Плоскость резания скалывания

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]

Проф. И. А. Тиме установил, что наклон плоскости скалывания относительно плоскости резания есть величина практически постоянная, определяемая углом скалывания р1, равным 30—35° для всех вязких металлов. Величина угла не зависит от угла резания б. [c.145]

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]

Применительно к свободному резанию пластичных материалов, образующих сливную стружку, одним из основателей теории резания И.А.Тиме на основе большого массива экспериментов по строганию предложена схема образования стружки, представленная на рис.2.1 в обозначениях 1. Предполагается, что весь процесс трансформации срезаемого слоя толщиной а в стружку толщиной ас происходит в узкой зоне, прилегающей к линии 1 -2, которая называется условной плоскостью сдвига (скалывания). Она наклонена по отношению к направлению движения резания Вг под углом сдвига ф. При этом усадка стружки имеет три характеристики [1] [c.36]

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]

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]

Плоскость, по которой происходит скалывание отдельных элементов стружки, принято называть плоскостью скалывания, а угол между плоскостью скалывания и направлением скорости резания — углом скалывания Установлено, что угол скалывания для вязких металлов почти не зависит от геометрии резца и обычно составляет 30-35°. [c.356]

После скалывания первого элем нта стружки резец своей передней поверхностью сжимает (деформирует) следующий близлежащий слой металла, в результате чего образуется второй элемент, отделяющийся от основной массы металла по плоскости максимальных касательных напряжений под тем же углом Pi и т. д. В своих опытах И. А. Тиме установил, что в зависимости от угла резания б угол А = (180 [c.41]

Плоскость скалывания имеет строго определенное положение. Она с направлением поверхности резания всегда составляет угол 145—155" (фиг. 25). [c.30]

И. А. Тиме первый дал научное определение процесса стружкообразования как процесса последовательного скалывания отдельных элементарных объёмов срезаемого слоя металла под действием режущего инструмента. Он установил классификацию видов стружки, дал определение плоскости и угла скалывания и исследовал изменение этого угла и усадку стружки в зависимости от угла резания и свойств обрабатываемого металла. [c.4]

Сливная стружка не имеет плоскостей скалывания, и пластическая деформация металла стружки происходит в направлении плоскостей сдвига, отклоняющихся от плоскости скалывания под углом примерно 30°, как это установил в 1915 г. русский учёный Я. Г. Усачев, Образование сливной стружки позволяет производить обработку металлов с меньшим по величине и более равномерным усилием резания и получать более чистую обработанную поверхность. [c.13]

В 1915 г. весьма интересные работы в области изучения процесса образования стружки были проведены Я. Г. Усачевым. Усачев первый применил металлографический метод для изучения процесса резания и установил, что наряду с плоскостью скалывания в процессе резания возникают также плоскости скольжения. Результаты своих металлографических исследований Я- Г. Усачев зафиксировал на ряде образцовых микрофотографий, дающих отчетливую картину характера деформаций, происходящих в срезаемом слое металла. Кроме того, им были произведены обстоятельные исследования в области изучения образования нароста. [c.6]

Угол Д между плоскостью скалывания АВ и направлением движения резца называется углом скалывания. Согласно опытам Тиме угол скалывания Д остается почти без изменения при резании различных металлов и слегка изменяется лишь в зависимости от угла реза-78 [c.78]

Приходная часть теплового баланса учитывает а) теплоту Ql, выделяющуюся в результате пластической деформации металла стружки в направлениях плоскостей сдвига б) теплоту 0 ,. выделяющуюся в результате разрушений металла по плоскости скалывания в) теплоту выделяющуюся на трущихся контактных поверхностях инструмента, стружки и поверхности резания г) теплоту У4, выделяющуюся в результате упрочнения некоторого объёма металла обрабатываемого предмета, непосредственно прилегающего к плоскости скалывания и к режущей кромке. Расходная часть теплового баланса учитывает а) теплоту отводимую вместе со стружкой б) теплоту ( в, отводимую в окружающую среду в) теплоту Ог. отводимую через тело инструмента г) теплоту отводимую через тело обрабатываемого предмета д) теплоту 0 , аккумулирующуюся в теле режущей части инструмента и постепенно повышающую его температуру. Всегда имеет место равновесие [c.611]

Границей распространения внешне видимых деформаций в срезаемом слое [6] является направление ООь В момент наибольшей деформации, возмол ной для обрабатываемого металла, по направлению 00 происходит скалывание элемента удаляемого металла. Это направление называется плоскостью скалывания, а угол Ф (образованный этой плоскостью с касательной к поверхности резания) —утлом скалывания. [c.51]

Во избежание ослабления головки резца, а также из-за ограниченной толщины головки, приходится устанавливать для резцов из быстрорежущей стали вспомогательные углы в плане ср небольших величин в пределах 1°30 —2° (фиг. 65, б). При отклонениях оси резца от перпендикулярности к оси заготовки углы ф1 оказываются уже недостаточными. В результате возрастают трение и заедание резца, и появляется опасность поломки его из-за заклинивания в пазу. Экспериментально установлено, что остаточный при отрезке отросток работает на кручение. Это является также одной из причин выкрашивания и скалывания пластинки твердого сплава в момент окончания отрезки заготовки. Учитывая, что твердосплавные резцы из-за повышенных скоростей резания работают в более тяжелых условиях, чем быстрорежущие резцы, необходимо для них давать более повышенные величины углов ф1 (не менее 2°30 —3°). Отрезной резец должен иметь утонение также по направлению от вершины до опорной плоскости под углом ф.>. Обычно для резцов из быстрорежущей стали углы ф2 принимаются в пределах 1°30 —2°. Для твердосплавных резцов, которые подвергнуты большим вибрациям, необходимо [c.176]

Процесс образования стружки. Если закрепить заготовку 1 (рис. 224, а) на станке, а резец 2 установить на некоторую глубину резания и перемещать под действием силы Р по направлению стрелки, то после соприкосновения с заготовкой резец передней поверхностью постепенно будет вдавливаться в металл и сжимать его поверхностный слой. При этом слой металла будет упруго деформироваться. При дальнейшем вдавливании резца в металл наступит момент, когда напряжение в металле превысит сначала предел упругости, а затем и предел прочности. В результате произойдет сдвиг (рис. 224, б) по плоскости скалывания N—N и отделение от основной массы металла первого элемента срезаемого слоя. [c.528]

Образование текстуры поверхностного слоя при шлифовании объясняется поворотом и скольжением отдельных поликристаллов по кристаллографическим плоскостям с наибольшей плотностью упаковки атомов. Беспорядочно ориентированные кристаллы под действием абразивных зерен поворачиваются осями наибольшей прочности вдоль направления деформации. Металл вдоль и поперек зерна получает различные свойства. Плоскости скольжения, возникающие вследствие необратимого перемещения атомов, разбивают зерно металла на ряд пластин, которые в процессе резания поворачиваются в определенном направлении по отношению к вектору резания и вытягиваются. При больших скоростях резания, характерных для шлифования, зона стружкообразования, заключенная между плоскостями сдвига и скалывания, сужается, и можно считать, что пластические деформации протекают по одной плоскости. Поверхностный слой, деформированный в зоне резания, подвергается дополнительной деформации вследствие трения и упругого последействия обработанной поверхности. В тонком поверхностном слое заготовок образуются большие остаточные напряжения, которые изменяют величину скалывающих и нормальных напряжений в плоскостях сдвигов и тем самым влияют на эффективность резания. [c.227]

Плоскость АВ, по которой происходит скалывание отдельных элементов стружки, принято называть плоскостью скалывания, а угол г] между плоскостью скалывания и направлением движения резца — углом скалывания. Угол скалывания для мягких металлов независимо от величины угла резания б составляет 145—150°. [c.319]

Основная деформация нри резании пластических металлов происходит по плоскостям сдвига, так как кристаллы металла оказываются вытянутыми вдоль этих плоскостей. Благодаря этому, прочность металла в стружке меньше по плоскостям сдвига, чем по плоскостям скалывания. Это подтверждается тем, что стружка [c.319]

Чем толще снимаемый слой и чем более угол резания, тем скалывание в плоскости А — М более совершенное, и строение стружек более ясное и отчетливое. При очень большом угле резания связь между элементами нередко столь незначительна, что они отделяются поодиночке в виде маленьких параллелепипедальных таи. Напротив того, с уменьшением толщины снимаемого слоя и угла резания скалывание происходит менее совершенным образом и стружки получаются более или менее сливного сложения. Наружная выпуклая поверхность их всегда гладкая, внутренняя — вогнутая, зазубренная, но при тонких стружках и малом угле резания зубчики так тонки, что внутренняя поверхность принимает настоящий бархатистый вид . [c.62]

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]

Появление и распространение циклически работающих токарных автоматов потребовало решения задачи отвода стружки (получения легко удаляющейся дробленой стружки), в связи с чем появились стали, названные автоматными. Эти стали, которых по ГОСТу до середины 70-х годов было четыре марки (углеродистые А12, А20, АЗО, А40Г) отличаются повышенным массовым содержанием серы и фосфора (см. табл. 6). Сера находится в стали в составе соединения MnS. При прокатке включения Мп8, имеющие повышенную хрупкость, вытягиваются вдоль ее направления, что при точении способствует образованию стружки скалывания, сходящей разобщающимися короткими завитками в несколько элементов при поперечном к направлению прокатки положении плоскости резания (см. рис. 173). Фосфор, растворенный в зернах феррита, снижает их вязкость и пластичность, повышает хрупкость, чем способствует перерезанию их резцом, получению высокого качества обработанной поверхности и предотвращает появление наростов (см. рис. 177). Детали из серофосфористых сталей будут иметь пониженные прочностные характеристики, особенно в поперечном направлении также пониженной является усталостная прочность и коррозионная стойкость этих сталей, поэтому их применяют для изготовления деталей, не подвергающихся большим нагрузкам и с учетом направления рабочих напряжений при эксплуатации деталей. Эти стали используют для изготовления шпилек, винтов, болтов, гаек, втулок. [c.116]

В момент наибольшей деформации, возможной для обрабатываемого металла, по направлению Ofii происходит скалывание элемента стружки. И. А. Тиме назвал это направление плоскостью скалывания, а угол ф, образованный этой плоскостью с касательной к поверхности резания,—углом скалывания. Вели- [c.272]

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]

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]

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]

Таким образом, согласно даьшым Тиме процесс резания можно рассматривать как процесс постепенного скалывания частиц металла в виде следующих друг за другом элементов. При сжатии металла инструментом происходит боковое расширение, которое больше у передней грани резца. Когда резец начинает сжимать следующий элемент стружки, то плоскость АВ, по которой произошло скалывание первого элемента, поворачивается, и элемент стружки отступает от передней грани резца. Таким образом происходит явление завивания стружки. [c.78]

Рассмотрение стружки по фиг. 78 показывает, что в ней, кроме резко выраженных линий скалываний, имеются также линии скольжения. На эту сторону вопроса первый указал Усачев, по наблюдению которого между направлением скольжений внутри отдельного элемента (линии, параллельные АС) и плоскостью скалывания имеется угол, величина которого колеблется между О и 30° в зависимости от качества обрабатываемого материала. Чем вязче металл, тем этот угол ближе к 30°. При резании чугуна этот угол равен нулю. Указанные исследования Усачев произвел, пользуясь металлографическим методом. Следует отметить, что Я. Г. Усачев впервые применил металлогра-к изучению процесса образования стружки. Он про-на строгальном станке. Стружка вместе с обрабаты- [c.79]

Металлографический метод может разрешить ряд вопросов, связанных с процессом резания. Пользуясь этим методом, можно получить ясное представление об изменении TpyK jypbi стружки и слоя, прилегающего к обработанной поверхности. Если первоначальная структура крупнозернистая, то в результате резания происходит ее измельчение кроме того, в результате пластических деформаций первоначальные зерна при резании могут удлиняться и структура может перейти в волнистую. Далее металлографический метод может дать указание о степени пластической деформации в зоне резания, а также о направлении течения металла и о направлении сдвигов. Элемент стружки, подвергавшийся сжатию, деформируется весьма неравномерно в разных точках. Частицы металла, лежащие ближе к передней грани, деформируются гораздо сильнее. В результате неравномерности деформаций между частицами металла появляются сдвиги, плоскости которых направлены под углом к плоскости скалывания. Кроме того, появляются мелкие трещины, придающие обрабатываемой поверхности шероховатый вид. Как показали опыты, проведенные с малыми скоростями резания ( К=1 мм/мин), давление резания не остается постоянным в течение всего периода скалывания отдельных элементов стружки. Оно достигает максимума в начале скалывания, т. е, в момент наибольшей деформации элемента, и падает до минимума в конце скалывания элемента, при этом к концу скалывания давление не падает до начальной величины, что объясняется тем, что осаживание второго элемента стружки начинается несколько раньше, чем заканчивается скалывание первого элемента. Число колебаний в единицу времени, связанное с периодическим изменением давления резания, очевидно, будет зависеть от времени, потребного на образование одного элемента стружки. При обычно применяемых на практике скоростях резания очень трудно на диаграмме давления резания обнаружить амплитуды колебаний, соответствующие моменту образования отдельных элементов стружки, поэтому обычные измерительные приборы (особенно гидравлического типа) не в состоянии регистрировать все тонкости процесса резания, и вместо волнистой кривой усилия резания записывают почти прямую линию. [c.80]

Новое направление в исследовании процесса резания металлов было создано мастером-механиком Петербургского политехнического института Я. Г. Усачевым. Если И. А. Тиме и К. А. Зворыкина можно назвать основоположниками механики процесса резания, то Я. Г. Усачева — основоположником физики резания металлов. Он впервые применил микроскоп при изучении процесса резания металлов. Это позволило ему доказать, что, кроме плоскости скалывания (установленной Тиме) имеют место плоскости скольжения , представляющие собой кристаллографические сдвиги. Я. Г. Усачев первый разработал методы измерения температур на поверхностях резца и экспериментально определил зависимость температур от скорости резания, глубины резания и подачи. В своих исследованиях Усачев применил калориметр и созданные им термопары (используемые и в наши дни). Он также создал теорию наростообразования, установил явление упрочнения (наклеп) обработанной поверхности. [c.5]

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]

В процессе резания неремещенио (деформация) металла происходит в срезаемом слое не только но плоскости скалывания АВ, но и по так называемой плоскости сдвига АС в пределах каждого элемента стружки. Угол между плоскостью сдвига АС и плоскостью скалывания АВ называется углом сдвига т] (рис. VI. , б). [c.319]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...