Сечение срезаемого слоя при точении. Определение толщены и ширины срезаемого слоя. Действительные, остаточные и номинальные поперечные сечения и их аналитические зависимости (СМ ТЕТРАДЬ)
Толщина срезаемого слоя (толщина среза) а, мм - это длина нормали к поверхности резания, проведенная через рассматриваемую точку режущей кромки, ограниченная сечением срезаемого слоя.
Ширина срезаемого слоя (ширина среза) b , мм - это длина стороны сечения срезаемого слоя, образованной поверхностью резания.
Толщина и ширина срезаемого слоя рассчитывается по формулам:
а = S . Sinφ,мм
b = t / Sinφ, мм
где - φ основной угол в плане.
Площадь срезаемого слоя рассчитывается по формуле
f = a . b = S . t , мм2 .
Скорость главного движения резания V при точении рассчитывается по формуле
или
где D, м; n , об/мин.
47. Влияние параметров обработки на наростообразование, на работу резания
Многочисленные исследования показали, что причины образования нароста заключаются в интенсивном трении чистых поверхностей стружки и лезвия инструмента, которое сопровождается схватыванием, затормаживанием частиц стружки на инструменте и послойным их накоплением у режущей кромки.
Такое затормаживание частиц на инструменте возможно только в случае, если механические характеристики (прочность, твердость) этих частиц выше, чем в стружке. Опыты по измерению микротвердости наростов подтверждают это. Следовательно, важнейшими факторами, влияющими на формирование нароста, являются факторы, определяющие процессы упрочнения и разупрочнения обрабатываемого металла на границе раздела стружка-инструмент. Это факторы прочности сцепления в зоне трения, на что влияют природа внешней технологической среды (ее влияние на схватывание и параметры трения), факторы немонотонной зависимости прочности металла от температуры, а также факторы вида напряженного состояния металла в зоне трения.
Известно, что все металлы и сплавы выше определенной для них температуры сильно разупрочняются. Если учесть, что при температуре в зоне трения, близкой к этой температуре, происходит вырождение нароста, то можно заключить, что все факторы, влияющие на контактную температуру, будут влиять и на формирование нароста.
Из элементов режима резания на температуру большое влияние оказывает скорость резания V, меньшее - подача S и наименьшее - глубина резания t. Это определяет и соответствующее влияние каждого элемента режима резания на нарост. Из графической иллюстрации следует, что большая высота максимального нароста соответствует большей подаче (толщине среза) и увеличение подачи смещает зону максимального нароста и зону вырождения нароста в сторону меньших скоростей резания (ри. 2). Таким образом, можно выделить два основных фактора, являющихся причиной наростообразования. Во-первых, это высокие температуры в зоне резания, которые повышают химическую активность трущихся поверхностей инструмента и стружки. А во-вторых, это высокие удельные давления, которые активизируют процессы схватывания трущихся поверхностей инструмента и стружки.
Рис. 2. Зависимости высоты нароста от скорости
для разных подач S0 (разных толщин среза)
Выделяют три стадии наростообразования:
на выступах микронеровностей передней поверхности инструмента под воздействием высоких температур и удельных давлений (действующих на маленьких площадках микровыступов) происходит адгезионное схватывание частиц обрабатываемого и инструментального материалов. Отдельные частицы обрабатываемого материала затормаживаются на передней поверхности;
под действием высокого давления со стороны стружки заторможенные частицы увеличивают свою твердость и начинают тормозить на себе частицы стружки. Происходит послойное накопление частиц стружки;
при достижении определенной высоты нароста его «парусность» становится велика. Когда силы давления на нарост со стороны вновь прибывающей стружки превосходят силы сцепления подошвы нароста с передней поверхности (силы адгезии), нарост срывается. Его основная часть уходит с потоком стружки, другая часть за счет нависания над режущей кромкой прилипает к обработанной поверхности, ухудшая ее шероховатость.