ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Мурашкин. Развитие теории резания металлов из "Машиностроение " Процесс резания металлов является рабочим процессом многомиллионного парка станков, состоящего из обычных, высокоточных, тяжелых уникальных, автоматически действующих станков, автоматических станочных линий, цехов и заводов. [c.79] Успешная работа зависит от режимов, которые положены в основу проектирования, а затем п эксплуатации станков. [c.79] Современные режимы и конструкции станков должны удовлетворять определенным требованиям по точности обработки и динамической устойчивости. [c.79] Эти требования нельзя выполнить без глубокого и всестороннего изучения процесса резания. [c.79] Начиная с конца прошлого столетия, в исследованиях, посвященных процессу резания металлов, все больше и больше внимания уделяется изучению пластической деформации, разрушению металла, превращаемого в стружку, и возникающих при этом вибраций. [c.79] Объясняется это тем, что только в этом направлении возможна разработка теории процесса резания. Изучение износа и стойкости ре кущего инструмента, конечно, имеет большое практическое значение. Однако износ является следствием работы инструмента в пластически деформируемой среде металла, превращаемого в стружку, и для того, чтобы найти пути сокращения большого количества экспериментов, выполняемых сейчас, нужна теория процесса резания. [c.79] Изучение пластической деформации и разрушения металла при резании ведется, как правило, на базе общепринятых уравнений теории пластичности. [c.79] Однако применение этих уравнений встречает серьезные затруднения прежде всего потому, что при резании металлов нельзя заранее задать интенсивность как напряженного, так и деформированного состояний. [c.79] Величина деформаций устанавливается в процессе резания сама по себе в зависимости от режима обработки. Указанная особенность приводит к тому, что различные исследователи по-разному подходят к определению интенсивности напряженно-деформированного состояния металла, превращаемого в стружку, чаще всего определяя ее через механические характеристики обрабатываемого металла. [c.79] Вместе с тем во всех исследованиях экспериментальная проверка принятой в той или иной работе гипотезы выполняется по величине силы резания, что является существенным недостатком, так как сила резания, кроме силы сопротивления пластическому разрушению металла, включает в себя силы, возникающие на задней грани инструмента. [c.79] Точного количественного учета величины этих сил сейчас предложить нельзя. В результате любая формула, предназначенная для вычисления силы резания, неизбежно включает в себя некоторый сдабривающий коэффициент. [c.80] По-видимому, правильно в качестве пробного камня для теории процесса резания принимать не величину силы резания, а величину деформаций металла, превращаемого в стружку. Это положение сохраним в качестве основной предпосылки для последующего изложения. [c.80] Принимая, что толщина срезаемого слоя несоизмеримо мала по сравнению с размерами обрабатываемой детали, можно [2] рассматривать силу резания Р как силу, равномерно распределенную по ширине срезаемого слоя, действующую на край полубесконечной пластинки. [c.80] Для любого элемента, выделенного в упруго деформированной области, одна из главных осей напряженно-деформированного состояния будет располагаться в радиальном от режущей кромки направлении. [c.80] В силу совпадения по направлению главных осей, радиальное направление осей будет иметь место и в пластически деформированной области. Отсюда следует, что главная ось сжатия совпадет по направлению с направлением силы резания, первая главная ось будет составлять с передней гранью угол, равный углу трения. [c.80] Возвращаясь к напряженному состоянию металла, превращаемого в стружку, определим величину гидростатического давления и напряжений текучести, обусловливающих пластическую деформацию. [c.81] Иными словами, деформация струл ки по ширине будет пропорциональна напряжению Ов сжатия, действующего на плоскости максимального касательного напряжения (максимального сдвига). Если т = О (сдвиг), то о11 = аз . В этом случае Ов = О и 62 = 0. При т ф О ое О и 62 0. Важно отметить, что полученная система напряжений такова, что в общем случае кроме напряжений текучести имеет место гидростатическое давление. Величина гидростатического давления, равная нулю при сжатии и достигающая наибольшего значения при сдвиге, существенно влияет на разрушение металла, превращаемого в стружку. При сдвиге (тонкие срезы и большая ширина резания) деформация разрушения полу-чаётся большей, чем при сжатии (работа с большими подачами и малой шириной). Иными словами, возникающее в процессе резания гидростатическое давление, способствуя увеличению деформации разрушения, сказывается на интенсивности напряженно-деформированного состояния. [c.82] Для того чтобы перейти к количественной оценке интенсивности напряженно-деформированного состояния в процессе резания, необходимо остановиться на основных гипотезах теории пластичности. [c.82] Основные предпосылки для количественной оценки напряженно-деформированного состояния металла. Одно из основных положений теории пластичности говорит о том, что вид напряженного состояния всегда соответствует виду деформированного состояния. Иначе это положение формулируется так, что диаграмма Мора для деформаций всегда геометрически подобна диаграмме Мора для напряжений. [c.82] Вернуться к основной статье