Содержание к диссертации
Введение
1 Механическая обработка резанием инструментами из сверхтвердых материалов 12
1.1 Технологические возможности и свойства алмазных инструментальных материалов
1.2 Опыт применения алмазных инструментов в промышленности 19
1.3 Основные физические закономерности высокоскоростной обработки и ее математическое моделирование 23
1.4 Проблемы вибрации при обработке алмазным инструментом 32
1.5 Специальные требования к станочному оборудованию и инструментам для алмазной обработки 39
1.6 Качество деталей при алмазной обработке 42
1.7 Постановка цели и задач исследования 45
2 Разработка математической модели резания алмазными инструментами 48
2.1 Особенности резания и формирования стружки при алмазной обработке алюминиевых сплавов 48
2.2 Разработка схемы расчета силы резания 53
2.3 Определение составляющих силы резания при алмазной обработке 57
2.4 Анализ условий образования элементов стружки 63
2.5 Математическая модель формирования элементов 68
2.6 Экспериментальные исследования толщины и частоты образования элементов стружки
2.7 Выводы по главе 2 83
3 Исследование динамики технологической системы при точении алмазными инструментами 85
3.1 Динамическая модель резания алмазными инструментами 85
3.2 Вынужденные колебания при алмазной обработке и колебания при работе алмазного резца по "следу" 96
3.3 Анализ динамической системы при ограниченной жесткости инструмента 103
3.4 Результаты исследований динамики с учетом влияния схемы обработки и характеристик технологического оборудования . 106
3.5 Выводы по главе 3 119
4 Результаты экспериментальных исследований процесса точения алюминиевых сплавов алмазными инструментами 121
4.1 Методика экспериментальных исследований, оборудование, материалы и аппаратура
4.2 Экспериментальные исследования силы резания 128
4.3 Исследования температуры при точении алюминиевых сплавов алмазными инструментами 135
4.4 Исследования шероховатости обработанной поверхности при алмазной обработке алюминиевых сплавов 138
4.5 Выводы по главе 4 148
5 Методика оптимизации операций точения алмазными инструментами 149
5.1 Разработка методики оптимизации операций алмазной обработки по минимуму себестоимости 149
5.2 Методика оптимизации технологических операций обработки алюминиевых сплавов алмазными инструментами 157
5.3 Определение режимов обработки. Практические рекомендации по использованию разработок в производстве 163
5.4 Выводы по главе 5 171
Общие выводы 173
Список использованных источников 175
Приложения
- Опыт применения алмазных инструментов в промышленности
- Разработка схемы расчета силы резания
- Вынужденные колебания при алмазной обработке и колебания при работе алмазного резца по "следу"
- Экспериментальные исследования силы резания
Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время в промышленности алюминий находят применение как конструкционный материал, обладающий низкой плотностью и достаточно высокими механическими свойствами. Из него изготавливается большое количество деталей, в том числе сложного профиля. Применяемые алюминиевые сплавы могут существенно отличаться по своим технологическим свойствам и обрабатываемости, в частности широко используются алюминиевые сплавы с высоким содержанием кремния. Такие сплавы при обработке резанием вызывают повышенный износ инструментов, режущая часть которых изготовлена из твердых сплавов. Данная проблема успешно решается при использовании алмазных инструментальных материалов.
Алмазные режущие инструменты обеспечивают высокие скорости резания, существенное повышение производительности и качества обработки. Однако проблемы вибраций и динамического разрушения режущего лезвия инструмента сдерживают широкое использование алмазных инструментов в машиностроении. Осторожное отношение к алмазному резанию определяется также отсутствием математического описания процессов резания алмазными инструментами, позволяющего одновременно анализировать динамические и тепловые явления в зоне обработки, параметры качества обработанной поверхности и экономические показатели при определении условий обработки. Поэтому разработка аналитической модели резания алмазными инструментами представляет собой решение актуальной задачи для теории и практики обработки резанием алмазными инструментами.
Цель работы. Повышение эффективности обработки алюминиевых сплавов алмазными инструментами на основе анализа динамического поведения технологической системы.
9 Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи.
Разработка математической модели высокоскоростного резания алмазными инструментами с учетом особенностей резания и элементного формирования стружки при алмазной обработке. Определение толщины элементов, частоты их образования и составляющих силы резания.
Разработка динамической модели высокоскоростного резания алмазными инструментами с учетом влияния схем, режимов обработки и характеристик технологического оборудования.
Проведение экспериментальных исследований динамики алмазного точения при недостаточной жесткости компонентов технологической системы. Определение зон устойчивости процесса алмазной обработки.
4. Проведение экспериментальных исследований температурно- силовых параметров резания и шероховатости обработки.
Разработка методики оптимизации обработки алмазными инструментами по минимуму себестоимости.
Разработка практических рекомендаций по использованию алмазных инструментов в машиностроительном производстве.
Методы исследования. Теоретические исследования проводились с использованием теории резания, теории упругости, теории автоматического регулирования. Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях на специальном оборудовании с использованием системы автоматизированной обработки экспериментальных данных при этом применялись методы планирования эксперимента и статистической обработки результатов.
На защиту выносятся: аналитическая модель определения силы резания и динамики образования элементов стружки; результаты исследования частоты образования элементов стружки; результаты исследования шероховатости поверхности при алмазном точении алюминиевых сплавов; методика определения оптимальных условий токарной обработки алюминиевых сплавов алмазными инструментами.
Научная новизна. Разработана математическая модель алмазного точения алюминиевых сплавов с элементным образованием стружки, учитывающая динамику технологической системы. В том числе: разработана математическая модель высокоскоростного резания алмазными инструментами при элементном стружкообразовании, учитывающая пластическое подмятие обрабатываемого материала и позволяющая определить толщину элементов, частоту их образования и составляющие силы резания; разработана динамическая модель процесса алмазного точения, учитывающая контактные деформации, происходящие в зоне резания, позволяющая сформулировать систему ограничений области режимов резания, обеспечивающих устойчивость процесса точения с учетом влияния схем обработки, режимов резания и характеристик технологического оборудования и инструмента; выполнены экспериментальные исследования процесса алмазного точения группы алюминиевых сплавов, позволившие определить их обрабатываемость и установить параметры, необходимые для расчета составляющих силы резания, температуры и шероховатости обработанных поверхностей.
Практическая ценность. На основе выполненных теоретических и экспериментальных исследований разработана методика оптимизации условий резания при высокоскоростной обработке алюминиевых сплавов алмазными инструментами, обеспечивающая получение минимальной себестоимости деталей и заданных параметров шероховатости с учетом возможностей инструмента и станочного оборудования.
Установлены требования к динамическим параметрам технологической системы, определяющим устойчивость процессов, происходящих в зоне об- работки, которые позволили разработать рекомендации, к характеристикам технологического оборудования и алмазного инструмента.
Разработан пакет прикладных программ для расчета технологических параметров, определяющих условия точения алюминиевых сплавов алмазными инструментами.
Реализация результатов работы. Основные положения диссертации прошли проверку при внедрении процессов токарной обработки алмазными инструментами на предприятиях ОАО «НПО Сатурн» и НТЦ А. Люльки ОАО «НПО Сатурн» при разработке и оптимизации технологических операций точения алмазными инструментами деталей из алюминиевых сплавов. Внедрение результатов исследования позволило получить экономический эффект 650 тыс. руб.
Апробация результатов работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждены на Всероссийских научно-технических конференциях «Проблемы определения технологических условий обработки по заданным показателям качества изделий» Рыбинск, 2003 и «Теплофизика технологических процессов» Рыбинск, 2005.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ: в том числе 8 статей, 2 тезисов докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников и приложения. Общий объем работы 188 страниц, 57 рисунков, 9 таблиц и 144 наименований литературы.
Опыт применения алмазных инструментов в промышленности
Опыт эффективного применения синтетических поликристаллических алмазов в качестве материала для оснащения режущего инструмента широко представлен в литературе [7, 13, 14, 24, 65, 69, 73, 128, 139 и др.], рассмотрим некоторые аспекты этого вопроса.
Алмазное точение и фрезерование в основном применяется для обработки алюминиевых деталей в машиностроении и приборостроении с целью получения низкой шероховатости обработанной поверхности, что исключает процессы доводки или полирования указанных деталей. Кроме того поверхности, обрабатываемые алмазными резцами, получают малое силовое и тепловое воздействие и имеют точную геометрическую форму.
Обрабатываемость большинства алюминиевых сплавов ввиду низкой температуры плавления, относительно малой твердости и высокой теплопроводности не является проблемой. Исключение составляют сплавы с содержанием кремния 17-23 %. В этих сплавах содержание кремния выше эвтектического состава (11-14 %), поэтому структура таких сплавов состоит из эвтектики и крупных кремниевых зерен (более 70 мкм). Наличие крупных зерен кремния имеющих высокую твердость и температуру плавления, существенно увеличивает интенсивность износа инструментов из твердых сплавов. В этом случае применение поликристаллических алмазных инструментов дает хорошие результаты. [51, 60].
В работе [139] делается вывод, что алюминий нельзя обрабатывать при скорости резания ниже 90 м/мин (1,5 м/с) из-за склонности к наростообразованию. При классификации обрабатываемых материалов различают незакаливаемые и закаливаемые сплавы в состоянии поставки (твердость 15-90 НВ, материалы 1-ой группы), закаленные материалы и литые сплавы с содержанием кремния до 10% (твердость 45-100 НВ, материалы 2-ой группы) и литые сплавы с содержанием кремния свыше 10% (твердость 75-140 НВ, материалы 3-ей группы). По данным работ [24, 69, 73] при точении цветных металлов алмазные резцы имеют следующие преимущества перед твердосплавными или минералокерамическими резцами: - твердость алмазных резцов превышает твердость минерало керамических и твердосплавных резцов в 5 раз, благодаря чему достигается большая эффективность при обработке алюминиевых сплавов, содержащих кремний, и материалов с высоким сопротивлением истиранию; - алмазные резцы обладают способностью сохранять режущие кромки в течение длительного времени (до 250 часов машинного времени) острыми и неповрежденными, что позволяет достичь высокой точности обработки на настроенных станках, так как износом алмазных резцов можно пренебречь; - алмазный проходной резец при точении деталей из цветных металлов может проходить путь резания до износа около 2000 км; - низкая шероховатость режущих кромок алмазных резцов Rz = 0,2-ОД мкм, позволяет достигать высокой чистоты обрабатываемой поверхности; - алмазное точение позволяет исключить операции шлифования, при котором возможно внедрение абразива в обрабатываемую поверхность, что приводит к уменьшению срока службы детали.
Большая износостойкость алмаза, помимо его высокой твердости, обусловливается низким коэффициентом трения (около 0,05) между алмазом и поверхностью обрабатываемого материала при резании. Исследования показали, что коэффициент трения алмаза в 3—4 раза, ниже коэффициента трения, получаемого при работе твердосплавными резцами [69].
При тонком точении рекомендуются следующие геометрические параметры режущей части алмазных резцов: передний угол у выполняют отрицательным до -10 даже при точении малопрочных материалов, задний угол а принимают равным 8-12. Таким образом, угол заострения р алмазных резцов достигает 90. Угол наклона режущей кромки X обычно равен нулю.
Главный и вспомогательный углы в плане ср и фі во многом определяют толщину среза и шероховатость обработанной поверхности. Условия резания при малых углах q ухудшаются, поэтому для алмазных резцов угол (р принимают равным 45 и более. Вспомогательный угол в плане (pi для резцов с несимметричными режущими кромками должен быть 15. В алмазных резцах большое значение имеют переходные режущие кромки, сопрягающие главные и вспомогательные режущие кромки.
При алмазном точении с небольшими глубинами резания криволинейные переходные режущие кромки во многом определяют шероховатость обрабатываемой поверхности, так как часто главная режущая кромка в работе не участвует, а резание производится только переходной режущей кромкой.
Установлено [69], что лучшие результаты по шероховатости поверхности дают алмазные резцы с радиусом закругления г равным 0,2-0,3 мм. Такие резцы можно рекомендовать для обтачивания и растачивания на токарных станках. Для декоративного точения рекомендуются резцы с одной переходной режущей кромкой длиной до 0,5 мм параллельной оси обрабатываемой поверхности. В этом случае значительно улучшается шероховатость обработанной поверхности, и повышается демпфирующая способность зоны резания (амплитуда колебаний менее 1 мкм).
Выбор параметров режима резания часто определяется получаемой шероховатостью обработанной поверхности. Установлено, что при точении всухую деталей из алюминия и его сплавов, меди и других материалов алмазными резцами на передней поверхности резцов может образоваться нарост [60, 69, 139]. Этот нарост резко ухудшает условия резания и шероховатость обработанной поверхности. Нарост может вызвать разрушение алмазного резца. Однако, с увеличением скорости резания выше 700 м/мин (11,6 м/с) появление нароста исключается [69].
Разработка схемы расчета силы резания
Аналитическому определению сил резания посвящено большое количество работ [4, 30, 32, 52, 60, 89, 92, 116, 125, 129, 130, 132, 133 и др.]. В основном разработки выполнены для условия прямоугольного резания и используют схему с единственной плоскостью сдвига, что является предпочтительным при высоких скоростях деформации, характерных для резания инструментами из СТМ, когда сдвиг элементов стружки происходит в узкой зоне, которую на схеме можно представить в виде плоскости или криволинейной поверхности. Используются также модели, основанные на теории линий скольжения и решения методом конечных элементов. В основном различия в полученных решениях обусловлены выбором законов распределения напряжений на передней и задней поверхностях резца. В тоже время механизм образования элементов стружки при разработке моделей, как правило, не учитывается.
Процессы высокоскоростного резания обычно сопровождаются явлением адиабатического сдвига [46, 137]. Элементное стружко образование в условиях адиабатического сдвига носит ярко выраженный характер. Отдельные элементы имеют четкую границу, а зона скольжения элементов стружки становится весьма тонкой, указывая на высокую локализацию деформации и тепловыделений, что приводит к уменьшению удельной работы, затрачиваемой на сдвиг элементов.
Как отмечалось выше, стружкообразование при резании алмазным инструментом имеет некоторые свои особенности, которые необходимо учитывать при моделировании. Следует иметь в виду, что при резании алмазным инструментом происходит срезание тонких стружек, в результате чего величина внедрения режущего лезвия в обрабатываемый материал близка к величине радиуса округления режущего лезвия. Так по данным настоящего исследования и других работ [28, 69] толщина среза может иметь величину от 0,003 до 0,1 мм. Средние радиусы округления режущих кромок на инструментах, изготовленных из СТМ, изменяются от 0,5 до 12 мкм [69].
При резании алмазным инструментом можно ожидать, что существенное влияние на составляющие силы резания будет оказывать соотношение сечения среза и радиуса округления режущего лезвия [28, 69, 90, 135]. Радиус округления режущего лезвия является достаточно чувствительной к износу величиной, которая может изменяться в широких пределах за период стойкости (до 10 раз). Поверхность режущего лезвия подвергается воздействию высоких удельных давлений и температуры, в результате чего на режущем лезвии алмазного инструмента происходит выкрашивание мельчайших частиц, в связи с этим интенсифицируются процессы износа, и образуется площадка затупления, которую можно наблюдать при изучении поверхности работавшего инструмента под микроскопом. Поэтому при составлении расчетной модели наличие радиуса округления режущей кромки и площадки износа по задней поверхности резца необходимо учитывать при выборе формы режущего элемента.
Тело, которым моделируется форма режущего лезвия, представляет собой комбинацию элементов. Передняя поверхность режущего лезвия, расположенная под углом у, переходит в радиус округления режущей кромки р\, который соединяет ее с задней поверхностью, представленной площадкой затупления величиной 1и. Износ режущего лезвия, особенно при точении алмазным инструментом может происходить длительное время, в течение которого площадка затупления на задней поверхности постепенно увеличивается до величины 0,1-0,15 мм. На рисунке 10 представлена схема расчета усилий резания. Она представляет собой сечение контактирующих тел плоскостью, проходящей по нормали к обрабатываемой поверхности в направлении скорости главного движения. Силы, действующие на режущее лезвие, складываются из сил возникающих в зоне стружкообразования и сил, развиваемых на задней поверхности инструмента.
В соответствии с представленной схемой предполагалось, что не весь обрабатываемый материал, захваченный передней поверхностью резца, удаляется в виде стружки. Часть материала подминается задней поверхностью. При наличии определенного радиуса округления режущего лезвия разделение потоков металла на отделяемый в виде стружки и подминаемый задней поверхностью резца всегда сопровождается появлением застойной зоны, которая является следствием симметрии сил в некоторой точке радиусного перехода и существенно изменяет механику резания. В работах [56, 61] приводятся фотографии корней стружки, с характерными признаками образования застойной зоны и отмечается, что она уменьшает отрицательный передний угол, улучшая процесс стружко образования. На необходимость учета застойной зоны при теоретических исследованиях указывается также в работах [56, 123, 133].
Процесс подмятия сопровождается трением обрабатываемого материала о поверхность радиусного перехода и заднюю поверхность режущего лезвия при относительном движении поверхностей со скоростью близкой к скорости резания. На поверхности контакта действует средний коэффициент трения ju.
Исследования процесса врезания инструмента в обрабатываемый материал позволяют отметить следующие закономерности. При врезании на участке радиусного перехода создаются условия торможения материала. В этом случае прочность адгезионных связей на контактных поверхностях превышает силы, действующие на срез этих связей, происходит переход внешнего трения во внутреннее [56]. Следствием этого является торможение металла на передней поверхности, которое приводит к образованию застойных явлений и способствует последующему отделению стружки.
Вынужденные колебания при алмазной обработке и колебания при работе алмазного резца по "следу"
Работа любого металлорежущего станка сопровождается вибрациями, передающимися от различных источников. Такими источниками могут быть: фундамент станка, воспринимающий вибрации от соседних станков, вращающиеся неуравновешенные массы в приводах главного движения и подачи и др. Воздействие таких колебаний на процесс резания и упругую систему станка следует рассматривать как вынужденные колебания.
В связи с этим был проведен анализ поведения системы при воздействии на нее внешних периодически изменяющихся сил, приводящих к вынужденным колебаниям. Возмущения, вызываемые дисбалансом заготовки, могут усиливать колебания на других частотах, не равных частоте вращения детали. Снижение стойкости инструмента при вибрациях связывают с изменениями скорости резания при колебаниях. При обработке легких сплавов на высоких частотах вращения шпинделя запаздывание составляет менее 0,05 с. Коэффициент устойчивости по внешнему воздействию можно изменять, увеличивая или уменьшая ширину срезаемого слоя (глубину резания). При этом изменяется радиус-вектор разомкнутой системы. Вынужденные колебания могут происходить на частотах равных собственной частоте упругой системы станка. При этом следует иметь в виду, что это не автоколебания, так как интенсивность вибрации существенно снижается при устранении источников внешних колебаний.
Чтобы использовать возможности алмазной обработки по точности и шероховатости необходимо принимать специальные меры по снижению влияния внешних колебательных процессов на упругую систему станка. Так по рекомендациям работы [69] для защиты станка с прецизионной расточной головкой от вибраций электродвигатель привода головки следует поставить вне фундамента станка, так же как и агрегаты гидропривода. Медные трубки гидросистемы, передающие вибрации на станок, следует заменить резиновыми шлангами. Шпиндель расточной головки необходимо защитить от вибраций ременного привода упругой муфтой.
Функционирование технологической системы при точении также осложняется развитием волнистости на поверхности заготовки. Система в этом случае подвергается дополнительному возбуждению. Поэтому при исследовании динамики системы необходимо изучить поведение процесса алмазного точения при внешнем возбуждении в случае работы по "следу".
При наличии дополнительной обратной связи с запаздыванием устойчивость динамической системы оценивалась по методике, представленной в работе [54]. Структурная схема рассматриваемой системы в этом случае принималась в виде, представленном на рисунке 28. Анализируемая динамическая система состояла из звена запаздывания и исходной замкнутой системы, содержащей эквивалентную упругую систему станка и процесс резания. Предполагалось, что исходная система является устойчивой, так как приведенный выше анализ подтвердил возможность обеспечения устойчивости данной системы.
Для исследования системы с запаздыванием производилось построение амплитудно-фазовой частотной характеристики для разомкнутой динамической системы по звену, имитирующему запаздывание в системе. Оценка влияния на устойчивость дополнительного воздействия в виде следов обработки выполнялась на основе сравнения фазовых характеристик.
Выход годографа амплитудно-фазовой частотной характеристики за пределы единичной окружности, проведенной из начала координат, является предпосылкой нарушения устойчивости. Последующая проверка возможности захвата годографом точки с координатой (-1; І0) за счет смещения точек годографа, обусловленного запаздыванием, определяет состояние системы. Дополнительное угловое смещение точек годографа при точении происходит на величину т3со и определяется круговой частотой со, соответствующей пересечению годографа с единичной окружностью.
Согласно выполненным расчетам в случае отсутствия запаздывания исходная динамическая система является достаточно устойчивой и часто имеет статический коэффициент усиления, для которого выполняется условие КрКус 1. При реализации этого условия годограф разомкнутой системы будет иметь одно обязательное пересечение с окружностью единичного радиуса, проведенной из начала координат.
Экспериментальные исследования силы резания
Экспериментальные исследования силы резания при точении алмазными инструментами предполагали: во-первых, выяснение отличий в поведении алмазного инструмента по сравнению с инструментами из твердого сплава; во-вторых, определение обрабатываемости и основных деформационных характеристик при точении группы алюминиевых сплавов.
Сравнение работы инструментов, оснащенных пластинами из поликристаллического алмаза (БПА и АСПК) и твердого сплава (ВК8), выполняли в одинаковых условиях на станке мод. ИЖ-250ВТ при обработке алюминиевых сплавов Д1 и АК9ч. Для исследований использовался расширенный диапазон изменения скоростей резания ир = 1-10 м/с и постоянная глубина резания t = 0,5 мм и подача S = 0,1 мм. Геометрические параметры инструментов: передний угол у = -6, задний угол а = 6, радиус при вершине г = 0,2 мм и угол в плане р = 30. Результаты исследований составляющей силы резания Pz в зависимости от скорости резания представлены на рисунках 41 и 42. Анализ результатов исследований показывает, что во всех случаях при низких скоростях резания ир = 1-3 м/с наблюдается зона повышенных сил резания, что связано с наростообразованием. При этом за счет малого коэффициента трения силы резания алмазными инструментами ниже, чем при обработке твердым сплавом. Далее при увеличении скорости резания до ир = 5-10 м/с, наблюдается постепенное снижение сил резания и сближение зависимостей, полученных алмазными и твердосплавными инструментами. Эта зона соответствует области используемой при высокопроизводительой обработке в промышленности.
Сопротивление пластическому сдвигу тр является основной механической характеристикой обрабатываемого материала, входящей в расчетные зависимости определения силы резания. Для условий резания свои формулы определения хр предложили Зорев Н. Н., Клушин М. И., Лоладзе Т. Н., Розенберг А. М., Еремин А. Н., Силин С. С. и другие. В основе определения Т- лежат механические характеристики материалов, приводимые в справочной литературе. Однако температурно-скоростные условия деформации при алмазной обработке алюминиевых сплавов отличаются от традиционных методов обработки, поэтому возможны различия в значениях механических характеристик. При алмазной обработке алюминиевых сплавов значение температуры в зоне контакта достигает 200...400С, а скорость деформации 1х106 с"1.
В справочной литературе по механическим испытаниям материалов приводятся результаты исследований таких характеристик материалов, как предел прочности и условный предел текучести до температуры 300 С и скорости деформации 1х103 с 1 [51, 78, 106].
Указанные справочные данные представляют практический интерес и могут использоваться для определения сопротивления материалов пластическому сдвигу. Примеры такого подхода к определению параметров для условий резания показаны в работах [45, 60, 93], где предлагается модифицировать механические свойства материалов до уровня скоростей и температур, наблюдающихся в зоне стружкообразования. Экстраполяция справочных данных приводит к потере точности при последующих расчетах. Тем не менее, значение такого подхода для практики остается большим, особенно на этапах предварительного исследования обрабатываемости новых конструкционных материалов.
Другим подходом к определению сопротивления пластическому сдвигу при обработке резанием является способ, когда по результатам экспериментального исследования сил резания, выполненных для какого-либо одного режима обработки, по имеющейся модели определения сил решается обратная задача. Определение таким путем значения сопротивления пластическому сдвигу и коэффициент трения полностью соответствует температурно-скоростным условиям в зоне обработки и, кроме того, учитывает особенности применяемой математической модели. В связи с тем, что изменения режимов обработки в реально используемом диапазоне не приводит к значительному изменению сопротивления сдвигу, ошибки при расчетах с использованием полученных данных, применительно к другим режимам резания, будут иметь минимальное значение.
Для сокращения количества опытов и повышения надежности аппроксимирующих зависимостей исследования проводились методом планирования эксперимента при реализации планов ПФЭ 22. Варьируемыми факторами являлись: толщина среза а\, связанная с величиной подачи s формулой #i =s-&VH(p, и скорость резания ир. Диапазон варьируемых параметров: s = 0,05-0,30 мм, ир = 3,0-8,0 м/с.
Исследования проводились на станке мод. ИЖ250 с модернизированным приводом главного движения. Эксперименты выполнялись при постоянной глубине резания t = 0,5 мм, резцом из АТП с радиусом при вершине г = 0,2 мм и углом в плане р= 30. В каждой точке матрицы эксперимента проводилось по 3 опыта. Регистрация составляющих силы резания производилась с помощью те изометрического динамометра и комплекта измерительной аппаратуры К121. Обработка результатов исследований производилась по методике, изложенной в работе [43].
