ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Глава IV. Образование стружки при точении I 17. Процесс образования стружки при точении из "Резание металлов " Изучение физической сущности процесса резания помогает создавать подлинную науку о резании металлов и тем самым разрешать практические задачи повышения производительноети металлорежущих станков и инструментов. Процесс образования стружки находится в тесной связи с такими важнейшими факторами, как силы резания, скорость резания, качество обработанной поверхности и т. д. [c.60] Первым, кто отметил значение явлений, происходящих в процессе резания в связи с образованием стружки, и тем заложил фундамент науки о резании металлов, был русский ученый профессор И. А. Тиме [23]. В своих Мемуарах о строгании металлов И. А. Тиме пишет С первого взгляда может показаться странным и непонятным, что могут представлять собою интересного и нового эти, по-видимому, однообразные массы стружек и опилок, образующих в машиностроительных фабриках груды малоценного мусора. Между тем, при тщательном наблюдении мы замечаем, что эти груды мусора состоят из весьма разнообразных по величине, форме, виду и строению стружек, подчиняющихся известным одним и тем же физическим законам и представляющих для науки поле для новых обширных и чрезвычайно интересных исследований . [c.60] Эти исследования были выполнены многими русскими и советскими учеными, показавшими, что стружка является продуктом весьма сложного процесса, течение которого определяется многими факторами. [c.60] Столь разные по виду стружки получаются на одном и том же металле, но при разных условиях резания. Изменяя условия резания скорость резания, толщину стружки, угол резания, мы будем получать различные виды стружки, постепенно переходящие от сливной к элементной. [c.61] Совершенно иной тип стружки представляет собой стружка надлома, получающаяся обычно при обработке хрупких металлов — чугуна, бронзы и др. (фиг. 39). [c.61] Пластическая деформация металла в процессе резания. На фиг. 35 схематично изображен резец, срезающий при рабочем движении слой металла. При этом давление резца вызывает сложное распределение внутренних сил в плоскости, совпадающей с траекторией режущей кромки, возникают касательные напряжения и нормальные напряжения а у. Величина имеет наибольшее значение у режущей кромки, и по мере удаления от нее уменьшается до нуля. Нормальное напряжение, как правило, вначале действует как растягивающее, вызывающее при определенных условиях раскалывание ( опережающую трещину ). Эти отрывающие напряжения, достигающие иногда больших величин в точке А, быстро затухают после удаления от точки Л, а затем переходят через нуль в напряжения сжатия. [c.61] Одновремейно передняя грань резца, произведя Давление на металл, создает в небольшой зоне впереди резца первоначально сложное упруго напряженное состояние, переходящее затем по мере продвижения резца в пластическую деформацию. Последняя отчетливо распространяется в зоне, ограниченной поверхностью А М, расположенной под некоторым углом Эту поверхность Тиме назвал плоскостью скалывания и соответственно угол — углом скалывания. При некоторых условиях резания, например при обработке хрупких, твердых или сильно наклепывающихся металлов, сдвиг и даже полное скалывание элемента стружки происходит вдоль этой плоскости (точнее поверхности). При дальнейшем движении резца деформированный слой металла, снятый в виде стружки, с углом направления ее текстуры Рг отходит в направлении, нормальном плоскости скалывания. [c.62] Тиме установил, что при обработке вязких металлов образующиеся элементы стружки тесно связаны между собой, и в результате .. . снятая стружка имеет вид изогнутой пилы. Внутренняя поверхность стружки — зазубренная, а внешняя — гладкая вследствие сильного трения о переднюю поверхность резца. Последнее обстоятельство и является причиной того, что элемент стружки приобретает трапецеидальную форму, а сама стружка завивается . [c.62] Эта краткая характеристика, взятая из Мемуаров о строгании металлов проф. Тиме, наглядно рисует типы стружек при обработке вязких металлов. Как видим, Тиме рассматривает резание металлов как процесс последовательного скалывания элементов стружки. [c.62] Металла с малой скоростью рёзания элементы стручки Могут полностью отделяться и, наоборот, при большой скорости резания и малой толщине среза получается сливная стружка даже при обработке сравнительно хрупкой стали. [c.63] О напряженном состоянии в обрабатываемом материале перед резцом можно судить по эпюрам напряжений, полученным расчетнооптическим методом при обработке целлулоида (фиг. 40). [c.65] На фиг. 40, б показаны напряжения в вертикальном направлении. Здесь у резца с углом б = 60° возникают только растягивающие напряжения а , а при б = 90° на участке пО небольшие растягивающие напряжения переходят в сжимающие на участке сО. [c.66] На фиг. 40, в представлена эпюра скалывающих напряжений Здесь намечается та же тенденция, что и в отношении и а , т. е. с увеличением угла резания б изменяется знак напряжений и при том максимум располагается все выше по мере удаления рассматриваемой плоскости сечения NN от режущей кромки. [c.66] Ряд исследователей считают, что направление максимальных значений определяет направление пластических сдвигов в снимаемом слое металла, т. е. положение плоскости сдвига (скалывания), определяемое углом сдвига pi (углом скалывания по Тиме). [c.66] При достаточной хрупкости обрабатываемого материала, сравнительно малых значениях угла резания б и коэффициентов трения (углов трения q и Qi) увеличивается угол сдвига Pi и, следовательно, уменьшается площадь сдвига и сопротивление сдвигу, в результате чего образуется типичная стружка скалывания. [c.66] Очевидно, при последней схеме образования стружки процесс резания можно рассматривать как процесс пластического сжатия (как это принимают В. Д. Кузнецов, В. А. Кривоухов и др.), что облегчает теоретический расчет сил, действующих в процессе резания. [c.67] Большинство исследователей принимает процесс резания металлов как процесс последовательного скалывания (сдвига) элементов стружки. [c.67] На фиг. 42, а показана переходная зона резания АММ А и деформированный простым сдвигом элемент стружки АМтт (фиг. 42, б). Здесь Ах —толщина переходной пластически деформируемой зоны AS — абсолютная величина сдвига (максимальная). [c.67] Надо полагать, что интенсивность пластической деформации должна уменьшаться с увеличением значения с. [c.68] Вернуться к основной статье