УДК 621.91.01

 

пластические деформации в срезаемом слое ПРИ ротационной обработке МЕТАЛЛОВ

 

Суннатов Б.М., Д.Т. Ходжибергенов

ЮКГУ им. М. Ауезова, г. Шымкент 

 

Отличие механики стружкообразования, теплофизики, кинематики, динамики ротационного резания от традиционных методов механической обработки требует глубокого исследования. В традиционных методах обработки срезаемый слой металла подвергается двусторонним деформациям, а в нашем случае благодаря самовращению ротационного инструмента, срезаемый слой металла подвергается деформации только одной режущей кромкой. Процесс превращения срезаемого слоя в стружку при резании инструментом, перемещающейся  вдоль касательной к режущей кромке, является осложненным случаем обычного резания. Причин обуславливающих это несколько. Превалирующей из них - это вращение инструмента вокруг собственной оси. Второй причиной, которая обусловливает различия, является кинематическое изменение параметров режущей части. Третий фактор, обеспечивающий различие процесса стружкообразования - это условия деформирования. К последнему относятся и размеры контакта инструмента с обрабатываемым материалом. При контакте с заготовкой ротационный инструмент с цилиндрическими режущими элементами в виде колец создает кривую поверхность, которая, выдвигая, деформирует срезаемый слой металла. Если учесть перемещение режущего элемента, то действующие силы меняются по величине направления.

Для этого рассмотрим контакт режущей части инструмента с обрабатываемой деталью. Точка Р( у.z) режущего элемента ротационного инструмента движется вдоль линии L от точки М к точке N. К точке P приложена сила F, которая меняется по величине направлению при перемещении точки P, т.е. представляет собой некоторую функцию координат точки P:

F = F(P).

Вычислим работу А силы P при перемещении точки P  из положения М в положение N (рисунок-1).

Для этого разобьем кривую MN на n произвольных частей точками М0 = М, М1, М2,…., Мn = N в направлении от М к N и обозначим через ∆si вектор . Величину силы F в точке Mi обозначим через Fi . Тогда скалярное произведения Fi ∆si  можно рассматривать как приближенное выражение работы силы F вдоль дуги :

.

Пусть

,

где  и  - проекции вектора F на оси Оу и Оz . обозначив через  и приращения координат  и  при переходе от точки  к точке , получаем:

.

Следовательно,

.

Приближенное значение работы  силы  на всей кривой  будет

.                                                   (1)

Не делая точных формулировок, укажем пока, что если существует предел выражения, стоящего в правой части равенства при  (при этом очевидно,  и ), то этот предел выражает работу силы  по кривой  от точки  до точки :

.                                                              (2)

 

Рисунок 1- Схема сил действующих на режущую часть инструмента

В этом случае мы можем применить криволинейный интеграл от   и  по кривой  и обозначить так:

                                                                             (3)

или

                                                                              (4')

Буквы  и , стоящие вместо пределов интегрирования, заключены в скобки в знак того, что не числа, а обозначения концов линии, по которой берется криволинейный интеграл. Направление по кривой  от точки  к точке  является направлением интегрирования.

В нашем случае кривая  пространственная, то криволинейный интеграл от трех функций , ,  определяется аналогично:

 =

= .

Буква , стоящая под знаком интеграла, указывает на то, что интегрирование совершается вдоль кривой .

Отметим еще, что определение криволинейного интеграла остается в силе и в том случае, когда кривая  замкнута. При этом обязательно указывать направление вращение режущего элемента. При изменении направления интегрирования криволинейный интеграл меняет знак, так как при этом , а следовательно, и его проекции  и меняют знаки.

 

Литература.

1. Аршинов В.А. и Алексеев Г.А., Резание металлов и режущий инструмент. Москва «Машиностроение», 1975

2. Ящерицын П.И., Фельдштейн Е., Теория резания. М. Машиностроение 2005г.

3. Корниевич М.А., Научные основы технологии машиностроения. –М. Машиностроение 2002г.

4. Суслов А.Г. Обработка металлов резанием. Справочник – технолога. -М. 1980г. 

5. Зорев Н.Н. Вопросы механики процесса резания металлов. -М. 1976г.

6. Зорев Н.Н. Резание металлов и режущий инструмент. -М. 1976г

 

 

Summary

In given clause теоритечиским the way determined work of cutting. Taking into account the specification of the rotational cutting tool the original way definition of work carried out in space is offered.