Вплив окремих факторів на усадку стружки при точінні

8.1. Мета роботи

1. Дослідити вплив швидкості різання , подачі і кута різання на усадку стружки при точінні.

2. Набути навичок самостійної роботи при вивченні деформації стружки.

3. Ознайомитися з формоутворенням стружки при обробленні сталі.

8.2. Зміст роботи

Оброблення металів різанням супроводжується стружкоутворенням, деформований стан матеріалу при цьому можна оцінити за допомогою коефіцієнта усадки стружки.

У результаті досліджень установлено, що в більшості випадків обробки різанням стружка коротшає, потовщується і стає ширше шару, що зрізається. Усадка стружки є зовнішнім проявом процесу деформування за наявності великих пластичних деформацій. Це фізичне явище пов'язано з виникненням складнонапруженого стану матеріалу, зі специфікою його руйнування, зміною текстури, структури і фізико-хімічних властивостей, а коефіцієнти усадки стружки являють собою прості співвідношення лінійних розмірів стружки і зрізаного шару заготовки. Розглядаються такі геометричні співвідношення:

– коефіцієнт укорочення

; (8.1)

– коефіцієнт розширення

; (8.2)

– коефіцієнт потовщення

, (8.3)

де – довжина, ширина, товщина зрізаного шару стружки відповідно.

При різанні різних матеріалів і за різних умов ці коефіцієнти можуть бути більше і менше одиниці. У разі рівності лінійних розмірів зрізаного шару стружки коефіцієнт усадки дорівнює нулю, оскільки усадка не відбувається.

Найбільші похибки у визначенні цих коефіцієнтів мають місце при отриманні стружок сколювання. Наприклад, при різанні титанових сплавів у певних умовах можна отримати і , такі, що дорівнюють одиниці і менше одиниці, в той час як усередині кожного елемента стружки сколювання ступінь деформації досягає 200...300 %. Тому метод визначення вище перелічених коефіцієнтів використовується лише для відносного порівняння величин деформації і тільки при утворенні чітко виражених зливних стружок. У тих випадках, коли довжину зливної стружки виміряти важко, визначають ваговим методом:

, (8.4)

де – лінійні розміри елемента; – вага елемента стружки; – щільність матеріалу.

8.3. Визначення коефіцієнта усадки стружки

У процесі різання метал піддається всебічній деформації, що виражається в укороченні по довжині та відповідному змінненні розмірів ширини і товщини стружки.

Відношення довжини шляху, який проходить різець , до довжини деформованої стружки називається коефіцієнтом усадки стружки:

. (8.5)

Оскільки , то коефіцієнт усадки .

Беручи до уваги рівність об’ємів зрізаного (недеформованого) шару і стружки, можна записати:

, (8.6)

звідки

, (8.7)

де і відповідно площі поперечних перерізів зрізу і стружки, мм².

Таким чином, поздовжня усадка стружки дорівнює її поперечній усадці. Чим більше величина деформації металу, тим більше витрачається енергії на формоутворення стружки.

Завданням цієї роботи є експериментальне встановлення впливу окремих факторів на коефіцієнт усадки стружки.