# Отчет по моделированию процесса резания и прогнозу износа инструмента
Введение
В данном отчете будет проведен расчет для моделирования процесса резания с использованием дисковой пилы, а также будет осуществлен прогноз износа инструмента. Мы будем рассматривать резание заготовок диаметром 188 мм из стали 08Х18Н10Т с использованием твердосплавной пластины.
Исходные данные
- Ширина твердосплавной пластины: 6,5 мм
- Диаметр дисковой пилы: 800 мм
- Количество зубьев: 56
- Скорость резания: 45 м/мин
- Передний угол: 0°
- Задний угол: 10°
- Угол заострения: 80°
- Угол резания: 90°
- Подача на зуб: 0,07 мм
- Диаметр заготовки: 188 мм
- Материал: 08Х18Н10Т
- Используемый инструмент: Вольфрам кобольтовый твердый сплав WC-Co с PVD-покрытием AlCrN
- Использование СОЖ
Шаг 1: Определение ...
- Передний угол (γ) = 0°
- Задний угол (α) = 10°
- Угол заострения (β) = 80°
- Угол резания (φ) = 90°
Эти углы влияют на процесс резания и на износ инструмента.
Скорость резания (V) задана как 45 м/мин. Преобразуем в мм/мин для удобства расчетов:
\[ V = 45 \, \text{м/мин} \times 1000 \, \text{мм/м} = 45000 \, \text{мм/мин} \]
Подача на зуб (f) = 0,07 мм. Это значение определяет, сколько материала будет удаляться за один оборот зуба.
Количество зубьев, находящихся в контакте с заготовкой, можно определить по формуле:
\[ Z{заготовки}}{D_{пилы}} \times Z \]
где:
- \( D_{заготовки} = 188 \, \text{мм} \)
- \( D_{пилы} = 800 \, \text{мм} \)
- \( Z = 56 \) (количество зубьев)
Подставим значения:
\[ Z_{контакт} = \frac{188}{800} \times 56 \approx 13,24 \]
Округляем до целого числа, получаем, что одновременно в контакте находятся 13 зубьев.
Нагрузка на зуб (F) может быть рассчитана по формуле:
\[ F = f \times Z_{контакт} \times t \]
где:
- \( t \) — толщина реза (в данном случае равна ширине пластины, т.е. 6,5 мм).
Подставим значения:
\[ F = 0,07 \, \text{мм} \times 13 \times 6,5 \, \text{мм} \approx 5,915 \, \text{мм} \]
Износ инструмента можно оценить с помощью эмпирических формул, основанных на материалах и условиях резания. Для твердосплавных инструментов с PVD-покрытием AlCrN, износ может быть оценен по формуле:
\[ V_{износ} = k \cdot \frac{F}{V} \cdot t \]
где:
- \( k \) — коэффициент износа (для WC-Co с PVD-покрытием обычно принимается в пределах 0,01-0,03).
- \( t \) — время работы инструмента.
Для более точного прогноза необходимо учитывать конкретные условия эксплуатации и параметры обработки.
В результате проведенных расчетов мы определили, что одновременно в контакте с заготовкой находятся 13 зубьев. Также была рассчитана нагрузка на зуб и даны рекомендации по прогнозу износа инструмента. Эти данные могут быть использованы для оптимизации процесса резания и повышения эффективности работы с инструментом.
1. Провести экспериментальные исследования для уточнения коэффициента износа.
2. Рассмотреть возможность изменения углов резания для улучшения качества обработки.
3. Использовать СОЖ для снижения температуры и улучшения условий резания.
Данный отчет может быть использован в качестве основы для дальнейших исследований и оптимизации процессов резания.
