О коеффициенте резания металловъ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

извъстш

Томскаго Технологическаго Института

Императора Николая П. т. 18. 1910. № 2.

О коеффициенте резания металловъ

Т.И.Тихоновъ.

Образование стружки и ея видъ.

Явления резания впервые были подробно изучены профессоромъ Тиме и изложены имъ въ 1870 году въ его сочинении "Сопротивление металловъ и дерева резание". Профессоръ Тиме разсматриваетъ следующие случаи:

1) Снимание стружекъ съ вязкихъ металловъ (железо, сталь, свинецъ). Сначала резецъ вдавливается въ массу металла по направлению своего движения и масса сжимается. Сжатие распространяется, какъ это показалъ опытъ, не навесь снимаемый слой ек$ (фиг. 1, таб. IV), а только на некоторую долю его, ограниченную угломъ аст. Но какъ только давление на площадку резца ст превзойдетъ сопротивление срезыванию металла по ас, элементъ стружки аот/сдвигается по направлению ас, а резецъ начинаетъ сжимать уже следующий слой (фиг. 2). Элементъ образовавшейся стружки, вследствие сжатия металла, слегка поворачивается около точки с и такимъ образомъ получается изогнутая стружка, гладкая на поверхности, прилегающей къ резцу, и зазубренная на другой стороне резца. Такую стружку профессоръ Тиме назвала стружкою скалывания. При образовании такой стружки (фиг. 3) резко выделяются следующая характерныя величины: уголъ между направлениемъ движения и передней гранью резца а-уголъ резания; уголъ между обрабатываемой поверхностью и задней гранью резца /-уголъ наклона и уголъ между передней гранью резца и плоскостью скалывания Д-уголъ скалывания или уголъ действия.

Изъ опытовъ найдено, что сумма угловъ а+Ддля различныхъ металловъ при измменении аизменяет-ся весьма незначительно, такъ для чугуна

Отсюда мы видимъ, что при изменении а отъ 45° до 90° положение плоскости скалывания почти не изменилось.

Что касается кривизны стружки, то опыты показали, что радиусъ кривизны пропорционаленъ толщине снимаемаго слоя и обратно пропорционаленъ углу а.

Если мы сравнимъ длину снимаемаго слоя и длину получаемой стружки, то оказывается, что стружка значительно короче; при образовании стружки произошла усадка металла. Назовемъ длину снимаемаго

слоя Х=Х/, длину стружки Х'=Х/', то коеффицентъ усадки ф = ; но изъ чертежа 3-го имеемъ, что

А значить

?=~- 1

Если взять крайние пределы для угла резания а, встречающиеся въ практике, то для

я=90°, ср= ----

эти (1§Оц—155°; =0 42

3111 90°

Действительно, непосредственный наблюдения показали, что коеффицентъ усадки для железа, стали и бронзы колеблется въ этихъ пределахъ; если и есть уклонение, то оно объясняется изменениемъ Д

Обращаясь къ чертежу 3-му и припоминая процессъ образования стружки, мы замечаемъ, что эле-ментъ сжимаемой поверхности стружки ст находится въ известной зависимости отъ элемента скалываемой поверхности ас; все зависитъ отъ сопротивления металла сжатию и срезыванию; вообще можно допустить, что ст=ас |, а следовательно

Что касается вида самой стружки, то онъ сильно зависитъ отъ угла резания; при маломъ угле резания сдвигъ элементовъ стружки незначительный, элементъ имеетъ форму трапеции, и стружка получается более плавнаго строения (сливная стружка); при большем угле резания сдвигъ элементовъ относительно другь друга значительный, связь между элементами слабая, и вид самих элементовъ стружки переходитъ въ треугольный. Въ обоихъ случаяхь поверхность стружки, прилегающая къ резцу, имеетъ блестящий видъ, и поверхность обрабатываемаго предмета не имеетъ особенно заметных шероховатостей.

площадь стружки со=% (ас)2, но ас (см. черт. 3-й), а потому

толщина стружки

в'