Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Согласно современным представлениям при образовании непрерывной и сплошной (сливной) стружки зона деформации имеет сложную форму и условно может быть разбита на несколько зон (рис.2.26).
Рис. 2.26. Схема зоны деформации: A – зона стружкообразования с параллельными границами; Б – застойная зона адиабатических деформаций, поперечное сечение «уса»; В и Г – зоны контактных деформаций на передней и задней поверхностях.
Однако более широко применяется упрощенная схема зоны деформации с единственной плоскостью сдвига, предложенная русским ученым проф. И.А.Тиме [1].
Рис. 2.27. Соотношения между скоростями стружки и детали при деформации по схеме И.А. Тиме – единственной плоскости сдвига: а – схема зоны стружкообразования; б – план скоростей
Условие непрерывности (сплошности) несжимаемой деформируемой среды при образовании сливной стружки при плоской деформации выражается в постоянстве скорости в направлении 1–1 (рис. 2.27, б), перпендикулярном условной плоскости сдвига.
Для выполнения условий непрерывности несжимаемой среды при плоской деформации проекции скорости резания v (а при косоугольном резании – ее нормальной к режущей кромке составляющей в плоскости резания) и скорости стружки v 1 на нормаль к условной плоскости сдвига должны быть равны друг другу:
или . (2.60)
Из (2.60) следует
. (2.61)
Отношение скорости резания v к скорости стружки v1 согласно терминологии, введенной И.А. Тиме [1], называют усадкой стружки z(а иногда – коэффициентом усадки стружки К).
Вследствие постоянства объема и равенства ширины стружки ширине срезаемого слоя усадка стружки может быть определена как отношение толщины стружки а1 к максимальной толщине срезаемого слоя ам [1]:
. (2.62)
По усадке стружки z и переднему углу g вычисляется угол jу наклона условной плоскости сдвига, а также длина контакта СА стружки с передней поверхностью режущего лезвия:
. (2.63)
Длина контакта СА может быть оценена по формуле Н.Г.Абуладзе [1 ]
(2.64)
Условие контакта инструмента со стружкой – определяет величину скорости v2, с которой стружка перемещается вдоль условной плоскости сдвига. Для большей наглядности рассмотрим соотношения между этими скоростями при неподвижной детали (например, при строгании) (рис. 2.27). Условие контакта стружки с инструментом требует, чтобы проекции скоростей стружки и резца на нормаль к передней поверхности режущего лезвия были равны друг другу, т.е. [1]
, откуда . (2.65)
Рис. 2.27. Схема скоростей резца и стружки при строгании
Скорость v2 характеризует перемещение частиц стружки, находящихся на верхней границе зоны стружкообразования относительно нижней в направлении условной плоскости сдвига.
Отношение скорости v2, полученной из условия контакта стружки с резцом, к нормальной относительно условной плоскости сдвига составляющей скорости резания vn = v sinjy называют относительным сдвигом e [ 1]:
(2.66)
Выражение для относительного сдвига в виде (2.66) использовалось еще И.А. Тиме [1]. В литературе используются и другие выражения для относительного сдвига e, тождественные (2.66):
(2.67)
Термин «относительный сдвиг» заимствован из линейного преобразования, называемого простым сдвигом. Простой сдвиг является плоской однородной деформацией. Он может быть представлен в виде линейного преобразования вектора X=(x,y) в вектор X'=(x',y') (рис. 2.28):
(2.68)
Здесь e – тангенс угла n, на который при простом сдвиге вдоль оси х повернулась сторона квадрата, перпендикулярная направлению сдвига, при преобразовании квадрата в параллелограмм, – относительный сдвиг:
(2.69)
Рис. 2.28. Однородная плоская деформация по схеме простого сдвига
где DUx – приращение перемещения вдоль оси x, Dy – высота деформируемого элемента в направлении оси y. При простом сдвиге относительный сдвиг e используется в качестве характеристики деформации.
Рис.2.29. Преобразование квадрата 1-2-3-4 в параллелограмм 1¢-2¢-3¢-4¢ по схеме простого сдвига при прохождении его через зону стружкообразования
Для пояснения правомерности применения схемы простого сдвига к резанию рассмотрим преобразование квадрата 1–2–3–4 в параллелограмм 1²–2²–3¢–4¢ при переходе его через зону стружкообразования в виде единственной плоскости сдвига (рис. 2.29).
Применительно к резанию, воспользовавшись ранее принятыми обозначениями, запишем: , ,
(2.70)
Относительный сдвиг часто называют характеристикой деформации при резании. Однако это было бы корректно, если бы деформация в зоне стружкообразования была однородной не только в стружке за конечной границей зоны стружкообразования, но и внутри этой зоны. В действительности деформация в зоне стружкообразования и в контактной пластической области всегда неоднородна. Таким образом, относительный сдвиг может характеризовать только конечные деформации материала, уже прошедшего через зону стружкообразования.
Угол y между большой осью эллипса и направлением сдвига называют углом текстуры. Между углом текстуры и относительным сдвигом имеется связь [1]:
. (2.71)
Дата публикования: 2014-10-25; Прочитано: 1873 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!