IMG72

52

Badania wykazują nieprawdziwość tej zależności. Wynika to stąd, że w rozważaniach zakłada się stałą wartość 0, podczas gdy 0 jest funkcją kąta <J>: ©=fi(<J>) i odwrotnie: «J»=f2(0). Badając doświadczalnie kąt ó stwierdzono, że kąt ten w swobodnym prostokątnym skrawaniu zależny jest od kąta tarcia 0, kąta natarcia ostrza y₀, od własności materiałowych obrabianego materiału i od prędkości skrawania v_c.

W związku z powyższym bardziej zbliżona do rzeczywistości byłaby zależność:

2ó + 0-y«*C,

gdzie C * 90° jest zależne od rodzaju materiału obrabianego.

Zależność tę ustalił Merchant. Założenie Merchanta jest następujące:

t,-T.₊k.fl_ś.    (1.45)

gdzie:

Tao - granica plastyczności przy czystym ścinaniu,

<j.b - naprężenie normalne na umownej granicy poślizgu,

k - stała dla danego materiału, zwana współczynnikiem tarcia wewnętrznego.

Do wzoru (1.45) na tu, podstawiamy Oah ze wzoru:

o* = T* - tg(ó+u>)    (1.46)

Wstawiamy T» do wzoru na F, otrzymując:

_F .    I» h b

* coi(^+0-To)sin^-k'Sin(^+0-yo)sin0

Szukamy takiej wartości kąta ó. przy której siła tworzenia wióra F* jest minimalna:

Po podstawieniu jak poprzednio warunek ten jest spełniony, gdy:

ctg(2ó + 0-yo)=k

Oznaczając przez arcctg(k) = C otrzymamy:

Otrzymano również inne zależności, np.:

$ + 0-

I^S -^Stó,icr

Ó + 0 - Y*⁼ ” ^_Lee.Sheffer,itp.

Żaden z tych wzorów nie jest dokładny. Ogólnie można stwierdzić, że gdy kąt id * 0-y_o rośnie, to kąt 0 maleje. W ten sposób w przybliżeniu praktycznie można przyjąć, że:

ID+0 = const.

Na tej podstawie, traktując zagadnienie doświadczalnie, można wg Zoriewa przyjąć, że:

(1.48)

0 + 0 - Y» = C*

Wartość stałej C* w tym wzorze musi być ustalona doświadczalnie. Przykładowo dla stali węglowej o zawartości węgla C > 0,25 % z perlitem płytkowym C* s 50°.

Znając kąt 0 z zależności:

można dla danego kąta Yo obliczyć wartość kata tarcia 6.

1.2.7. Procesy stykowe na powierzchni natarcia

W różnych punktach styku wióra z powierzchnią natarcia ostrza istnieją różne: temperatura, naciski i czystość chemiczna stykających się powierzchni (tlenki, azotki, związki adhezyjne, itp.). W zależności od tych czynników może się zmieniać charakter tarcia na powierzchni natarcia. Mogą występować dwa charakterystyczne przypadki:

(1)    tarcie zewnętrzne - bez odkształceń plastycznych warstwy stykowej wióra,

(2)    tarcie wewnętrzne - przy pełnym sczepieniu materiału wióra z narzędziem; przesuw

wióra odbywa się dzięki płynięciu materiału wewnątrz wióra.

Przypadek pierwszy zachodzi bardzo rzadko i tylko wtedy, gdy prędkość skrawania jest bardzo mała, zaś ośrodek, w którym się odbywa, jest chemicznie aktywny (np. woda). Wówczas powstaje adsorpcyjna warstwa izolacyjna (np. tlenkowa), która może się odnawiać - do sczepienia powierzchni stykowych zatem nie dochodzi.