IT-Reviews    

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ВИТКА СТРУЖКИ В УСЛОВИЯХ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

c78089d0 Источник:
Аверьянова И.Э. Борискина М.О. Зябрева Д.С. Хлудов А.С. Статья в формате PDF 464 KB

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:

УСЛОВИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ БЛОЧНО-МОДУЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ

Статья в формате PDF 157 KB...

25 02 2021 5:52:14

ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЗЕМЕЛЬНОГО НАЛОГА

Статья в формате PDF 135 KB...

21 02 2021 23:21:29

ОБ ИССЛЕДОВАНИИ ЙОДИРОВАННОЙ ПОВАРЕННОЙ СОЛИ

Статья в формате PDF 100 KB...

09 02 2021 21:28:14

СУЩНОСТЬ КРИЗИСНЫХ ОТНОШЕНИЙ (ОТДЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ)

Статья в формате PDF 295 KB...

08 02 2021 21:16:22

СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ ГИПЕРТРОФИЧЕСКИХ РУБЦОВ

Статья в формате PDF 111 KB...

04 02 2021 2:11:17

О НЕКОТОРЫХ ПРОБЛЕМАХ МОЛОДОЙ КАРЕЛЬСКОЙ ПИСЬМЕННОСТИ

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

ВИДЫ ПАРАДЕЙСТВИЙ В ЯЗЫКЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ НЕВЕРБАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЯЗЫКОЗНАНИИ

В статье говорится о видах парадействий в языке и исследованиях невербальных элементов в языкознании. ...

31 01 2021 22:28:30

ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ГЕРМАНИИ

Статья в формате PDF 301 KB...

29 01 2021 3:40:45

ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИИ НА ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ

Статья в формате PDF 257 KB...

28 01 2021 2:34:31

Регулирование отношений между государствами

Статья в формате PDF 112 KB...

27 01 2021 18:57:10

АНАЛИЗ ПРОТОКОЛОВ КВАНТОВОЙ КРИПТОГРАФИИ ВВ84 И В92

Статья в формате PDF 151 KB...

08 01 2021 22:50:46

ОНОПРИЕВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

Статья в формате PDF 112 KB...

27 12 2020 13:39:36

О НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ НА ПОСТТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТАХ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ

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

Максимальная скорость окисления оксида азота

Статья в формате PDF 344 KB...

18 12 2020 3:15:58

ОСОБЕННОСТИ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ В ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ

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

«ПОСЛЕДСТВИЯ МОДЕРНОСТИ» В ФИЛОСОФИИ А. ГИДДЕНСА

Статья в формате PDF 125 KB...

07 12 2020 7:43:44

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ИММУНИТЕТА

Статья в формате PDF 152 KB...

04 12 2020 17:15:14

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ПАТОЛОГИЯ АЛЬДЕГИДНАЯ БОЛЕЗНЬ

Статья в формате PDF 119 KB...

24 11 2020 10:41:52

СТОЙКОСТЬ ПРОМЫШЛЕННО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ

Статья в формате PDF 102 KB...

12 11 2020 17:49:45

ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ФИЦИН-СОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ

Статья в формате PDF 124 KB...

08 11 2020 21:14:41

ЭКСПЕРТНО-ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ В ОБРАЗОВАНИИ

Статья в формате PDF 310 KB...

06 11 2020 23:25:58

АНОМАЛЬНЫЕ СТРУКТУРЫ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ЭПИТЕРМАЛЬНОГО ЗОЛОТО-СЕРЕБРЯНОГО ОРУДЕНЕНИЯ ГОРНОГО АЛТАЯ И ГОРНОЙ ШОРИИ

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

ЧИБИСОВ СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ

Статья в формате PDF 309 KB...

31 10 2020 9:36:56

СПАМ-ФИЛЬТРЫ И БЛОКИРАТОРЫ

Статья в формате PDF 276 KB...

24 10 2020 23:53:49

PROBLEMS OF BIOCHEMICAL INDICATION OF STATUS OF FISHES OF NORTH BASIN

Статья в формате PDF 127 KB...

22 10 2020 16:24:35

ОБ ОДНОЙ МОДЕЛИ РАВНОВЕСИЯ

Статья в формате PDF 137 KB...

18 10 2020 21:59:26

МЕТОДЫ УПРОЧНЕНИЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКОЙ

Статья в формате PDF 259 KB...

10 10 2020 1:36:33

Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::

Последовательность подготовки научной работы может быть такой:

Выбор темы. Это важный этап. Во-первых, тема должна быть интересна не только вам, но и большинству слушателей, которым вы будете её докладывать, чтобы вы видели заинтересованность в их глазах, а не откровенную скуку.

Выбор целей и задач своей научной работы. То есть, нужно сузить тему. Например, тема: «Грудное вскармливание», сужение темы: «Грудное вскармливание среди студенток нашего ВУЗа». И если общая тема мало кому интересна, то суженная до рамок собственного института или университета, она становится интересной практически для всех слушателей. Целью может стать: «Содействие оптимальным условиям вскармливания грудью детей студентов нашего ВУЗа», а задачей — доказать, что специальные условия, созданные для кормящих студенток, не помешают их успеваемости, но уменьшат количество пропусков, академических отпусков и способствуют выращиванию здоровых детей — нашего будущего. Понятно, что эта тема подходит для студентов медицинских и педагогических ВУЗов, но и в других учебных учреждениях можно найти темы, интересные всем.

Разработать методы исследования и сбора информации. В случае с естественным вскармливанием, скорее всего, это будет анкетирование студенток, имеющих детей.

Систематизировать материал и подготовить презентацию.

Подготовиться к выступлению.

Выступить и получить: награду, удовольствие и опыт, чтобы в следующем году выступить ещё лучше и сорвать шквал аплодисментов, стать узнаваемым, а значит — более конкурентоспособным!