Определение напряжений сдвига в условиях резания с помощью модификации Макгрегора–Фишера

Определение напряжений сдвига в условиях резания с помощью модификации Макгрегора–Фишера

Матюха П.Г., Полтавец В.В.

Донецкий национальный технический университет

Силы, необходимые для осуществления процесса резания, зависят от параметров среза, определяемых кинематикой процесса, контактных явлений между стружкой, поверхностью резания и поверхностью инструмента, от сопротивления обрабатываемого материала пластическому деформированию.

В общем случае сопротивление материала пластическому деформированию, определяемое совместным влиянием процессов упрочнения и разупрочнения, является функцией температуры, величины деформации и скорости деформации [1], т.е.

σ=f(T, ε, ε),

где σ — текущее значение напряжения сопротивления деформации, МПа;

T — температура деформации, К;

ε — относительный сдвиг;

ε — скорость относительного сдвига, с−1;

В зоне стружкообразования сопротивление материала пластической деформации приближенно характеризуется средней величиной напряжения сдвига τs по условной плоскости сдвига [1].

Для определения величины τ s в температурно–скоростных условиях, характерных для резания, предложены ряд методик:

- расчет τs по измеренной твердости стружки [1, 2];

- расчет касательного напряжения т по осевому эффективному напряжению в момент прекращения деформации при сжатии образцов [3];

- расчет τ и σ по измеренной твердости пластически деформированного тела Нп [3];

- расчет напряжений сдвига по стандартным механическим характеристикам сам обрабатываемого материала [3];

- экспериментальное определение условного напряжения резания при обработке холодных [4] либо подогретых заготовок [1];

- расчет τs графоаналитическим методом по результатам испытаний на разрыв образцов, нагретых до различных температур, с учетом скорости деформации [5];

- определение τ s с помощью модификации К. Макгрегора и И. Фишера [1, 6].

Как показал анализ перечисленных методик, достоинством определения τs с помощью модификации Макгрегора–Фишера является возможность нахождения напряжений сдвига по данным стандартных испытаний, приведенным в технической литературе, что значительно упрощает определение напряжений сдвига в температурно–скоростных условиях, характерных для резания.

Модификац ия К. Макгрегора и И. Фишера базируется на экспериментально проверенном факте, в соответствии с которым напряжение σ является функцией только абсолютной температуры, т.е.

Постоянная k в уравнении (1) может быть выбрана так, что изменение напряжения при температуре T0 и нулевой скорости относительного сдвига будет таким же, как и при скорости относительного сдвига и температуре деформации. При этом температура деформации является температурой, модифицированной по скорости деформации

Из (2) ясна идея модификации, заключающаяся в том, что если известна зависимость какой–либо характеристики обрабатываемого материала (например, σв, НV) от температуры, то всегда можно найти зависимость этой характеристики от скорости деформации по уравнению (2).

Определение τs в температурно–скоростных условиях, характерных для резания, осуществляется в четыре этапа.

На первом этапе по данным о влияния скорости деформации и температуры на величину σ, имеющимся для обрабатываемого материала в технической литературе, рассчитывают коэффициент k

На втором этапе определяют отношение T o/Tм диапазоне скоростей резания, характерных для исследуемого процесса обработки.

На третьем этапе, используя отношение Tм/Т и имеющиеся зависимости характеристик обрабатываемого материала (σв, НV) от температуры, полученные стандартным методом испытания при низкой скорости деформации, находят зависимости модифицированных характеристик (σвм, НVм) от температуры, которая учитывает скорость деформации для конкретных условий резания.

На четвертом этапе, используя полученные зависимости модифицированных характеристик от температуры, а также известные [3] соотношения τs = 0, 185(НVм) или τs=σвм/√3, получают уравнения, описывающие влияние температурно–скоростных факторов на величину касательных напряжений в условиях резания.

С помощью описанной методики были определены напряжения сдвига при алмазном шлифовании быстрорежущих, высоколегированных и титановых сплавов. Установлено, что влияние температурно–скоростных факторов на величину касательных напряжений при шлифовании этих материалов может быть описано линейной зависимостью

τs=С − αТ. (3)

Параметры уравнения (3) для расчета напряжений сдвига приведены в табл. 1.

Таблица 1 — Значения С и α в уравнении (3) для высоколегированных, быстрорежущих сталей и титановых сплавов сталей и титановых сплавов

Обрабатываемый материал

Состояние

С, МПа

α, МПа/К

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать Рефераты по промышленности и производству Определение напряжений сдвига в условиях резания с помощью модификации Макгрегора–Фишера Матюха П.Г., Полтавец В.В. Донецкий национальный

Оценок: 1001 (Средняя 5 из 5)

Наверняка у вас есть товары или услуги, продажа которых приносит вам максимальную прибыль. Для быстрого старта в сети вам необходимо создание посадочной страницы (одностраничного сайта), на которой будет размещена информация о маржинальных товарах/услугах интернет магазина. За 8 лет опыта разработки конверсионных страниц мы выработали оптимальную структуру, которая позволит привлекать через landing page больше продаж. На такую структуру «одевается» ваш контент — фирменный стиль, тексты, фотографии, уникальные торговые предложения, после чего страница выходит в свет. Разработка лендинга и запуск в сети — до 7 рабочих дней. Стоит отметить, что в разработку самой посадочной страницы входит и написание копирайтером продающих текстов для вашего бизнеса, чтобы каждый посетитель страницы захотел совершить покупку именно у вас. Результат: качественно разработаная продающая посадочная страница, которая готова приносить вам новых клиентов.