Temat: BADANIE ODKSZTAŁCEŃ W OBSZARZE TWORZENIA SIĘ WIÓRA

Transkrypt

1 AKADEMIA TECHNICZNOHUMANISTYCZNA BieskuBiłej Ktedr Technoogii Mszyn i Automtyzcji Ćiczenie ykonno: dni:... Wykonł:... Wydził:... Kierunek:... Rok kdem.:... Semestr:... Ćiczenie ziczono: dni:... ocen:... LABORATORIUM OBRÓBKI SKRAWANIEM Temt: BADANIE ODKSZTAŁCEŃ W OBSZARZE TWORZENIA SIĘ WIÓRA 1) Ce ćiczeni Ceem ćiczeni jest zdnie i okreśenie odksztłceń orz nprężeń oszrze torzeni się iór. Wyznczenie zeżności spółczynnik spęczeni od posuu i szykości skrni. 2) Wymgne idomości ) Oszr torzeni się iór, ) Dośidczne metody dni oszru torzeni się iór, c) Spęczenie iór, d) Odksztłceni oszrze torzeni się iór, e) Włóknistość iór. 3) Litertur [1] Dmochoski J.: Podsty oróki skrniem. [2] Dmochoski J., Uzroicz A.: Orók skrniem i orirki. [3] Kczmrek J.: Podsty oróki ióroej, ściernej i erozyjnej. [4] Jemienik K.: Orók skrniem. [5] Grzesik W.: Podsty skrni mteriłó metoych. [6] Nottki z ykłdó. [7] Ziór Poskich Norm dotyczących nrzędzi skrjących. 4) Przeieg ćiczeni 4.1.) Omóienie ćiczeni. Ćiczenie poeg n oseroniu postjącego iór podczs strugni z różnymi prędkościmi skrni. Neży też przeprodzić pomir gruości iór orz

2 zoseroć rodzj i ygąd postjącego iór. Po dokonniu pomiró neży oiczyć nstępujące prmetry: K sp, φ, φ k, y k, g k, g u, Ψ, η. Neży rónież ykonć nstępujące ykresy: φ, g u, η funkcji prędkości skrni f(v c ). Gdzie: K sp spółczynnik spęczeni, φ umony kąt ścinni, g k, g u zgędne odksztłcenie postcioe Ψ kąt łóknistości iór, η kąt zgniotu, y k, φ k spółrzędne punktu K (rys. 1). Wyniki pomiró L.p. v c [mm/min] [mm] WIADOMOŚCI TEORETYCZNE 1.) Oszr torzeni się iór. Wrst skrn przechodząc iór doznje, zeżności od mteriłu skrnego orz runkó oróki, iększych u mniejszych odksztłceń pstycznych. Odksztłceni te zchodzą penym oszrze mteriłu, znym oszrem torzeni się iór. Njprostszym przypdkiem skrni, d którego możn rozptryć odksztłceni pstyczne torzyszące torzeniu się iór, jest prostokątne skrnie soodne. M ono miejsce óczs, gdy przekrój rsty skrnej jest prostokątny orz gdy krędź ostrz jest usytuon prostopde do ektor szykości skrni, przy czym jej długość jest iększ od szerokości rsty skrnej. 2.) Dośidczne metody dni oszru torzeni się iór. Prktyczne dnie torzeni się iór, jk rónież kierunkó i iekości odksztłceń pstycznych oszrze torzeni się iór, mogą yć przeprodzone różnymi metodmi. Njprostszy sposó poeg n osercji ocznej poierzchni skrnej próki, przy czym gdy szykość skrni jest mł, może yć użyty do tego ceu mikroskop. Jeżei prók złożon jest z dóch części A i B o ypoeronych poierzchnich podziłu, przy czym n jednej z nich nniesiono deiktną sitkę, to po rozłożeniu ou części możn dć odksztłceni sitki.

3 Njczęściej stosoną metodą dni strefy skrni przekrojch głęiej eżących jest metod metogrficzn. Poeg on n tym, że po ngłym zhmoniu procesu, iór i strefę jego torzeni czyi tz. nsdę iór inkuduje się żyicy epoksydoej, po ykonniu szifu, ypoeroniu i ytrieniu oseruje się pod mikroskopem metogrficznym. N podstie ziren możn nioskoć o iekości odksztłceń pstycznych różnych miejscch strefy skrni, jk rónież o kierunkch płynięci mteriłu. 3.) Spęczenie iór. W zkresie nprężeń i odksztłceń ystępujących procesie skrni możn złożyć, że ojętość iór jest rón ojętości rsty skrnej, z której zostł utorzony iór. Rys. 1. Iustrcj płyu kąt ntrci n spęczenie iór Oznczjąc przez: średnią gruość rsty skrnej [mm], średnią szerokość rsty skrnej [mm], średnią długość rsty skrnej [mm], średnią gruość iór [mm], średnią szerokość iór [mm], średnią długość iór [mm], możn npisć: = Róność tę możn przeksztłcić: poszczegóne stosunki nzymy: = 1

4 k = spół. zgruieni, k = spół. rozszerzeni, k = Ztem k k k = 1 u też k = k k spół. skróceni. A ztem spółczynnik skróceni iór u inczej spęczeni podłużnego iór, róny jest ioczynoi spółczynnikó zgruieni i rozszerzeni iór. Jeżei ogónie nziemy spółczynnik skróceni k spółczynnikiem spęczeni k sp, to k = k = k sp f przy czym k = k k = f = gdzie: F średnie poe przekroju poprzecznego iór, mm 2, F nominne poe przekroju poprzecznego rsty skrnej, mm 2. Z poyższego zoru ynik, że spółczynnik spęczeni iór możn mierzyć jko stosunek długości rsty skrnej do długości iór u też jko stosunek średniego po przekroju poprzecznego iór do po przekroju poprzecznego rsty skrnej. 4.) Odksztłceni oszrze torzeni się iór. F F γ ϕ γ ϕ p ϕ ϕ k Rys. 2. Uproszczony schemt skrni soodnego Stn odksztłceń i nprężeń oszrze torzeni się iór jest rdzo złożony. Krzye inie pośizgó zstąpiono inimi prostymi (rys. 2), rozchodzącymi się promienioo od krędzi skrjącej, zkłdjąc przy tym, że płszczyznch, których śdmi są omine inie, dziłją mksymne nprężeni styczne o odpoiednich stłych rtościch. N grnicy początkoej OP nprężeni te posidją rtość odpoiednią do grnicy pstyczności mteriłu jeszcze nie odksztłconego, zś n grnicy OK rtość odpoiednią do grnicy pstyczności mteriłu utrdzonego n skutek osttecznego odksztłceni pstycznego ystępującego iórze. 5.) Włóknistość iór. W procesie skrni iór przesujący się po poierzchni ntrci musi pokonć siłę trci. Trcie to ody się runkch specyficznych: Nciski jednostkoe mogą osiągnąć rtość od kiku do kikudziesięciu ton n cm 2,

5 Poierzchnie spółprcujące, złszcz poierzchnie skrni, znjdują się stnie czystym fizycznie i chemicznie, Poierzchnie styku znjdują się niejednorodnym pou tempertury, przy czym mksymne rtości tempertury styku mogą osiągnąć rtości rzędu tempertur topnieni mteriłu orinego. Sił trci iór o poierzchnię ntrci jest zeżn od iekości poierzchni styku orz od rozkłdu rtości nciskó normnych i spółczynnik trci n tej poierzchni. Dośidczeni ieu dczy ykzły, że spółczynnik trci może osiągnąć rtości zncznie przekrczjące 0,5. Głónymi czynnikmi płyjącymi n rtość spółczynnik trci są ook łściości mteriłó spółtrących: tempertur poierzchni styku, ośrodek, którym ody się skrnie, iekość nciskó jednostkoych orz kąt ntrci ostrz. W yniku istnieni trci n poierzchni styku iór z ostrzem, ystępuje opóźnienie przesuni się rsty torzącego się iór położonej njiżej poierzchni styku. Przy odpoiednich runkch styku n poierzchni styku iór, z poierzchnią ntrci, trcie może zrosnąć tk zncznie n mniejszej u iększej poierzchni ntrci, że spooduje tkże opóźninie dszych rst torzącego się iór. Nstępuje to yniku tego, że nprężenie trci zenętrznego jest iększe od nprężeni rónego grnicy pstyczności njiższych rst przesującego się iór. Postje tedy chrkterystyczn łóknistość spodniej części iór, któr może yć ykryt metodą metogrficzną. Oprócz łóknistości iór, którą oserujemy mniejszym u iększym stopniu zsze, możn zoseroć niektórych zkresch runkó skrni, przy skrniu meti pstycznych, postnie n ostrzu tz. nrostu. Jest to kinoe przedłużenie ostrz, utorzone z mteriłu orinego. Nrost częścioo przejmuje prcę ostrz, zmienijąc przy tym nie tyko przeieg torzeni się iór, e co żniejsze zmieni tkże ymiry i chrkter orinej poierzchni. Z tego poodu znjomość pr rządzących procesem postni nrostu m duże znczenie. Bdni metogrficzne iór i strefy jego torzeni, czyi tz. nsdy iór, ykzują istnienie inii zgniotu, których kierunek nie pokry się z inimi pośizgó. N rysunku 3 przedstiono schemtycznie kierunkoość łóknistości iór. Kąt pomiędzy końcoą grnicą odksztłceń, kierunkiem inii zgniotu oznczmy η i nzymy kątem zgniotu. η ϕ Rys. 3. Schemtyczne przedstienie inii i kąt zgniotu iór; z gruość rsty odksztłconej pstycznie

6 n or/min 1 vc mm/min 2 mm 3 4 ksp 5 φ 6 φ mm 7 yk mm 8 gk 9 gp 10 gu 11 Ψ 12 η 13