Высокая эффективность применения сборных резцов и фрез с механическим креплением сменных многогранных пластин (СМП) из твердого сплава обусловила появление в последние годы разнообразных концевых лезвийных инструментов (фрез, сверл, зенкеров, расточных блоков и т.п.), оснащенных данным типом режущих элементов. Результаты использования такого инструмента при обработке сталей повышенной твердости (в частности, при сверлении объемно - закаленных рельсов) показали его низкую работоспособность. При проектировании такого инструмента и при анализе причин выхода его из строя, необходимо определить силу резания, возникающую в процессе обработки.
При определении силы резания возникает ряд трудностей: сложность экспериментального определения составляющих силы резания; отсутствие в литературе (как, например, для точения) зависимостей для расчета составляющих силы резания для конкретных условий обработки.
Нами предложена методика для определения силы резания при сверлении сверлами с СМП, основанная на удельной силе, приходящейся на 1 мм длины режущей кромки.
Для этого разбиваем режущую кромку на участки равной длины (в своей работе мы брали 0,2 мм) и для каждого участка, с учетом реальной геометрии (статические геометрические параметры) определяем направление действия составляющих силы резания. После чего определяем суммарную силу на всей длине режущей кромки.
,
(в приведенных формулах не учитывается угол наклона пластины в плоскости XOY - γx)
Для оценочного расчета силы резания, если Pyi и Pzi = const, а, следовательно, Pyi/Pzi=k (для точения k=0,3÷0,4), можно воспользоваться удельной касательной силой резания, приходящейся на 1 мм режущей кромки ΔPz [1].
,
Анализ условий работы такого инструмента показал, что основной причиной выхода его из строя является потеря работоспособности СМП из-за дисбаланса сил, возникающего при сложении радиальной Py и тангенциальной Pz составляющих силы резания от каждой пластины. Сложение составляющих Px (действующих вдоль оси инструмента) от каждой пластины значительного дисбаланса не вызывает.
Данные результаты необходимо учитывать при проектировании инструмента с СМП с целью обеспечения значения углов, не вызывающих дисбаланса сил, приводящего к снижению работоспособности инструмента.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Протяжки для обработки отверстий /Д.К. Маргулис, М.М. Тверской, В.Н. Ашихмин и др. - М.: Машиностроение, 1986. - 232 с.