Плоскость резания сдвига

В процессе резания срезаемый слой толщиной а (фиг. 4, а) превращается в стружку толщиной а . Плоскость О А, по которой элемент отделяется от остальной массы металла заготовки, называется плоскостью сдвига или скалывания. Положение этой плоскости определяется как геометрическое место точек, в которых действуют максимальные касательные напряжения. Угол р, определяющий положение плоскости сдвига или скалывания—ПС относительно касательной к плоскости резания ПР, называется углом сдвига или скалывания. [c.4]

При работе клина его передняя поверхность сжимает находящийся перед ней слой металла и, когда напряжения превысят прочность материала, происходит сдвиг (скалывание) его частиц, в результате чего образуется элемент стружки. Плоскость, по которой происходит сдвиг элементов, называется плоскостью скалывания, она наклонена к плоскости резания под углом 145—155°. [c.186]

Можно предполагать, что при малых скоростях резания всухую без смазочно-охлаждающей жидкости трение стружки о переднюю грань, трение поверхности резания и обработанной поверхности о задние грани инструмента, а также сопротивление пластическим деформациям в плоскостях скольжения (сдвига) подчиняются законам внешнего (кинетического) трения. Однако при наличии смазочной прослойки между стружкой, инструментом и обрабатываемой деталью или при больших скоростях резания, когда между стружкой и передней гранью инструмента образуется тончайшая прослойка расплавленного металла, закономерности трения значительно усложняются. Считают, что при толщине жидкостной прослойки не меньше 0,1 мк получается жидкостное трение, подчиняющееся простому [c.12]

Из сказанного следует, что повышение степени предварительного упрочнения обрабатываемого материала приводит к значительному сужению пластической зоны и увеличению угла сдвига фу, определяющего ее положение (фу — угол между плоскостью резания и условной плоскостью сдвига ОА, проходящей через режущую кромку и линию пересечения наружных поверхностей срезаемого елея [c.77]

АВС (рис. И, е). При разрезании листового металла на заготовки или детали кривошипными листовыми ножницами с наклонным ножом происходит углубление ножа в листовой металл, вызывающее сначала сжатие частиц металла, затем сдвиг их в плоскости резания с одновременным его изгибом, и наконец, разрыв и отделение части металла от другой. [c.22]

Плоскость, по которой происходит сдвиг элемента стружки, называют плоскостью скалывания. Положение плоскости скалывания относительно плоскости резания изменяется сравнительно в небольшом диапазоне (145—155°) для разных металлов. [c.89]

При обработке в режиме резания вместе с продуктами коррозии удаляется тонкий поверхностный слой металла в виде стружки скалывания. Очистка поверхности осуществляется в результате хрупкого разрушения слоя окалины при опережающем развитии трещин в окалине и сдвига частиц металла по плоскостям, где касательные напряжения превышают предел текучести. На рис. 115, б показана поверхность образцов, обработанных щетками в режиме резания. Видны канавки, прорезанные в металле режущей кромкой проволочки. Микрорезание характеризуется меньшей степенью упрочнения поверхностного слоя, чем обработка в режиме наклепа. [c.254]

Стружка сливная образуется в результате пластической деформации металла в направлении плоскостей сдвига. При сливной стружке поверхность обработки получается более чистой, а сам процесс обработки осуществляется с меньшей силой резания. [c.319]

Сильная склонность к упрочнению (наклепу) является свойством, имеющим особенно большое значение для оценки обрабатываемости металла резанием. Механизм упрочнения достаточно сложен и обычно объясняется взаимодействием изъянов — свободных мест в кристаллической решетке и смещением атомов вблизи границ зерна с последующим блокированием сдвигов (дислокационная теория деформации). Кубическая гранецентрированная кристаллическая решетка аустенита обладает меньшим количеством плоскостей скольжения сравнительно с кубической объемноцентрированной решеткой феррита и потому упрочнение аустенита происходит сравнительно в большей степени. [c.326]

Плоскость разъемов и шпоночные пазы парных станин могут быть обработаны на продольно-строгальных, продольно-фрезерных или расточных станках. Чтобы шпоночные пазы обеих станин совпали, их часто обрабатывают совместно. Если обработка производится на продольно-строгальном станке, то обе станины устанавливают вдоль стола на торцы лап, а под верхние поперечины подводят призмы соответствующей высоты. Станины выверяются по осевым разметочным рискам и затем крепятся болтами и планками против опор. Дополнительно устанавливаются распорки для предотвращения сдвига станин от усилий резания. После выверки и крепления станин производят строгание плоскостей и шпоночных пазов обеих станин. При этом незачем строго выдерживать размеры между осями шпоночных пазов с высокой точностью они у обеих станин обязательно совпадут. [c.239]

Для получения лучшего качества среза и уменьшения усилия резания необходимо, чтобы процесс резки был возможно ближе к явлению чистого сдвига. Это может быть достигнуто, если лезвия ножей будут расположены строго в одной вертикальной плоскости. Практически между лезвиями всегда существует небольшой зазор , благодаря которому возникает дополнительный изгибающий момент Ра, деформирующий обрабатываемую сталь (фиг.ЗО). Чистота резания при этом ухудшается, при разрушении стали происходит её разрыв, появляются загиб кромки и заусеницы. Зазор s назначается конструктивно предельно малым — около 0,5 мм. [c.487]

Сливная стружка не имеет плоскостей скалывания, и пластическая деформация металла стружки происходит в направлении плоскостей сдвига. Образование сливной стружки позволяет обрабатывать металлы с меньшим и более равномерным усилием резания и получить более чистую обработанную поверхность. [c.272]

Плоскость сдвига. Внешний вид стружки скалывания дает основание предположить, что наибольшие разрушения в стружке происходят по плоскостям скалывания. Однако опыты русского ученого Я. Г. Усачева показали, что стружка скалывания ломается не по плоскости скалывания OjO,, а по некоторым другим плоскостям 0 (фиг. 15), названным им плоскостями сдвига. В зависимости от свойств обрабатываемого металла и условия резания угол 0, образованный плоскостями [c.272]

Допустим, что величина Уд находится под влиянием только трех возмущений глубины резания (/), свойств обрабатываемого материала, характеризуемого величиной касательного напряжения по условной плоскости сдвига (т), и ширины площадки износа задней поверхности инструмента (Л). [c.85]

Механическая резка. С целый получения разреза лучшего качества и уменьшения усилия резания необходимо, чтобы процесс резки был возможно ближе к чистому сдвигу. Это может быть достигнуто, если лезвия ножей будут расположены строго в одной вертикальной плоскости. Практически же между лезвиями всегда суш,ествует небольшой зазор (фиг. 30). [c.84]

Для уменьшения трения ножа о разрезаемый лист рабочая грань ножа устанавливается к плоскости разреза под углом 7 = 2° (угол установки). Угол резания ножа а = 75-ч-80". Для уменьшения усилия резания лезвия ножей располагаются наклонно (фиг. 31), причем с увеличением угла наклона 9 верхнего ножа усилие резания уменьшается. Однако во избежание сдвига разрезаемого листа по направлению стрелки для величины угла ср существуют ограничения этот угол выполняется обычно в пределах 9—14°. Кроме того, при большем угле наклона ножа разрезаемый металл подгибается больше, что снижает чистоту разреза. [c.84]

Характер деформирования зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, геометрических параметров инструмента и режимов резания. Для сталей средней твердости положение плоскости сдвига практически постоянно (Р = 30°). Угол 0 близок к нулю при обработке хрупких материалов, а при обработке пластичных материалов доходит до 30°. [c.451]

Я. Г. Усачев показал, что микроструктура стружки отлична от микроструктуры основной массы обрабатываемого металла и что в самой стружке имеются плоскости скольжения АС (фиг. 30), не совпадающие по направлению с направлением поверхности сдвига АВ. Позднее (1929 г.) проф. А. М. Розенберг показал, что углы Pi и Рз увеличиваются с увеличением толщины среза и уменьшением угла резания и что разность между углами Рз и Pi примерно постоянна и равна 18— 20°. Производя опыты с применением смазки (вареное льняное масло), А. М. Розенберг обнаружил, что углы Pi и Ра в этом случае больше, чем при обработке всухую. [c.43]

Рис. 1.6. Схемы локализации сдвига на пятнах фактического контакта при трении (а) и нрп резании материала (о) (А А — главная плоскость сдвига)

Зона пластического сдвига при этом может сужаться, и сдвиг будет происходить практически по плоскости. На образование прерывистой стружки оказывают влияние свойства обрабатываемого материала, режимы резания, геометрия инструмента. Переход от одного типа стружкообразования к другому происходит постепенно, и иногда элементы стружки могут быть отделены друг от друга не полностью (стружка суставчатая). [c.28]

Аналитические исследования модели с развитой зоной сдвига применительно к прямоугольному резанию более сложны по сравнению с моделью с одной плоскостью сдвига и в большинстве случаев требуют больше допущений и неопределенных параметров. [c.43]

Предположение, что плоскость сдвига не является плоскостью максимальных касательных напряжений — наиболее слабое место в данной теории. Кроме того, теория не позволяет установить угол т]. Авторы предполагали, что угол т) не является постоянной величиной, а меняется с изменением условий резания. [c.51]

Процесс резания. Резание металла происходит в результате сдвига одной части полосы относительно другой. Началу сдвиговой деформации предшествует внедрение (вмятие) в металл режущих кромок ножей. Процесс резания завершается хрупким отрывом частей разрезаемой полосы. На плоскости резания видны зоны внедрения ножей в металл высотой Лв, сдвиговой деформации высотой he и хрупкого отрыва высотой ho. Отношение высоты внедрения ножей в металл к исходной толщине разрезаемой полосы h называется коэффициентом внедрения гв = Ьв/Ь. Отношение высоты, соответствующей разрезанному сечению, к исходной толщине называется коэффициентом относительно надреза en = hdh. [c.293]

Рис. 31.1. Условная схема процесса резания а — 1 — обрабатьшаемый материал 2 — стружка 3 — подача смазочно-охлаждающих средств 4 — режущий клин 5 — режущая кромка, ср — угол сдвига, характеризующий положение условной плоскости сдвига (П) относительно плоскости резания у — главный передний угол режущего клина — сила резания Ру — сила нормального давления инструмента на материал С,, , С, —

История возникновения и развития режущих инструментов неотделима от всей материальной культуры общества. Русский исследователь И. А, Тиме в 1868-1869 гг. первый в мире исс.тедовал процессы резания и отделения стружки. Он в своем труде (опубликованном в 1870 г.) Сопротивление металлов и дерева резанию дал классификацию стружек, определил направление плоскостей скалывания (сдвига). Русский ученый К. А. Зворыкин создал гидравлический динамометр, дал схему сил, действующих на резец, расчетом определил положение плоскостей скалывания. В 1912—1915 гг. Я. Г. Усачев провел большие исследования физической стороны процесса резания металлов, установил явление наклепа, разработал метод измерения температуры резца, создал теорию образования нароста. А. Н. Челюсткин и другие русские ученые продолжили эти исследования. Большие экспериментальные работы по процессу резания металлов провел Фредерик Тейлор, который установил обобщенную эмпирическую зависимость стойкости резца от скорости резания и создал систему научного подхода к организации труда. [c.3]

Впервые схему стружкообразования предложил И. А. Тиме [227]. Его схема получила дальнейшее развитие в работах К. А. Зворыкина [124]. Согласно этим схемам, деформация снимаемого слоя при превращении его в стружку происходит по единственной плоскости — плоскости скалывания . Срезаемый слой металла толщиной а превращается в стружку толщиной в результате последовательных сдвигов по плоскости ОЛ, наклоненной к плоскости резания под углом Р1 (фиг. 39, а). И. А. Тиме заметил, что пластически деформированная зона в практически применяемых условиях резания является очень узкой по сравнению с толщиной среза, что и давало основание предложить схему стружкообразования с единственной плоскостью сдвига, ш [c.40]

Максимальное усилие Ртах> МН, в конце периода вмятия равно усилию в момент начала резания (сдвига) металла по плоскости резания, поэтому можно написать, что [c.765]

Магниевые сплавы, имеющие гексагональную реиютку, при низких температурах малопластичны, так как сдвиг происходит только по плоскостям базиса (0001). При нагреве появляются дополнительные плоскости скольжения (1011) и (1120), и пластичность возрастает. Поэтому обработку давлением ведут при повышенных температу )ах. Чем меньше скорость деформации, тем выше технологическая пла стичиость магниевых сплавов. Прессование в зависимости от состава сплава ведут при 300—480 С, а прокатку в интервале температур от 340—440 С (начало) до 225—250 С (конец). Штамповку проводят в интервале 480—280 °С в закрытых штампах под прессами. Вследствие текстуры деформации полуфабрикаты (листы, прутки, профили и др.) из магниевых сплавов обнаруживают сильную аии и)трои1ио механических свойств. Холодная прокатка т )ебу1т частых промежуточных отжигов. Магниевые сплавы удовлетворительно свариваются и легко обрабатываются резанием (см. табл. 24). [c.341]

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]

Тепловой баланс процесса резания. Приходная часть теплового баланса учитывает а) теплоту Qj, выделяющуюся в результате пластической деформации металла стружки в направлениях плоскостей сдвига б) теплоту, выделяющуюся в результате разруше-нпн иетал 1а по плоскости скалывания в) теплоту Qg, выделяющуюся на трущихся контактных поверхностях инструмента, стружки и поверхности резании г) теплоту Q4, выделяющуюся в результате упрочнения некоторого объема металла обрабатываемого предмета, непосредственно прилегающего к плоскости скалывания и к режущей кромке. Расходная часть теплового баланса учитывает а) теплоту Qg, отводимую вместе со стружкой б) теплоту Qg, отводимую в окружающую среду [c.274]

Сотрудниками ВНИИ Рыбкиным и Самойловым разработана конструкция резца, в которой для крепления пластинок используются силы резания Резец этого типа имеет гнезда для крепления пластин с обоих концов (фиг. 31, е). Пластинка 1 опирается на на клонную опорную поверхность державки резца От опрокидывания пластинка удерживается нависающим скосом 2 в гнезде державки. Кроме того, одним торцом пластинка упирается в штиф 3 и этим предупреждается ее сдвиг вдоль опорной плоскости пластинки. Верхняя накладка 4 под действием пружины 5 всегда прижимает пластинку к опорной плоскости дер- [c.300]

Более сложная модель системы показана на рис. 5 она представляет собой систему с двумя степенями свободы перемещения резца в плоскости действия силы резания. Показан типичный случай, когла система имеет разную жесткость в различных направлениях и сила резания по направлению не совпадает пи с одной из главных осей жесткости. В этом случае смещение вершины резца не совпадает с направлением действия силы. Возникает связь (координатная, статическая, упругая) между перемеще-чиями по направлению действия силы и в перпендикулярном к ней направлении (в системе возможны другие виды связей — инерционная, скоростная). Учитывая сказанное, нетрудно представить себе возникновение фазового отставания танген-ВДальной составляющей силы резания от перемещения вершины резца в направлении действия этой силы. Величина силы зависит от толщины срезаемого слоя, определяе-ого смещением вершины резца в направлении, нормальном к этой силе, и происходящем с фазовым сдвигом по отношению к тангенциальному смещению. Вершина резца Рч Этом движется по эллиптической траектории (рис. 5, а). При движении (рис. 5, 6) д Рону действия силы резания (положения 1—3) резец врезается на большую Hii увеличивая тем самым силу. При движении в обратном направлении (положе- ) резец снимает слой меньшем толщины и сила уменьшается. За цикл колеба-ц, совершает работу (рис. 5, в), пропорциональную площади эллипса переме- [c.123]

Схема образования элементной стружки при свободном резании даиа на рис. 28. Под влиянием силы Р , приложенной к резцу, последний постепенно вдавливается в массу металла, сжимает его своей передней поверхностью и вызывает сначала упругие, а затем пластические деформации. По мере углубления резца растут напряжения в срезаемом слое, и когда они достигнут величины прочности данного метала, произойдет сдвиг (скалывание) первого элемента по плоскости сдвига АВ, составляющей с направлением перемещения резца (с обработанной поверхностью) угол рь Угол Pi называется углом сдвига (скалывания). [c.37]

Развитые представления могут быть распространены на случаи несовпадения направлений сдвига и перемещения. Задачи такого класса имеют прямое отношение к теории резания, скальпирования, гидроскальпирования, к абразивному изнашиванию и абразивной обработке материалов. В качестве примера на рис. а и б показано развитие поля сдвига для материала с пределом жесткости Xq и пределом текучести на сдвиг к при срезе стружки инструментом с передним углом у = 0. В этом случае для описания полей сдвига (заштрихованы на рис. 1.6,6) также применимы представления о меридиональном поле линий скольжения. Упрочнение материала при прохождении главной плоскости сдвига определяет усадку стружки, [c.23]

Первое систематическое изучение процесса резания было предпринято Коквилхэтом в 1851 г., который исследовал работу, требующуюся для высверливания отверстий в железе, бронзе, камне и других материалах. Французский исследователь Джоссель в 1864 г. сделал сообщение о влиянии геометрии резца на силу резания. В 1870 г. русский ученый И. А. Тиме впервые рассмотрел процесс деформации металла при стружкообразовании. Он считал, что стружка образуется в результате сдвига по плоскости, проходящей через вершину резца, причем сдвиг происходит не в результате пластической деформации, а вследствие хрупкого разрушения. [c.9]

Русский ученый К. А. Зворыкин в 1893 г. представил полный анализ сил и напряжений, действующих в зоне резания, и развил модель процесса деформации с одной плоскостью сдвига. В 1896 г. [c.9]

Процесс стружкообразования, особенно непрерывный, является процессом пластического сдвига. В работах Пииспанена, Эрнста и Мерчанта представлена модель зоны деформаций металла при резании, показанная на рис. 2.15, а В соответствии с этой моделью предполагается, что стружкообразование происходит в результате простого сдвига по плоскости, проходящей от вершины резца к некоторой точке, лежащей на свободной поверхности обрабатываемой заготовки. По обе стороны от этой плоскости пластическая деформация отсутствует. [c.27]

Палмер и Оксли, Окушима и Хитоми предложили модель зоны деформации, показанную на рис. 2.15,6 4 Тщательное изучение зоны стружкообразования с помощью кино- и фотосъемки показало, что деформирование металла при резании в зависимости от условий приближается к той или иной рассмотренной выше модели. При резании с низкой скоростью, особенно при обработке металла в отожженном состоянии, более реалистичной является модель с развитой зоной деформации. При обработке с высокими скоростями резания становится приемлемой модель деформации по плоскости сдвига. [c.28]

Как было показано в гл. 2, зона деформации превращается в плоскость сдвига при увеличении скорости резания. Поэтому можно было бы предполагать, что теория, основанная на модели с развитой зоной деформации, не сможет найти большого практического применения. Некоторые модели, как, например, модель Оксли с развитой зоной деформации, могут быть более жизнеспособны, чем модели с одной плоскостью сдвига. [c.50]

В дальнейшем Ли и Шаффер применили теорию пластичности для идеального упруго-пластичного материала п предположили, что деформация происходит по одной плоскости сдвига. Они считали, что внутри стружки должно быть поле напряжений, передающее силы резания от плоскости сдвига на переднюю поверхность инструмента. Они представляли это в виде поля [c.50]

Силы резания могут быть определены с помощью модели процесса резания с одной плоскостью сдвига. Элширические методы 58 [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...