|
34 Характерной особенностью обработки мягкой резины является то, что с увеличением переднего угла у уменьшаются затраты энергии на отделение стружки из-за уменьшения деформации впереди лежащего материала и преодоление сил трения по передней поверхности. При малых и отрицательных значениях переднего угла у условия стружкообразования при обработке мягкой резины ухудшаются, и для ее отделения угол сдвига возрастает. Это приводит к большому перегибу отделяемой части стружки относительно основного материала, образованию рваной поверхности и т.д. Следует также отметить, что обрабатываемый материал в процессе резания испытывает деформацию, которая оказывает влияние на точность размеров и форму гуммированных валов. Особенностью обработки мягкой резины является наличие существенного слоя сжатия, находящегося ниже линии среза, что приводит к интенсивному его упругому восстановлению. Это, в свою очередь, вызывает интенсивное изнашивание инструмента по задней поверхности и является причиной появления погрешностей размеров. Как показали исследования [96] при обработке вязкоупругих материалов, основные контактные явления наблюдаются на задней поверхности инструмента. Данные исследования [94] показывают, что основной составляющей работы стружкообразования, и основным источником тепловыделения является зрение обрабатываемого материала по задней поверхности инструмента. Процесс трения по задней поверхности обусловлен наличием больших площадей контакта, которые в работе [94] названы фактической площадью контакта. Длина контакта по задней поверхности (рис. 2.2) может быть определена зависимостью: €а=Из(со$ а +А{)зт(а р), (2.1) |
38 На рис. 2.3 приведена зона деформации, возникающая при свободном точении. Как видно из рис. 2.3, основные напряжения должны возникать в зоне сдвига, как впереди режущего лезвия инструмента, так и под ним, непосредственно в зоне упругого восстановления обрабатываемого материала. Изучение характера износа инструмента показывает, что, перемещаясь относительно передней поверхности режущего клина, стружка не оказывает на него значительного давления и не определяет износ инструмента. Анализ полученных результатов позволил установить, что угол сдвига зависит от величины переднего угла у. Чем больше угол у=60°-г-80° и чем меньше угол заострения /2=5о-И0°, тем меньше угол сдвига. Для мягкой резины угол сдвига составил Д=10*4-20°, а для резины средней твердости Д.=40с-к>0°. При точении твердой и средней твердости резины срезаемый слой сдвигается и под действием сил сопротивления задерживается на передней поверхности резца. Под действием контактных напряжений материал перед режущей кромкой сначала уплотняется, а затем наступает его смятие и хрупкое разрушение [109. Образуется трещина разрушения, кот орая располагается впереди режущей кромки. Природа этой трещины обусловлена наличием различного вида наполнителей и разрывом волокон резины. Как показали исследования в области обработки стаиитовых валов [48], чем глубже будет трещина, тем меньше энергии надо будет затратить на отделение стружки, а отсюда передний угол у у резцов должен быть положительным. Характерной особенностью обработки мягкой резины является го. что с увеличением переднего угла у уменьшаются затраты энергии на отделение стружки из-за уменьшения деформации впереди лежащего материала и преодоление сил трения по передней поверхности. При малых и отрицательных значениях переднего угла у условия стружкообразования при обработке мягкой резины ухудшаются и для ее отделения 39 угол сдвига возрастает. Это приводит к большому перегибу отделяемой части стружки относительно основного материала, образованию рваной поверхности ит.д. Следует также отметить, что обрабатываемый материал в процессе резания испытывает деформацию, которая оказывает влияние на точность размеров и форму обрсзиненных валов. Фиксирование искажений сетки, нанесенной на боковую поверхность образца материала, показывает, что обрабатываемая мягкая резина испытывает вблизи вершины резца деформацию растяжения, перпендикулярную к направлению резания, и деформацию сжатия, направленную вдоль резания. Максимальные напряжения сжатия наблюдаются вблизи вершины резца. Особенностью обработки мягкой резины является наличие существенного слоя сжатия, находящегося ниже линии среза, что приводит к интенсивному его упругому восстановлению. Это, в свою очередь, вызывает интенсивное изнашивание инструмента по задней поверхности и является причиной появления погрешностей размеров. Как показали исследования [ПО] при обработке вязкоупругих материалов, основные контактные явления наблюдаются на задней поверхности инструмента. Данные исследования [108] показывают, что основной составляющей работы стружкообразования, а следовательно, и основным источником тепловыделения является трение обрабатываемого материала по задней поверхности инструмента. Процесс трения по задней поверхности обусловлен наличием больших площадей контакта, которые в работе [108] названы фактической площадью контакта Длина контакта по задней поверхности (рис. 2.3) может быть определена зависимостью: Iа=Из(со$а±Д1)5Ш а-р, (2.1) где Нх износ резца по задней поверхности; А1 упругое восстановление материала; |