Міра зсуву при різанні. Текстура стружки

5.2.1 Відносний зсув. Укорочення стружки

Мірою зсуву є відносний зсув. Знайдемо його при різанні, скориставшись рис. 3.10: ;

Δs = mp + qp.

Виразимо mp і qp через товщину Δx шару, що зсувається:

mp = Δx ctg θ;

qp = Δx ctg δ΄,

але

θ + δ΄ – γ = 90º;

тоді

δ΄ = 90º – (θ – γ),

а

qp = Δx ctg[90º – (θ – γ)] = Δx tg(θ – γ).

В такому разі

Δs = Δx[сtg θ + tg(θ – γ)];

сtg θ + tg(θ – γ). (5.1)

Із формули (5.1) виходить, що для знаходження відносного зсуву потрібно знати величину кута зсуву θ.

При переміщенні інструменту на величину ΔL довжина стружки, яка утвориться при цьому, буде дорівнювати ΔL_с. Із трикутника mnp маємо

;

.

Відношення ΔL/ ΔL_с = K_L називається коефіцієнтом укорочення стружки:

.

Рисунок 5.3 – Схема для визначення відносного зсуву

Виразимо кут зсуву θ через коефіцієнт укорочення стружки

.

Звідси отримаємо

, (5.2)

або

.

Щоб знайти безпосередній зв’язок між відносним зсувом і коефіцієнтом укорочення стружки, необхідно підставити (5.2) в (5.1). Після необхідних перетворень і спрощень будемо мати

Якщо відома величина відносного зсуву, тоді можна знайти інтенсивність деформації

.

5.2.2 Текстура стружки

Умовна площина зсуву поділяє області недеформованого матеріалу, який належить зрізуваному шару, та вже повністю деформованого матеріалу стружки. Внаслідок пластичного деформування в стружці утворюється характерна текстура в вигляді смуг або стрічок, які розташовані під деяким кутом до умовної площини зсуву – кутом текстури (рис. 5.4).

Рисунок 5.4 – Текстура стружки

Утворення текстури деформації можна представити таким чином (рис. 5.5).

Рисунок 5.5 – Схема перетворення сфероїдального зерна в еліпсоїдне

Сфероїдальне зерно впишемо в куб зі стороною, яка дорівнює товщині шару, що зсувається. Тоді в перерізі площиною, яка перпендикулярна до кромки леза, будемо мати коло з радіусом Δx/2. Внаслідок деформації простого зсуву верхня площина шару, що зсувається, переміститься відносно нижньої на величину абсолютного зсуву Δs. Квадрат mnpq, в який вписане коло, перетвориться в паралелограм mnp₁q₁, а саме коло перетвориться в еліпс.

На підставі формул простого зсуву

,

де ε – відносний зсув при перетворенні зрізуваного шару в стружку.

Ланцюжки еліпсів в напрямку їх більших осей і є лініями текстури деформації стружки.

Кут текстури залежить від ступеню деформації зрізуваного шару. Чим більше ступінь деформації, який визначається відносним зсувом, тим меншим є кут текстури, і навпаки.

В більшій частині стружки лінії текстури паралельна одна одній. Але в шарі стружки, який прилягає до передньої поверхні леза, лінії текстури втрачають свою правильну орієнтацію, загинаючись в бік, протилежний рухові стружки. Це явище пов’язане з силою тертя на передній поверхні леза. Чим більша сила тертя, тим сильніше гальмується шар стружки, який контактує з передньою поверхнею леза, і тим більше скривлення ліній текстури та товщина шару Δ₁ (див. рис. 3.11). Скривлення ліній текстури – наслідок повторної контактної деформації при проходженні деформованих зерен через зону вторинної деформації.