Процес стружкообразования і види стружок - студопедія

Під дією сили Р різець вдавлюється в оброблюваної матеріал (рис.4.8). У матеріалі заготовки виникає складний напружений стан, матеріал спочатку пружно, а потім пластично деформується. У міру переміщення різця обсяг пластично деформованого металу АВС зростає, а напруга досягає межі міцності матеріалу. В

Рис.4.8. Схема напруженого стану металу (а) і освіти елементів стружки (б) при вдавливании різця в заготовку.

цей момент весь пластично деформований обсяг металу зсувається різцем по площині зсуву X-X (рис.4.8, б) у вигляді остаточно сформованого елемента стружки, далі процес деформування повторюється, утворюються нові елементи і т.д. кут # 946; 1 - кут зсуву - визначає положення площини зсуву відносно напрямку руху інструменту. Для більшості в'язких металів (наприклад, сталей середньої твердості) # 946; 1 ≈ 30 про і практично не залежить від геометрії ріжучого інструменту.

Розрізняють три види стружок: зливну (рис.4.9, б), сколювання (рис.4.9, а) і надлому (рис.4.9, в).

Мал. 4.9. Види стружок: сколювання (а), зливний (б) і надлому (в).

Змінюючи умови і режим різання, можна отримати на одному і тому ж матеріалі різні види стружок. Наприклад, при різанні міді зазвичай утворюється зливна стружка, а при глибокому охолодженні - стружка надлому; при різанні крихких металів з підігрівом - стружка сколювання. У міру збільшення швидкості різання більшості вуглецевих і легованих конструкційних сталей стружка сколювання перетворюється в зливну (при збільшенні V швидкості різання зростає швидкість деформації: пластичність металу падає, але при цьому інтенсивніше зростає температура, що надає протилежну дію на пластичність). Зливна стружка, що утворилася в вигляді довгих смуг або спіралей, намотується на механізми верстата, інструмент, оброблену заготовку, що ускладнює експлуатацію верстата, дряпає оброблену поверхню, може викликати травму робітника. Така стружка захаращує цех, займає великий обсяг; особливо вона неприпустима в умовах автоматизованого виробництва. Оптимальною стружкою в умовах масового виробництва вважають спіраль довжиною 30 - 80 мм і діаметром витків 15 - 20 мм. Розроблено ряд способів дроблення стружки.

Зміна розмірів зрізаногошару, називається усадкою стружки. Усадка стружки відбувається в результаті пластичної деформації оброблюваного металу в зоні різання (рис.4.10), при цьому:

де L, a, b - відповідно довжина, товщина і ширина зрізаногошару матеріалу; Lc, ac і bc - відповідно довжина, товщина і ширина утворюється стружки.

Рис.4.10. Зміна розмірів стружки при різанні.

Коефіцієнт усадки стружки kl визначається наступним чином:

Так як при пластичної деформації обсяг деформованого металу не змінюється можна записати:

Згідно з експериментальними даними збільшення ширини невелика: bc ≈ 1,05. 1,15 · b. Тому можна записати, що. Відповідно коефіцієнт усадки стружки можна визначити і так:.

Коефіцієнт усадки стружки дозволяє приблизно оцінити ступінь пластичного деформування поверхневого шару стали при різанні і побічно характеризує умови протікання процесу різання. Чим менше kl ,, тим менше пластична деформація, тим більш сприятливі умови для стружкообразования і менше витрата потужності на обробку даної заготовки.

Значення kl завжди більше одиниці і в одних і тих же умовах різання зростають зі збільшенням пластичності оброблюваного металу. Для пластичних сплавів значення kl може досягати 5 ... 7, для тендітних - kl прагне до одиниці. Використання мастильно-охолоджуючих рідин при різанні знижує величину kl.

При збільшенні швидкості різання, головного переднього кута і подачі коефіцієнт усадки знижується.