ВЫБОР ДЛИНЫ ЗАЧИЩАЮЩЕЙ КРОМКИ ШИРОКОГО РЕЗЦА НА ОСНОВЕ ПАРАМЕТРОВ СТРУЖКИ
Козлов А.М., Кичигин А.Н. (ЛГТУ, г.Липецк, РФ)
The influence of the cleaning edge length on the chip characteristics naps determined on the basis of the experimental researches. The main means of the chip characteristics control in the process of nide cullers using nere found.
Современные конструкции режущих инструментов (РИ) для чистового точения выпускаются с зачищающими режущими кромками, наличие которых позволяет везти обработку с высокими подачами при оптимальной шероховатости. Благодаря увеличению подачи происходит рост толщины срезаемого слоя и повышается вероятность разрушения витка стружки. Поэтому совершенствование конструкций РИ путем изменения геометрических параметров зачищающей кромки представляет интерес для повышения качества обработанной поверхности, так и для повышения производительности чистовой обработки [1, 2].
В работах [3] рассмотрено влияние режимов резания на
параметры стружки при использовании широких резцов. Однако основное внимание
при анализе характера стружкообразования необходимо уделять влиянию зачищающей
режущей кромки, что не отражено в работе. К тому же в настоящее время
отсутствуют единые рекомендации для определения длины
зачищающей кромки Lзач. В
[4] отмечается, что величину Lзач необходимо принимать равной 
(S
– величина подачи), в то время как в [5] она принимается 
. Также встречаются следующие
рекомендации: 
[6], 
, 
[7], более [8], а
также 
мм [9] и более 
[10]. Отметим,
что приведенные рекомендации не учитывают влияние длины зачищающей кромки на
параметры образующейся стружки, в то время как ее влияние на данные параметры
велико [3].
Влияние длины Lзач зачищающей кромки на параметры образующейся стружки исследовалось нами на примере бронзы БрА9Ж3Л и цинка Ц1. В качестве геометрических параметров стружки приняты линейные (Lу – длина уса, L – расстояние между усами, Lп – длина прямого участка, Ву – ширина уса) и угловые характеристики (w – угол проворота между прямыми участками (между плоскостями, проходящими по прямым участкам), gпХ – угол между прямыми участками в плоскости стружки, gпY – угол отклонения прямых участков от плоскости стружки, jуX – угол отклонения уса от тела стружки в ее плоскости, jуY – угол отклонения уса от плоскости стружки) [3].
Из экспериментальных графиков (рисунок) (Словом «Полиномиальный» выделены кривые, аппроксимирующие экспериментальные точки) следует, что рассматриваемые параметры стружки проявляются, начиная с длины зачищающей кромкой Lзач = 6,5 мм.
Таким образом, оптимальная величина Lзач с точки зрения отсутствия рассматриваемых параметров стружки (при снижении величин Lу и Ву уменьшается спутывание стружки, а также улучшается стружкодробление за счет того, что исчезают прямые участки стружки (уменьшается величина Lп) и снижается вероятность прохождения стружки поверх стружколомающего элемента), равна 5 мм.
Рисунок – Влияние длины зачищающей кромки на параметры стружки (Бронза БрА9Ж3Л – ВК8, S = 0,85 мм/об, V = 50 м/мин, t = 1 мм, φ = 45˚, γ = 5˚, λ = 0˚)
Если выбранная с точки зрения отсутствия рассматриваемых параметров стружки величина Lзач не отвечает требованиям, предъявляемым к шероховатости обработанной поверхности, величину Lзач необходимо увеличивать. Но при этом для уменьшения величины образующейся волнистости необходимо снижать как скорость резания, так и подачу, что снижает производительность обработки. Снижать величины Lу и Ву в данном случае необходимо либо применением смазочно-охлаждающих жидкостей, что снижает температуру резания и ширину площадки контакта стружки с передней поверхностью режущего инструмента, либо применением укороченной передней поверхности применительно к зачищающей режущей кромки, что является оптимальным вариантом.
Литература
1. Денисов, И.Е. Повышение эффективности чистового точения режущими пластинами со сложнопрофильной режущей кромкой и ротационными элементами [Текст] / И.Е. Денисов // Специальность 05.03.01 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук – Тула, 2006. – 19 с.
2. Вульф, А.М. Резание металлов [Текст] / А.М. Вульф – Л.: Машиностроение, 1973. – 496 с.
3. Козлов, А.М. Особенности стружкообразования при использовании широких резцов [Текст] / А.М. Козлов, А.Н. Кичигин // Технические науки – региону [Текст]: сб. научн. тр. Липецк: ЛГТУ, 2007.-116с.
4. Каценеленбоген, М.Е. Справочник работника механического цеха [Текст] / М.Е. Каценеленбоген, В.Н. Власов – М.: Машиностроение, 1984. – 240 с.
5. Резников, А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов [Текст] / А.Н. Резников – М.: Машиностроение, 1981. – 279 с.
6. Дальский, А.М. Механическая обработка материалов [Текст] / А.М. Дальский, B.C. Гаврилюк, Л.Н. Бухаркин и др. – М.: Машиностроение, 1981. – 263 с.
7. Дыков, А.Д. Прогрессивный режущий инструмент в машиностроении [Текст] / А.Д. Дыков, Г.И. Ясинский – Л.: Машиностроение, 1972. – 224 с.
8. Шустер, Л.Ш. Адгезионное взаимодействие режущего инструмента с обрабатываемым материалом [Текст] / Л.Ш. Шустер – М.: Машиностроение, 1988. – 96 с.
9. Якобсон, М.О. Шероховатость, наклеп и остаточные напряжения при механической обработке [Текст] / М.О. Якобсон – М.: Машиностроение, 1956. – 294 с.
10. Усачев, П.А. Повышение износостойкости и прочности режущих инструментов [Текст] / П.А. Усачев, В.П. Пархоменко – К.: Технiка, 1981. – 160 с.