П. 13.4. Деформація шару, який знімається різцем

logo turner2

"УВАГА!!!"
З 1.01.2024 р. підтримка даної версії підручника буде припинена.
Власникам з питань продовження роботи звертатись Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
  • Реєстрація
Авторизуйтесь для отримання можливості робити закладки.

Токар. Спеціальна технологія. 2 розряд. Тема 13. п. 13.4.

Деформація шару, який знімається різцем

 Перші наукові дослідження процесу різання були проведені в 19 ст. російським ученим І.А.Тіме. Згідно з гіпотезою Тіме процес різання представлявся як процес послідовного сколювання окремих елементів стружки по єдиній площині сколювання, нахиленою до поверхні різання під кутом β (кут сколювання, зсуву) (рис. 13.4). Вважалося, що вся деформація концентрується в дуже вузькій площині, в якій відбувається миттєве руйнування матеріалу у вигляді сколювання.

 img13-7

Рис. 13.4. Схема стружкоутворення

Надалі Усачовою Я.Г. були виявлені додаткові площини зсуву в самому елементі стружки, які розташовувалися під кутом 25-30º до єдиної площини сколювання (рис. 13.4). Згідно Усачовій по цих площинах відбувається зрушення частинок металу при стисненні елемента стружки перед тим, як він відділиться від основного металу по єдиній площині зсуву.
Дані гіпотези не відображають фізичної картини процесу різання та існування єдиної площини зсуву неможливо з двох основних причин:
1. При проходженні даної площини частки металу мають отримувати прискорення, рівне нескінченності, тому швидкість їх руху миттєво змінюється від швидкості різання до швидкості стружки;
2. В кожній точці цієї площини сколювання градієнт напруги також повинен бути рівним нескінченності, тому метал на цій площині знаходиться як би в двох станах: з одного боку - недеформований з іншого - передеформованний, межа плинності якого вище недеформованної в 3-5 разів.

img13-8

Рис. 13.5. Сучасне уявлення про стружкоутворення

Данні протиріччя змушують припустити, що перед передньою поверхнею різального інструменту повинна знаходитися якась зона, в якій поступово відбувається перетворення оброблюваного матеріалу в стружку. 

Зона стружкоутворення включає в себе дві зони (рис. 13.5). Зона ^ OLM - зона основних пластичних деформацій, утворюється в результаті стиснення зрізаного шару металу при впровадженні в нього різального інструменту. OL - початкова межа зони стружкоутворення, тут частки металу одержують першу деформацію; OM - кінцева межа зони стружкоутворення, на ній частки металу отримують найбільшу деформацію і мають властивості, характерні для готової стружки. Сімейство ліній OL - OM являє собою лінії ковзання, за якими відбувається зсув металу.
Зона OEF - зона додаткових пластичних деформацій, протяжність її наближено дорівнює половині повної довжини контакту стружки з передньою поверхнею різального інструменту - Сγ. Причиною утворення цієї зони є процеси тертя на передній поверхні різального інструменту. Стружка, утворюючись в зоні OLM, вступає в контакт з передньою поверхнею різального інструменту. Утворені поверхні стружки є фізично і хімічно чистими - ювенільний (тобто на них відсутні оксиди і адсорбовані плівки), які володіють високим коефіцієнтом тертя, що досягає одиниці і вище. Через високий тертя стружка, переміщуючись по передній поверхні, відчуває високий опір своєму переміщенню, при цьому близькі до різця шари стружки (шари, що безпосередньо примикають до передньої поверхні різального інструменту) пригальмовуються, а розміщені вище починають зміщуватися відносно них. Таким чином виникають лінії додаткових пластичних деформацій. Незважаючи на малі розміри зони OEF встановлено, що деформація стружки в ній може перевищувати середню деформацію стружки до 20 разів.