|
|||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Характеристики режима резания и сечения срезаемого слояК числу основных характеристик режима резания относятся глубина резания t и глубина врезания е, подачи на оборот S0, на зуб SZ, минутная подача Sм, скорость резания v. Глубина резания t характеризует величину врезания режущей кромки, измеренную перпендикулярно рабочей плоскости. При прямых срезах, т. е. при , глубина резания вместе с углом в плане определяет ширину срезаемой стружки (см. рис. 13.2, а). При обратных срезах, т. е. при , глубина резания более тесно связана с толщиной срезаемого слоя. При торцовом фрезеровании на вертикально-фрезерном станке (см. рис. 13.6) рабочая плоскость расположена горизонтально и глубина резания измеряется перпендикулярно этой плоскости, т. е. вдоль оси вращения фрезы. При цилиндрическом фрезеровании (см. рис. 13.6, рис. 13.20) рабочая плоскость расположена вертикально. Глубина резания и в этом случае измеряется вдоль оси вращения фрезы, но в горизонтальной плоскости. Глубина врезания е измеряется в рабочей плоскости в направлении, перпендикулярном подаче. Этот параметр рассматривают только для таких способов обработки, в которых угол между векторами скорости резания и подачи изменяется, например для торцового и цилиндрического фрезерования. Глубина врезания инструмента е вместе с его диаметром D характеризует путь режущего лезвия за один оборот, часть траектории, при прохождении которой зуб находится в контакте с деталью. Подача характеризуется несколькими различными параметрами. Скорость подачи, как правило, измеряют в миллиметрах в минуту (мм/мин) и называют минутной подачей Sм. Кроме минутной подачи Sм используют подачу S0 на один оборот инструмента (или детали) (мм/об) или подачу на один двойной ход (мм/дв. ход), а также подачу на одно режущее лезвие или зуб (мм/зуб) – подачу на зуб SZ. Все три перечисленные характеристики измеряют в направлении движения подачи Sм, а следовательно, в рабочей плоскости. Они связаны между собой следующими соотношениями: , (13.1) , (13.2) где n – частота вращения; Z – число зубьев (режущих лезвий) инструмента. Поскольку в общем случае подача не перпендикулярна скорости резания v и, следовательно, не обязательно находится в основной плоскости, целесообразно рассматривать также нормальную к скорости резания составляющую подачи SZ– подачу Sq. . (13.3) Для точения, например, (13.4) а минутная подача . (13.5) Скорость резания v при вращательном движении инструмента или детали рассчитывается по формуле (13.6) где D и n – диаметр и частота вращения инструмента или детали. При прямолинейном движении, например при строгании с длиной хода ползуна L и частотой n, скорость резания v определяется следующим образом: . (13.7) При значительном превышении длины главной режущей кромки в сравнении с длиной зачищающей (вспомогательной) кромки, т. е. при , (13.8)
отклонением скорости v1 от нормали можно пренебречь (n = 0),а угол y
между диагональю АС и подачей считать равным углу в плане j. При этом приближенное (статическое) значение ширины срезаемого слоя bc вычисляется по простой формуле . (13.9) При косоугольном резании (т. е. когда угол l не равен нулю) ширина срезаемого слоя будет несколько больше: . (13.10) Толщина срезаемого слоя a может быть охарактеризована: действительной толщиной aд, действительной максимальной толщиной ам, действительной средней толщиной аср, статической толщиной срезаемого слоя ас. Действительная толщина срезаемого слоя aд измеряется в основной плоскости в направлении скорости стружки v1, т. е. перпендикулярно диагонали сечения срезаемого слоя. Поскольку в направлении скорости v1 расстояние между ломаными линиями АВС и ADC переменно, то и действительная толщина срезаемого слоя может быть переменной по ее ширине. При прямоугольном резании (l = 0)и выполнении условия (13.10) толщина срезаемого слоя приближенно оценивается статической толщиной срезаемого слоя ас = BF, измеренной в направлении нормали к проекции главной режущей кромки: . (13.11)
При свободном резании (одной прямолинейной режущей кромкой), а также при несвободном резании, не вызывающем отклонения вектора стружки v1 от нормали к проекции главной режущей кромки на основную плоскость (например, при отрезке, сверлении и др.), используют статические значения толщины и ширины срезаемого слоя (y = j, n = 0).
14. ДЕФОРМАЦИИ, СИЛЫ И ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ РЕЗАНИИ 14.1. Схематизация стружкообразования и характеристики Упрощенная схема зоны деформации с единственной плоскостью сдвига для образования сливной (сплошной, непрерывной) стружки предложена русским ученым – профессором И. А. Тиме (рис. 14.1).
Рис. 14.1. Соотношения между скоростями стружки и детали при деформации
В силу условия непрерывности (сплошности) несжимаемой деформируемой среды при образовании сливной стружки при плоской деформации проекции скорости резания и скорости стружки на нормаль к условной плоскости сдвига должны быть равны друг другу (рис. 14.1, б): , или . (14.1) Из формулы (14.1) следует . (14.2) Отношение скорости резания v к скорости стружки v1 называют усадкой стружки z. Вследствие постоянства объема и равенства ширины стружки ширине срезаемого слоя усадка стружки может быть определена и как отношение толщины стружки а1 к максимальной толщине срезаемого слоя ам: . (14.3) Условие контакта стружки с инструментом требует, чтобы проекции скоростей стружки и резца (или детали) на нормаль к передней поверхности режущего лезвия были равны друг другу (рис. 14.2): , откуда . (14.4)
Рис. 14.2. Схема скоростей резца и стружки при строгании:
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: (14.5) Используются и другие выражения для относительного сдвига e, тождественные (14.5):
При прохождении материала через зону стружкообразования (плоскость сдвига) квадрат, сориентированный согласно рисунку 14.3, преобразуется в параллелограмм, а вписанная в него окружность – в эллипс.
Рис. 14.3. Схема образования текстуры стружки
Угол y между большой осью эллипса и направлением сдвига называют углом текстуры: . (14.7) Фактически при образовании непрерывной и сплошной (сливной) стружки зона деформации не является плоскостью, а имеет более сложную форму и условно может быть разбита на несколько зон (рис. 14.4). Рис. 14.4. Схема зоны деформации (а): A – зона стружкообразования с параллельными Непрерывное изменение скоростей при переходе деформируемой частицы через зону стружкообразования с параллельными границами может быть достаточно хорошо аппроксимировано функциями вида: (14.8) Здесь n – показатель степени, характеризующий неоднородность распределения касательной скорости vx(y) в зоне стружкообразования и, следовательно, неоднородность сдвига. Скорость деформации сдвига . (14.9) В частности, у конечной границы зоны деформации при приближении к ней со стороны зоны стружкообразования, т. е. при y, стремящемся к (H→0), скорость деформации максимальна: (14.10) Для средних условий резания: e = 2,5, v = 1 м/с, jу = 30°, n = 5, , c–1. (14.11) В сравнении со стандартными механическими испытаниями на растяжение, сжатие, при которых скорость деформации приблизительно равна 10–4–10–3 с–1, и даже в сравнении со скоростями деформаций при различных методах обработки металлов давлением, достигающими 102–10–2 с–1, скорости деформации при резании очень велики. Закон изменения истинных деформаций в зоне стружкообразования может быть получен интегрированием скоростей деформации: (14.12) Согласно (11.13) деформация в зоне стружкообразования может рассматриваться как неоднородный сдвиг. Наибольшего значения истинный сдвиг достигает при y = H, т. е. у конечной границы зоны стружкообразования: Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.008 сек.) |