Расчет на прочность сменных режущих пластин при токарной обработке

Abstract

В данной работе анализируется напряженное состояние изношенного режущего клина при механической обработке титанового сплава ВТ3-1. Экспериментально было получено распределение контактных нагрузок на режущем клине методом "разрезного резца". Расчет внутренних напряжений в напайной пластине из твердого сплава ВК8 проводился с помощью программы ANSYS 13.0. Исследования показали, что малая толщина режущей пластины приводит к высоким сжимающим напряжениям вблизи режущей кромки, которые близки к предельной прочности на сжатие. Передняя поверхность и основание пластины испытывают высокие растягивающие напряжения, которые приближаются к предельной прочности на растяжение цементированного карбида и увеличивают вероятность разрушения режущей пластины.

In this paper, stressed state of a not worn cutting wedge in machining titanium alloy ВТ3-1 is analyzed. Distribution of contact loads on a face of a cutting tool was obtained experimentally with the use of a “split cutting tool”. Calculation of internal stresses in indexable insert made from cemented carbide was carried out with the help of ANSYS 13.0 software. Investigations showed that small thickness of a cutting insert leads to extremely high compressive stresses near the cutting edge, stresses that exceed ultimate compressive strength of cemented carbide. Face and base of the insert experience high tensile stresses, which approach to ultimate tensile strength of cemented carbide and increase probability of cutting insert destruction.