Компьютерное моделирование и оптимизация процессов резания. Пестрецов С.И. - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

Рис. 1.4. Схема образования стружек скалывания
Со стороны резца на элемент стружки действует сила смятия
Р
см
:
blfР
смсмсмсмсм
σ
=
σ
=
, (1.1)
где σ
см
предел прочности обрабатываемого материала на смятие;
b
ширина среза;
l
см
длина
площадки смятия.
Элемент удерживается силой
Р
ск
:
1
скскскскскск
sin
,
β
=τ=τ=
а
lblfР
, (1.2)
где τ
ск
предел прочности обрабатываемого материала на сдвиг (скалывание).
Для скалывания элемента необходимо, чтобы:
(
)
ск1смсм
cos
PРР
γ
β
=
. (1.3)
Периодический характер образования стружки вызывает колебания силы резания, что делает
процесс резания динамически неустойчивым.
В
сливных стружках
деформация смятия происходит одновременно со сдвигом элементов. Как
только произойдет его сдвиг, на плоскости сдвига металл упрочнится и прекратит своё движение по
плоскости скалывания. При остановке он снова сминается движущимся инструментом, площадка
смятия у основания элемента увеличивается, сила
P
см
становится больше
Р
ск
и элемент вновь
сдвигается. При образовании сливных стружек процесс формирования их продолжается в течение всего
времени движения по передней поверхности режущего инструмента.
При резании хрупких металлов образуются
стружки надлома
. Резец, внедряясь в металл, не
сдвигает его, а сжимает и вырывает сжатый надломленный элемент. Разрушение идёт по поверхности,
произвольно охватывающей напряжённую зону, поэтому обработанная поверхность получается
неровной.
Тепловые явления при точении.
Теплота
Q
(ккал/мин) в процессе резания образуется в результате
[3]:
внутреннего трения между частицами обрабатываемого металла в процессе деформации
Q
деф
;
внешнего трения стружки о переднюю поверхность резца
Q
п.тр
;
внешнего трения поверхности резания и обработанной поверхности о задние поверхности резца
Q
з.тр
;
отрыва стружки, диспергирования
Q
дисп
(образования новых поверхностей)
427
0диспз.трп.трдеф
υ
α=+++=
z
P
QQQQQ
,
где
υ
=
z
PR
работа резания, кгсм/мин; υскорость резания, м/мин;
Е
= 427 кгсм/ккал механический эквивалент теплоты;
0
коэффициент, учитывающий переход
работы резания в потенциальную энергию искажённой кристаллической решётки, указанные потери
незначительны по величине и в обычных расчётах этой потерей пренебрегают).
В процессе образования сливной стружки теплота концентрируется в
трёх основных зонах (рис. 1.5): в зоне сдвига элементов стружки
АМ
, где
происходит пластическая деформация; на площади контакта стружки по
передней поверхности инструмента
АО
; на площади контакта задней грани
инструмента с обрабатываемой деталью.
Наиболее высокая температура (температура резания) наблюдается в
Рис. 1.5. Зоны концентрации
теплоты в системе резец-стружка