки. В общем случае их можно определить по следующей формуле:

Я = N + ^ = Рх + Р2 ,

где N - нормальная сила;

Б - сила трения;

Р - осевая сила;

X 7

Рг - тангенциальная сила.

R - сила резания.

Для повышения качества обработки отверстий разрабатываются новые металлорежущие инструменты, такие как двухвершинное спиральное сверло без поперечной кромки; зенкер-протяжка, развёртка-протяжка и др. Так как металлорежущие инструменты разработаны впервые, и при их работе имеет место скользящее движение в направлении касательной к ГРК, то необходимо теоретически исследовать процесс резания и получить эмпирические зависимости Я = / (V, S). При проведении экспериментальных исследований значения Рх иР2, определяются по формулам:

Рх = Сх х V" х ; Рг = Сг х V? х ^

Определение силы резания и ее технологических составляющих при обработке осуществляется в следующей последовательности.

1. Физические составляющие, действующие на точку (А) главной режущей кромки металлорежущего инструмента (ГРК МРИ) при обработке (рисунок 1)

17

2. Технологические составляющие системы сил - действующие на точку (А) ГРК МРИ при обработке, рисунок 2. Сила упругого отжатия - Ру, уравновешивается силами, действующими на других режущих кромках.

Рисунок 2 - Кинематика резания

18

3. Определим работу резания на основе технологических составляющих силы резания Pz, Рх.

Анализируя технологические составляющие силы резания Pz, Рх, а также характер движения Vx, Vz сообщаемый МРИ рабочими органами оборудования рассмотренными в пункте 2, работу затрачиваемую на процесс резания определим согласно выражения:

А = А+А =Р XV +Р XV

об X z XX z z

4. Рассмотрим систему сил и движений при наличии скользящего движения в направлении касательной к ГРК.

V - скорость скольжения точки (А) ГРК, в направлении касательной к ГРК.

Vp - скорость резания точки (А) ГРК, в направлении перпендикулярном к ГРК, и соответственно составляющие силы резания R, Рр и Рс в этих же направлениях, рисунок 3, тогда

Аоб = Рр*Ур + Рс*Ус

Рисунок 3 - Составляющие силы резания

5. Принципы схематизации процесса резания изложенные в П4 дают основание для анализа процесса резания с движением скольжения по касательной к ГРК по схеме представленной в П5, см. рисунок 4. В этом случае при условии Vc ^ Vp , а Рс ^ Рр , Аоб = Ас +Ар = Рр^р + Рс^с

19

Рисунок 4 - Анализ процесса резания с движением скольжения

6. Накопленный практический опыт в области механической обработки резанием показывает что при наличии скольжения вдоль ГРК т.е. Vс ф 0, процесс резания становится менее энергозатратным. На наш взгляд это можно оценить при помощи коэффициента К. К = Ар/Аоб ;

Проанализируем область определения К. При Vс = 0 , Аоб = Ар , Аоб = Рр^р , значит К = 1. При Vс ^ да, Ас^ да, Аоб^ да, значит К = 0, или Vp = 0, нет резания, только скольжение т.е. Ар = 0, Аобф 0, значит К = 0.

Таким образом следует считать что коэффициент К принадлежит интервалу 0 - 1, К Э (0, 1).

А У.

Л ™ М я

¿У

- ООН», ■+ ¿' СГИ<1

у- У,

Ь'^хфгаы ч К + кй^а и Ч

7. Анализ характера изменения коэффициента К представляет

и и и и и /—

дальнейший научный и практический интерес, который будет выполнен и изложен в последующих работах, однако уже сейчас ясно что при наличии скольжения ( P *cos а ) ф 0, К = Ар/Аоб < 1, что свидетельствует о повышении эффективности процесса резания.

20

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Суслов А.Т., Дальский А.М. Научные основы технологии машиностроения. - М.: Машиностроение, 2002. - 684 с.

2 Марунич В.А. Новый процесс скользящего резания материалов. НметАУ, г. Днепропетровск, Украина.

3 Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. - М.: Машиностроение. 1975. - 344 с.

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, г.Павлодар. Материал поступил в редакцию 27.02.2012.

А.И. ДЕНЧИК

КЕСУ ПРОЦЕСС1НДЕ СЬДОАНАУДЫ ЕСЕПКЕ АЛА ТАЛДАУ КЕСК1Ш ЖИЕГ1НЕ БАFЫТТАЛFАН

A.I. DENCHIK

ANALYSIS OF THE CUTTING PROCESS CONSIDERING SLIDING OF THE TANGENT IN THE DIRECTION TO THE CUTTING EDGE

Тушндеме

Жумыста соцгы 30 жылдъщ аралыгында гылым ретшде машина жасау технологиясын дамытуга талдау жyргiзiлдi. Автор буйымныц цасиетт вцдеу эдкт крлдануда жогаргы цабатца эсер етун байланысты бiрнeшe факторларды бвлдi.

Resume

This paper analyzed development of the mechanical engineering technology as a science over the past 30 years. The author identified a number of factors that influence the quality of the surface layer, using the processing techniques improving the product properties.

УДК 621.941.1

н.с. дудак способ точения и безвершинный проходной токарный резец

При обработке токарными резцами традиционной конструкции существует источник нестабильного формирования обрабатываемой поверхности, который есть вершина резца, являющаяся самым слабым местом

21