3.2 proces formare aschii

8/13/2019 3.2 proces formare aschii

1/16

PROCESUL FORMRII ACHIILOR

MECANISMUL FORMRII DIVERSELOR TIPURI DE ACHII

-Achierea ortogonal;- Concluzii ale cercetrilor experimentale:Achierea deformare plastic (eforturi mai mari dect limita de curgere amaterialului prelucrat)Stare plan de deformare- forfecare simpl

I - zona deformaiilor iniialeII- zona deformaiilor secundare

OEplan unic de alunecare


2/16

Modelul simplificat cu plan unic de alunecare (Time, Ernst, Merchant)

Mecanismul este caracteristic achieriimaterialelor tenace, cu capacitate mare dedeformare. In acest caz gradul de deformaren timpul achierii este mult inferior limitei derupere a materialului prelucrat, astfel caachiile se formeaz numai prin curgereplastic . Se obin achii sub form de

panglic continu.

Achii de curgereCondiii de formare:

materialul prelucrat- tenace;avans mic;vitez de achiere mareunghi de degajare mare


3/16

Mecanismul formrii achiilor la materiale casante

Transformarea stratului de achiere n achie serealizeaz prin rupere fragil a elementului de

achie i nu prin alunecarea lui. Se obin n acestfel achii fragmentate, denumite achii de rupereCondiii de formare:material fragil (limita de curgere aproape delimita de rupere);avans mare;

vitez de achiere mic;unghi de degajare mic sau negativ.

Mecanisme mixte: la materiale cu structur neuniform sau la prelucrri cuseciuni mari ale stratului de achiere

Achii lamelare Achii de forfecare


4/16

Pentru


5/16

Considernd c la achiere nu se produce modificarea densitii materialuluiprelucrat i innd cont de starea plan de deformaii se poate scrie c volumulachiei i al stratului achiat sunt egale, deci:

111 balbal

ab

ba

l

l 11

1

adic: kl= ka

Determinarea experimental a coeficientului de ngroare permite stabilireamrimii unghiului planului de alunecare n cazul prelucrrii materialelot tenace.

,

cos

a

sin

aAB 1

sin

cosk

a

aa

1

sink

costg

a


6/16

Tiul de depunere - La prelucrarea anumitor materiale tenace (oelurihipoeutectice, aliaje de aluminiu, aliaje de titan etc.), n procese de achierecu caracter continuu, apar la zona de contact de pe faa de degajare condiiide presiune i temperatur favorabile aderrii unor particule de pe faa

inferioar a achiei pe suprafaa sculei. Depunerea format poart numelede ti de depunere.

Condiii:temperaturi n zona de contact cuprinse ntre2000C i 6000 C;

vitezele de achiere cuprinse ntre 5 i 50m/min;achiere continu;materiale cu tendin de lipire.

Tiul crete i la o anumit nlime se sparge,apoi se formeaz din nou .a.m.d.

Inconveniente:- provoac apariia vibraiilor ca urmare a formriii distrugerii periodice a depunerii;-nrutete rugozitatea suprafeei prelucate,datorit vibraiilor i a prezenei pe suprafaaachiat a unor particule rezultate din sfrmarea

depunerii;


7/16

- constituie o important cauza a uzrii feei de degajare a sculei, deoarece nmomentul forfecrii depunerii sunt smulse i antrenate de achie i particuleale suprafeei sculei de care a fost sudat depunerea;

- micoreaz precizia de prelucrare prin modificarea cotei de reglaj ( ca urmare

a poziiei aleatoare a vrfului tiului ).

Pentru a evitaprezena i efectele tiurilor de depunere, este necesar sse foloseasc viteze de achiere situate n afara domeniului favorabilformrii acestora, iar cnd acest lucru nu este posibil, este recomandabil

utilizarea lichidelor de rcire i ungerecare mpiedic lipirea particulelordin achie pe faa de degajare a sculei.


8/16

FORELE DE ACHIERE

Rezistenele de achiere SdSRS

f S

S

dScR

SRF icii

icfi FRRR

RF

FFFRRR i Componentele forei de achiere

yxz FFFRF

2y

2x

2z FFFF

Fzcomponenta principal a foreide achiere

Fxcomponenta axialF

y

componenta radial


9/16

ntre componentele normal pe muchia principal, radial i axial se pot scrierelaiile:

XsinFF NX

XcosFF NY

Calculul componentelor forei de achiere

Pentru a stabili mrimea componentelor forei de achiere la prelucrarea cudiferite valori ale parametrilor tehnologici ai procesului se utilizeaz, mai frecvent,dou metode i anume:-metoda analitic, bazat pe modelul comprimrii plastice a stratului de achiat;-metoda empiric, bazat pe folosirea forei specifice de achiere.

n cazul metodei analiticese consider stratul de achiere ca o epruvet

supus unui proces de compresiune plastic i se ajunge, pentru calcululcomponentei principale a forei de achiere la relaia:

Analog, pentru celelalte componente:

FzFz yxFzZ stCF

FxFx xxFxX stCF

FyFy yy

FyY stCF


10/16

Constantele CFx , CFy... i exponenii xFx, xFy..... din relaiile de mai susse gsesc n literatur n funcie de materialul prelucrat i procedeul deprelucrare utilizat.

n cazul metodei empirice, componenta principal a forei de achierese determin pornind de la relaia de definiie a forei specifice.

Fora specific de achiereks se definete ca raport ntrecomponenta principal a forei de achiere i aria seciunii stratului deachiere:

ts

F

ba

Fk ZZS

[daN/mm2]

Fora specific de achiere reprezint, deci, fora necesar desprinderiiunui strat de achiere de seciune unitar. Mrimea ei nu este o constantpentru un anumit material prelucrat, ci este influenat de:rezistena i duritatea materialului prelucrat;

regimul de achiere folosit ;parametrii geometrici ai tiului sculei ;folosirea lichidelor de rcire i ungere.

La creterea rezistenei i/sau duritii materialului prelucrat, foraspecific de achiere crete.

Dintre factorii regimului de achiere influena cea mai puternic asupra

forei specifice o are avansul (sau grosimea de achiere).


11/16

Analitic, aceast influen se poate exprima printr-o relai de forma:x

a1,1sksk

n care kS1,1este fora specific determinat experimental, la a=1mm i

b=1mm. Valorile kS1,1i exponentul x sunt dependente de materialul prelucrati sunt date n tabele n literatura de specialitate

Logaritmnd expresia de mai sus se obine:

alogxklogklog 1,1SS

care n coordonate dublu logaritmicereprezint o dreapt.

Variaia descresctoare a foreispecifice de achiere la creterea grosimiieste evideniat i de valorile lui kScaracteristice diverselor procedee deprelucrare i diverselor forme de seciuniale achiei.

Procedeele de achiere de finisare , la care se utilizeaz grosimi micide achiere, sunt caracterizate de valori mari ale forei specifice, iar la ariiegale ale seciunii stratului de achiere se obin fore specifice mai mici la

acele forme de seciuni la care grosimea este mai mare.


12/16

Dintre parametrii geometrici ai sculei cea maimare influen asupra lui kS o are unghiul dedegajare i anume, la creterea acestuia foraspecific de achiere scade.

Folosirea lichidelor de rcire i ungere laachiere duce la micorarea forei specifice ks,ca urmare a micorrii frecrilor exterioare iinterioare

Avnd n vedere cele de mai sus, n cazul metodei empirice, componentaprincipal a forei de achiere se determin pornind de la relaia de definiie aforei specifice, dar innd cont de faptul c aceasta este influenat decondiiile de achiere, astfel nct este nevoie s se introduc nite coreciicare s in cont de diferena ntre condiiile concrete ale prelucrrii i condiiileetalon n care s-a determinat experimental kS :

n21SZ kkktskF n21x1

1,1SZ kkkbakF

n care k1, k2, ....knsunt coreciile funcie de gradul de uzur al sculei, condiiilede rcire, valoarea real a unghuilui de degajare etc.

ZX F5,0.....15,0F ZY F0,1......2,0F


13/16

Influena condiiilor de lucru asupra componentelor

forei de achiere

Influena materialului prelucrat i a materialului sculei.

n general, cu ct materialul prelucrat are o rezisten la rupere sau o duritatemai mare, cu att forele de achiere obinute la prelucrarea lui sunt mai mari.

nr1CZF

m2Z HBCF

pentru oel

pentru font

Materialul prii achietoare a sculei influeneaz puin asupra componentelorforei de achiere, modificrile datorndu-se, n acest caz, variaiei coeficientului defrecare dintre materialul sculei i cel al piesei.

Influena parametrilor geometrici ai sculeiDintre parametrii geometrici ai sculelor, cea mai mare influen asupra

forei de achiere o are variaia unghiului de degajare. La creterea unghiului de

degajare toate componentele forei de achiere scad , dar cu viteze de variaiediferite. Panta cea mai mare se nregistreaz la variaia componentei FX,componentele FYi FZ, modificndu-se cu vitez mai mic.

Variaia unghiului de aezarenu modific valoarea forei normale i afortei de frecare pe faa de degajare, ci are efect doar asupra fortelor careacioneaz pe faa de aezare a sculei. Prin urmare, forta de achiere n ansamblu

se micoreaz la creterea unghiului n principal pe baza micorrii forei defrecare pe faa de asezare.


14/16

Cercetrile experimentale au dovedit c, pentruunghiuri de aezare cuprinse ntre 20 i 100 ,creterea acestui unghi produce o scdere acomponentelor forei deachiere ( n special a

componentelor Fy iFX), iar la valori mai mari de 120influenaunghiului de aezareeste neglijabil.

La valori cuprinse ntre -10 i +10 unghiul practic nu influeneaz aspra componenteiprincipale a forei de achiere. Dac primetevalori negative componenta principal a forei deachiere crete uor, o cretere nsemnatnregistreaz ns componenta radial a forei deachiere, motiv pentru care asemenea unghiuri nusunt recomandabile la prelucrarea pieselor cuperei subiri ( din cauza posibilitii deformrii lor).

Mrirea razei de racordarea tiului producecreterea fortei de achiere i a componentelorsale, iar tocirea muchiei achietoare prin uzurare, de asemenea, un efect de mrire acomponentelor forei de achiere (care la un gradavansat de uzur poate depi cu 200% valoarea

forei la lucrul cu scula nou ascuit).


15/16

Influena regimului de achiere

Dintre parametrii regimului de achiere, adncimea i avansulau oinfluen considerabil asupra forei de achiere i anume, la cretereaacestora se mrete seciunea stratului de achiere, ceea ce duce la mrirea

rezistenei opus la deformare , deci la creterea tuturor componentelor foreide achiere.

n relaiile de calcul pentru componentele forei de achiere, n general,XF> YF,,,ceea ce nseamn c influena adncimii de achiere asupra mrimiiforelor este mai mare dect a avansului.

Viteza de achiere influeneaz n msur mai

mic forele de achiere dect ceilali doiparametri ai regimului de achiere. S-a constatatc la creterea vitezei toate componentele foreide achiere nregistreaz o uoar scdere, nprincipal ca urmare a mririi temperaturii n zonade formare a achiei, ceea ce duce la

micorarea rezistenei opus la deformare dematerialul respectiv.

Dependenacompleta componentei principale de factorii de regim este deforma:

ZFZ

ZFY

ZFX

ZFZ vstCF

n care ZFZeste mult mai mic dect XFZi YFz, motiv pentru care aceastinfluen este neglijat la vitezele de achiere obinuite.


16/16

Influena lichidelor de rcire i ungere.

Folosirea lichidelor de rcire i ungere la achiere are ca scop, pe de-oparte, coborrea temperaturii n zona de achiere i, pe de at parte,reducerea forelor de achiere prin micorarea rezistenelor de achiere.

Efecte foarte importante ale folosirii lichidului de rcire i ungere:- ptrunde ntre faa de degajare i achie, precum i ntre faa deaezare i suprafaa piesei i mbuntete coeficientul de frecare ,reducnd componentele F i F ale rezistenei de achiere;- ptrunde n microfisurile dintre elementele de achie ntre care seproduc alunecri n timpul procesului de achiere i, din cauza forelor maride absorbie dintre pereii fisurilor i moleculele substanei active, lrgete(prin efect de pan) fisurile, ajutnd n acest fel la distrugerea coeziuniielementelor materialului prelucrat, ceea ce micoreaz componentele RfiRcale rezistenei interioare de achiere;- produce o oarecare lubrifiere a suprafeelor de alunecare dintre

elmentele de achie, care reduce fora de frecare interioar Fi.

3.2 proces formare aschii

Documents