Расчет переходно пластически деформированной зоны при стружкообразовании.




Несмотря на существенные различия в полученных результатах в настоящее время накоплен определенный материал по определению положения переходной пластически деформированной зоны пристружкообразования с учетом геометрии режущего инструмента и условий трения стружки о переднюю поверхность. Математические модели стружкообразования, учитывающие механические свойства обрабатываемого материала, пока еще далеки от совершенства и не нашли практического применения.

Оценка величины зоны пластической деформации встречает большие трудности связанные с тем, что до сих пор не получены достаточно надежные методы прогнозирования ее протяженности в направлении схода стружки.

Изучению размеров зоны пластической деформации посвящено ограниченное количество работ. Приводимые в них данные получены экспериментально для определенных материалов и режимов обработки и отличаются между собой до 200 раз, что затрудняет их использование применительно к другим условиям обработки материалов резанием. Например, П.Б. Оксли пришел к выводу, что усредненная толщина пластической области в 6-12 раз меньше длины поверхности сдвига, по данным в 2,6 раза, а по мнению Г.Л. Куфарева, В.А. Говорухина и М.Г. Гольдшмидта - только в 2 раза.

B.C. Кушнер] в своих расчетах использовал протяженность пластически деформированной зоны равную 0,3...0,5 от толщины среза. В.Ф. Бобров считает, что толщиназоны деформации изменяется от величины соизмеримой толщиной срезаемого слоя до очень малой в зависимости от условий обработки.

Существует мнение, что размер зоны пластической деформации соизмерим с величиной зерен. Основой такого утверждения является тот факт, что при малой зернистости достигается меньшая шероховатость. Используя это утверждение Е.Эдер для оценки скорости деформации при стружкообразовании принял расстояние между плоскостями сдвига, ограничивающими зону пластической деформации, равным 0,0025 мм, соответствующим среднему расстоянию между кристаллами металла.

А.У. Маргулес при точении стали с толщиной срезаа =0,1-0,25 мм и скоростью резания и = 1,6-5 м/с получил толщину пластически деформированной зоны стружкообразования в пределах 0,02-0,05 мм.

В работе без всякого обоснования ширина зоны пластической деформации была принята равной 2,5 мм.

Н.В. Талантов, исследуя закономерности пластического деформирования при обработке упрочняемых материалов со скоростями резания выше зоны наростообразования, выдвинул гипотезу, что толщина зоны стружкообразования определяется длиной участка упрочнения. Однако количественных оценок по определению его протяженности автором не дается.

Трудности определения величины зоны пластической деформации при стружкообразовании вызывают различное толкование по влиянию на нее различных факторов. Так Г.Л. Куфарев, К.Б. Окенов, В.А. Говорухин установили, что при увеличении скорости резания ширина зоны стружкообразования уменьшается, но остается достаточно большой, соизмеримой с толщиной срезаемого слоя. Н.Н. Зорев считает, что при больших скоростях резания зона стружкообразования сильно сужается и можно считать ее величиной второго порядка малости по сравнению с толщиной стружки. Аналогичного мнения придерживается В.Ф. Бобров.

По данным И.Дж.А. Армарего, Р.Х. Брауна и К. Битанса при обработке материалов резцом с малым или отрицательным передним углом пластическая зона весьма узкая с четкой границей между заготовкой и стружкой. Применение большого переднего угла приводит к развитой зоне пластического сдвига с постепенным переходом от заготовки к стружке. Эти данные не согласуются с результатами В.Ф. Боброва, который отмечает, что зона пластической деформации по своей толщине соизмерима с толщиной срезаемого слоя только при малых передних углах инструмента, больших толщинах срезаемого слоя и низких скоростях резания. При больших передних углах и высоких скоростях резания зона пластической деформации резко сужается. Такое рассогласование данных по видимому связано с различными условиями проведения экспериментов.

В настоящее время уже делаются попытки определить размеры пластически деформированной зоны расчетным путем. Известен аналитический метод определения границ зоны пластической деформации для случая плоского напряженного стостояния, основанный на использовании метода инвариантов Римана для решения квазилинейных дифференциальных уравнений в частных производных. Ввиду сложности этого метода самими же авторами делается вывод о необходимости проведения дополнительных исследований.

В.К. Старков [176] для расчета длины опережающего упрочнения перед вершиной резца предлагает формулу: , (1.26)где g – показатель распределения напряжения перед резцом, sz – действующее напряжение перед резцом, s0,2 – условный предел текучести обрабатываемого материала.

Аналитическое выражение для определения ширины зоны пластической деформации получено В.И. Садчиковым:

где: h – параметр, определяемый соотношением ,

t0, s0 – касательное и нормальное напряжения, действующие по условной плоскости сдвига.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2018-01-30 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: