ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ВИТКА СТРУЖКИ В УСЛОВИЯХ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В условиях современного машиностроения в автоматизированном производстве при организации процесса механической обработки материалов, которые обладают высокими эксплуатационными характеристиками и при точении дают сливную стружку, повышается необходимость обеспечения дробления стружки.
В зависимости от условий резания припуск преобразуется в стружку определенной формы. При первом же обороте заготовки стружка, перемещаясь по естественной траектории, сталкивается с каким-либо препятствием. Взаимодействие стружки с препятствиями является необходимым условием ее дробления [1]. В качестве препятствий могут выступать: поверхность резания; обрабатываемая поверхность; обработанная поверхность; задняя поверхность резца.
Особенностью сливного стружкообразования является способность стружки легко изменять свою начальную форму в процессе резания под действием внешних сил за счет изменения напряженно-деформированного состояния зоны резания. Упрощенный подход к описанию схем дробления не учитывает многообразие форм стружки и возможности ее трансформации в реальных условиях обработки.
При врезании резца в материал заготовки постепенно увеличивается толщина и ширина срезаемого слоя. Изменение толщины и ширины срезаемого слоя сопровождается изменением условий стружкообразования, что выражается в поэтапном преобразовании формы стружки. Если в процессе врезания при отрыве от передней поверхности в точке A стружка приняла форму винтовой спирали, то ее внутренний край контактирует с обрабатываемой и задней поверхностями соответственно в точках В и С (рис. 1).
Рис. 1. Контакт стружки в форме винтовой спирали с обрабатываемой и задней поверхностями
Реакцией обрабатываемой поверхности на контакт со стружкой является сила Po, которую можно разложить на две составляющие: силу PoN, направленную перпендикулярно обрабатываемой поверхности; силу Pot, направленной по касательной к обрабатываемой поверхности в сторону вращения заготовки. Сила PoN стремится оттолкнуть, а сила Pot - подхватить стружку. Первая сила стремиться изменить направление схода и увеличить радиус витка стружки, а вторая - уменьшить радиуса ее витка. Необходимо отметить, что контакт внутреннего края стружки с обрабатываемой поверхностью точечный.
Внутренний край стружки имеет минимальную толщину и является наиболее гибкой частью сечения стружки. При этом обрабатываемая поверхность имеет большую скорость движения, чем стружка. Все это приводит к тому, что условия контакта между ними не устойчивые и постоянно изменяются.
Реакцией задней поверхности на контакт со стружкой является сила Pз, которую также можно разложить на две составляющие: силу PзN, направленную перпендикулярно задней поверхности; силу Pзt, направленную параллельно задней поверхности в сторону к обрабатываемой поверхности заготовки. Сила PзN стремится оттолкнуть стружку, а сила Pзt - препятствует ее движению. Стружка контактирует с задней поверхностью своим внутренним краем. В этом случае, задняя поверхность имеет скорость перемещения значительно меньшую, чем скорость стружки. Поэтому, взаимодействие стружки с задней поверхностью имеет более стабильный характер, чем с обрабатываемой поверхностью.
Если точка B располагается выше линии центров заготовки, то под воздействием силы Po происходит подхват стружки. В результате точка B перемещается в положение ниже линии центров (рис. 2).
Момент перемещения точки B из одного положения в другое сопровождается упругой деформацией, что вызывает вначале увеличение, а затем уменьшение радиуса витка на участке от точки A до точки B (см. рис. 1). При адаптации зоны стружкообразования на такое воздействие на виток стружки может привести к изменению направления ее схода. Если точка C располагается относительно точки В на расстоянии, меньшем среднего радиуса витка стружки, то под воздействием силы Pз точка С переместится вниз от режущей кромки, а точка В - наоборот ближе к ней. Такие перемещения вызывают упругую деформацию витка стружки в точке B и изменяют положение оси ее траектории движения.
При дальнейшем формировании стружки под действием силы тяжести и центробежной силы происходит раскачивание свободного конца стружки, которое в дальнейшем переходит в сложные колебательные движения относительно базовой плоскости АВС, образованной тремя опорными точками А, В и С контакта стружки с передней, обрабатываемой и задней поверхностями (см. рис. 1). В зависимости от условий схода многовитковой стружки могут иметь место два различных явления - гашение или усиление колебательных движений свободного конца стружки. В первом случае, формируется винтовая спираль большой длины, а при встрече с конструктивными элементами станка или другими препятствиями она либо разрушается на отрезки различной длины, либо формирует «путаный» клубок.
Ось стружки принимает положение перпендикулярное к базовой плоскости ABC. Точка В перемещается вниз и в сторону от режущей кромки, а точка С - вверх и в сторону от вершины СМП. В таком положении виток стружки воспринимает силы реакции со стороны препятствий в плоскости его наибольшей жесткости. Взаимодействие стружки с задней поверхностью и обрабатываемой поверхностью имеет точечный контакт. Данные условия являются более благоприятными для возрастания усилия Рз до величины, обеспечивающей торможение витка на задней поверхности.
Рис. 2. Изменение положений точек контакта стружки с препятствиями
При движении свободного конца стружки вверх, виток разворачивается и принимает положение, при котором ось винтовой спирали располагается параллельно к базовой плоскости ABC. При таком положении витка стружка контактирует с обработанной и задней поверхностями своей открытой стороной. Взаимодействие стружки с препятствиями из точечного контакта переходит к контакту на некоторой площади.
Данные условия являются наиболее благоприятными для возрастания усилия Рз до величины, обеспечивающей торможение витка на задней поверхности.
При уменьшении скорости движения стружки на участке между точками В и С и одновременном воздействии вновь образующихся слоев стружки, произойдет увеличение радиуса витка на участке от точки А до точки В (рис. 3, а). При этом на контактной стороне внутреннего края стружки возникают сжимающие напряжения, а на свободной стороне ее внешнего края - растягивающие.
При достаточно высокой жесткости стружки на свободной стороне ее внешнего края образуется трещина, что приводит к разрушению целостности витка (рис. 3, б). Если напряжения в стружке не превысили предельную деформацию, а увеличение радиуса витка привело к потере его устойчивости (аналогично потере устойчивости витка винтовой пружины), действие сил со стороны препятствий исчезает и формируется неориентированный участок («путанка», - рис. 3, в). Такой процесс характерен для стружки с малой жесткостью.
Рис. 3. Фрагменты формирования стружки в форме винтовой спирали: а - увеличение радиуса витка; б - разрушение витка стружки; в - формирование неориентированного участка стружки
Приведенные результаты исследования процесса дробления многовитковой стружки позволяют сделать следующие вывод:
Необходимыми условиями для дробления многовитковой стружки являются наличие трех точек контакта с обрабатываемой поверхностью, задней и передней поверхностями инструмента, а также внешнее воздействие на виток, достаточное для возрастания силы реакции со стороны задней поверхности до величины, обеспечивающей торможение стружки. Моменту разрушение витка многовитковой стружки соответствует положение оси ее спирали, когда она перпендикулярна базовой поверхности, сформированной тремя точками контакта, при этом силы со стороны препятствия действуют в плоскости наибольшей жесткости витка, или параллельна базовой плоскости, что увеличивает площадь контакта стружки с задней поверхностью инструмента.
Список литературы
1. Управление качеством чистового точения на основе выбора рациональной формы и геометрических параметров передней поверхности режущей пластины / А.В. Благовещенский, О.И. Борискин, Ю.А. Хайкевич, В.С. Хлудов, С.Я. Хлудов. - Тула: Гриф и К, 2007.- 208 с.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 134 KB...
03 03 2021 17:24:14
Статья в формате PDF 122 KB...
02 03 2021 20:14:56
Статья в формате PDF 321 KB...
01 03 2021 15:27:30
Статья в формате PDF 122 KB...
28 02 2021 4:26:10
Статья в формате PDF 112 KB...
27 02 2021 2:14:35
Статья в формате PDF 130 KB...
26 02 2021 22:59:33
Статья в формате PDF 145 KB...
24 02 2021 23:54:23
Статья в формате PDF 115 KB...
23 02 2021 6:27:18
Статья в формате PDF 112 KB...
22 02 2021 11:16:11
Статья в формате PDF 132 KB...
20 02 2021 10:59:33
Статья в формате PDF 132 KB...
19 02 2021 23:20:19
Статья в формате PDF 263 KB...
18 02 2021 12:10:38
Статья в формате PDF 259 KB...
17 02 2021 21:44:14
Статья в формате PDF 103 KB...
16 02 2021 1:21:58
Статья в формате PDF 200 KB...
15 02 2021 22:12:43
Статья в формате PDF 1463 KB...
14 02 2021 3:32:34
Статья в формате PDF 270 KB...
13 02 2021 12:22:49
Статья в формате PDF 275 KB...
12 02 2021 23:38:16
Статья в формате PDF 255 KB...
11 02 2021 8:48:20
Статья в формате PDF 132 KB...
10 02 2021 16:57:18
Статья в формате PDF 276 KB...
07 02 2021 12:28:55
Статья в формате PDF 109 KB...
06 02 2021 11:26:17
Статья в формате PDF 164 KB...
05 02 2021 17:36:14
Статья в формате PDF 91 KB...
03 02 2021 13:41:50
Статья посвящена проблемам становления новейшей лексики и орфографии новописьменного карельского языка. В статье отражены современные процессы развития лексикона, а также представлена к решению проблема так называемых послеложных падежей (элатива, аблатива, комитатива, аппроксиматива и терминатива). ...
02 02 2021 13:34:56
Статья в формате PDF 244 KB...
01 02 2021 6:17:32
В статье говорится о видах парадействий в языке и исследованиях невербальных элементов в языкознании. ...
31 01 2021 22:28:30
Статья в формате PDF 120 KB...
30 01 2021 21:17:15
Статья в формате PDF 84 KB...
26 01 2021 14:31:27
Статья в формате PDF 89 KB...
25 01 2021 16:44:47
Статья в формате PDF 96 KB...
24 01 2021 9:49:25
Статья в формате PDF 251 KB...
23 01 2021 0:23:15
Статья в формате PDF 244 KB...
22 01 2021 23:41:16
Статья в формате PDF 100 KB...
21 01 2021 10:41:21
Статья в формате PDF 97 KB...
20 01 2021 18:55:34
Статья в формате PDF 103 KB...
19 01 2021 3:51:37
Статья в формате PDF 101 KB...
18 01 2021 5:40:30
Статья в формате PDF 136 KB...
17 01 2021 7:30:54
Статья в формате PDF 106 KB...
16 01 2021 14:14:45
Статья в формате PDF 91 KB...
15 01 2021 14:10:54
Статья в формате PDF 171 KB...
14 01 2021 18:24:46
Статья в формате PDF 288 KB...
13 01 2021 7:34:36
Статья в формате PDF 120 KB...
12 01 2021 8:30:18
Статья в формате PDF 114 KB...
11 01 2021 5:17:53
Статья в формате PDF 101 KB...
10 01 2021 9:54:34
Статья в формате PDF 115 KB...
09 01 2021 9:58:57
Статья в формате PDF 151 KB...
08 01 2021 22:50:46
Статья в формате PDF 112 KB...
07 01 2021 19:20:32
Статья в формате PDF 99 KB...
06 01 2021 21:19:26
Статья в формате PDF 287 KB...
05 01 2021 22:57:24
Статья в формате PDF 118 KB...
04 01 2021 9:12:47
Статья в формате PDF 122 KB...
03 01 2021 18:31:47
Статья в формате PDF 144 KB...
02 01 2021 12:52:16
Статья в формате PDF 133 KB...
01 01 2021 12:16:25
Статья в формате PDF 128 KB...
31 12 2020 22:15:15
Статья в формате PDF 138 KB...
30 12 2020 22:39:43
Статья в формате PDF 251 KB...
29 12 2020 17:14:58
Статья в формате PDF 110 KB...
28 12 2020 18:20:51
Получены сведения о начальных стадиях развития. Согласно профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов [5] морфологически выделены элювиоземы инициальные, эмбриоземы инициальные и органо-аккумулятивные. Экспериментально показано, что выделение этих типов почв вследствие низкой скорости почвообразования пока возможно только по почвенно-биологическими показателями. Установлено, что микробное сообщество молодых почв на отвалах Мирнинского Г О К имеет характерные черты для начальной стадии почвообразования: более высокую в сравнение зональной почвой численность; низкую активность утилизации целлюлозы; низкую инвентарную. Последнее свидетельствует о низкой скорости формирования органо-минерального комплекса почвы. Выявлено, возможности дифференциации типов молодых техногенных ландшафтов по способу субстратов поддерживать начальный рост тест растений. ...
26 12 2020 13:16:18
Статья в формате PDF 255 KB...
25 12 2020 10:30:36
Статья в формате PDF 113 KB...
24 12 2020 16:57:14
Статья в формате PDF 150 KB...
23 12 2020 13:19:13
Статья в формате PDF 219 KB...
22 12 2020 12:26:59
Статья в формате PDF 101 KB...
21 12 2020 3:47:59
Статья в формате PDF 276 KB...
20 12 2020 20:26:38
Статья в формате PDF 135 KB...
19 12 2020 3:39:21
Статья в формате PDF 97 KB...
17 12 2020 3:42:23
Статья в формате PDF 132 KB...
16 12 2020 21:33:50
Статья в формате PDF 135 KB...
15 12 2020 4:51:24
Статья в формате PDF 120 KB...
14 12 2020 4:21:12
Целью данной работы был анализ психофизиологических показателей студентов очной формы обучения, разработка мер по оптимизации учебного процесса и по предотвращению развития хронического стресса. Испытуемыми были 62 студента Института декоративно-прикладного искусства (средний возраст 25±3,7 лет) и 24 студента других высших учебных заведений, занимающихся в группе Айкидо (средний возраст 20,5±2,2 лет). Психофизиологическое состояние здоровья студентов расценивается как «функциональное перенапряжение». знание психофизиологических механизмов восприятия улучшает усвоение нового лекционного непрофильного материала. занятия восточными спортивными практиками способствуют нормализации исследуемых функций ...
13 12 2020 16:54:19
Статья в формате PDF 109 KB...
12 12 2020 15:23:40
Статья в формате PDF 117 KB...
11 12 2020 4:15:15
Статья в формате PDF 118 KB...
10 12 2020 1:27:46
Статья в формате PDF 101 KB...
09 12 2020 13:30:24
Статья в формате PDF 99 KB...
08 12 2020 12:58:46
Статья в формате PDF 113 KB...
06 12 2020 2:13:33
Статья в формате PDF 127 KB...
05 12 2020 7:21:37
Статья в формате PDF 104 KB...
03 12 2020 7:48:30
Статья в формате PDF 335 KB...
02 12 2020 17:23:41
Статья в формате PDF 104 KB...
01 12 2020 14:35:26
Статья в формате PDF 109 KB...
30 11 2020 9:20:36
Статья в формате PDF 98 KB...
29 11 2020 20:24:39
Статья в формате PDF 128 KB...
28 11 2020 1:36:30
Статья в формате PDF 119 KB...
27 11 2020 7:58:59
Статья в формате PDF 99 KB...
26 11 2020 5:40:25
Статья в формате PDF 84 KB...
25 11 2020 4:32:23
Статья в формате PDF 290 KB...
23 11 2020 19:40:10
Статья в формате PDF 124 KB...
22 11 2020 7:38:25
Статья в формате PDF 111 KB...
21 11 2020 8:28:35
Статья в формате PDF 296 KB...
20 11 2020 3:46:52
Статья в формате PDF 125 KB...
19 11 2020 6:50:36
Статья в формате PDF 505 KB...
18 11 2020 16:33:45
Статья в формате PDF 109 KB...
17 11 2020 3:40:48
Статья в формате PDF 112 KB...
16 11 2020 14:46:31
Статья в формате PDF 111 KB...
15 11 2020 7:59:14
Статья в формате PDF 154 KB...
14 11 2020 17:34:43
Статья в формате PDF 152 KB...
13 11 2020 18:55:29
Статья в формате PDF 268 KB...
11 11 2020 18:55:30
Статья в формате PDF 112 KB...
10 11 2020 12:59:18
Статья в формате PDF 115 KB...
09 11 2020 4:34:32
Статья в формате PDF 124 KB...
08 11 2020 21:14:41
Статья в формате PDF 286 KB...
07 11 2020 14:49:21
Статья в формате PDF 101 KB...
05 11 2020 17:30:28
Статья в формате PDF 181 KB...
04 11 2020 2:30:41
Статья в формате PDF 130 KB...
03 11 2020 3:43:53
Приведены аномальные структуры геохимических полей ( А С Г П) по вторичным ореолам рассеяния месторождений и проявлений эптермального золото-серебряного оруденения. Оруденение в регионах связано с венд-раннекембийскими и среднедевонскими вулканогенными образованиями. Показаны различные наборы аномальных значений химических элементов в зонах ядерного концентрирования, транзита элементов и фронтальных зонах концентрирования. Оценен условный потенциал ионизации в зональных конструкциях А С Г П, показывающих кислотно – основной потенциал среды минералообразования. Проведен факторный анализ для всех зон А С Г П c показом эллипсоидов изменчивости и факторных нагрузок. ...
02 11 2020 18:16:21
Статья в формате PDF 262 KB...
01 11 2020 6:49:48
Статья в формате PDF 127 KB...
30 10 2020 20:37:14
Статья в формате PDF 111 KB...
29 10 2020 11:35:38
Статья в формате PDF 105 KB...
28 10 2020 14:44:44
Статья в формате PDF 112 KB...
27 10 2020 10:48:24
Статья в формате PDF 251 KB...
26 10 2020 9:14:24
Статья в формате PDF 250 KB...
25 10 2020 13:54:19
Статья в формате PDF 120 KB...
23 10 2020 9:28:18
Статья в формате PDF 127 KB...
22 10 2020 16:24:35
Статья в формате PDF 688 KB...
21 10 2020 16:36:20
Статья в формате PDF 112 KB...
20 10 2020 12:37:42
Статья в формате PDF 132 KB...
19 10 2020 7:59:41
Статья в формате PDF 112 KB...
17 10 2020 16:20:33
Статья в формате PDF 241 KB...
16 10 2020 23:45:22
Статья в формате PDF 124 KB...
15 10 2020 12:15:12
Статья в формате PDF 295 KB...
14 10 2020 8:13:46
Статья в формате PDF 102 KB...
13 10 2020 16:44:50
Статья в формате PDF 204 KB...
12 10 2020 5:38:30
Статья в формате PDF 104 KB...
11 10 2020 8:55:11
Статья в формате PDF 130 KB...
09 10 2020 21:50:11
Статья в формате PDF 311 KB...
08 10 2020 9:29:16
Статья в формате PDF 121 KB...
07 10 2020 21:22:26
Статья в формате PDF 452 KB...
06 10 2020 5:47:13
Статья в формате PDF 110 KB...
05 10 2020 1:15:46
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::