IMG76

60

/. 2.7.4. Współczynnik lorda na powierzchni natarcia

Wprowadzamy oznaczenia:

A, b_sL_s

(I 66)

(1-67) gdzie: A. - pole powierzchni styku.

h. - szerokość styku wióra z powierzchnią natarcia,

L« - długość styku wióra z powierzchnią natarcia.

Wprowadzając wartości q_N i qp zakładamy. Ze naprężenie normalne i styczne na powierzchni natarcia rozłożone są równomiernie, co (jak widać na rys. 1.42) jest daleko idącym uproszczeniem.

Średni współczynnik tarcia na powierzchni natarcia zdefiniowano następująco:

(1-68)

Największa koncentracja naprężeń występuje w okolicy krawędzi skrawającej na części plastycznej o długości Lp. Należy więc stwierdzić, że naprężenia w tej części decydują o wartości współczynnika tarcia jAj. Średni współczynnik tarcia jt, charakteryzuje więc głównie stosunek naprężeń xja_m na plastycznej części Lp. Na podstawie badań doświadczalnych stwierdzono, że w warunkach skrawania bez narostu jednostkowa siła tarcia qp jest prawie niezależna od parametrów skrawania: prędkości skrawania v_c. posuwu f (lub grubości h), głębokości ap-(lub szerokości b) i kąta natarcia y©. a jedynie zależna od rodzaju materiału obrabianego - jego własności mechanicznych. Stwierdzoną doświadczalnie stałość wartości qp można wyjaśnić w ten sposób, że na jej wielkość wpływa przede wszystkim granica plastyczności, która okazuje się być mało zależna od warunków skrawania - zależy ona głównie od materiału obrabianego. Stałość granicy plastyczności dla danego materiału w różnych warunkach skrawania można wyjaśnić w ten sposób, że przy większych prędkościach skrawania występuje większa temperatura stykowa, ale i większa prędkość odkształcenia plastycznego - temperatura i prędkość odkształcenia oddziałują na wielkość odkształceń plastycznych przeciwstawnie. Większa temperatura stykowa nie jest więc w stanie spowodować znaczniejszych zmian granicy plastyczności, która pozostaje prawie niezmienna.

W odróżnieniu od q? jednostkowy nacisk qs charakteryzuje się dużymi zmianami wraz ze zmianą prędkości v_Cł zmianą kąta natarcia ostrza Yo oraz ze zmianą własności mechanicznych obrabianego materiału. Na podstawie badah doświadczalnych stwierdzono, że charakterystyki qp i qN są od siebie niezależne. Są oddzielnymi charakterystykami zależnymi od wielu czynników:

qF - zależy głównie od własności wytrzymałościowych materiału obrabianego, qN - zależy głównie od prędkości skrawania, kąta natarcia ostrza i grubości warstwy skrawanej.

Można powiedzieć więc, że nazywanie p, współczynnikiem tarcia jest umowne. Wartość ta może się zmieniać w bardzo złożony sposób i w swej istocie nie jest współczynnikiem tarcia w znaczeniu Fizykalnym. Tę zależność średniego współczynnika tarcia p, jak również duże wartości tego współczynnika (niekiedy py>l) próbowano wyjaśnić tzw. dwuczłonowym prawem tarcia Coulomba w postaci:

i*-i‘.+²r^L.    ^(1M)

n

gdzie:

|i - współczynnik tarcia w warunkach powstawania złącz adhezyjnych,

Po - klasyczny współczynnik tarcia, związek między siłą normalną i siłą tarcia,

A« - rzeczywista powierzchnia styku,

Tb - wartość jednostkowej siły sczepiania się obu powierzchni,

Fn- siła normalna.

-*-		-%-
■U		powierzchio rzeczywisto o
Fo=**> Fn |^F"		F*=ToA*
		— ^
torcie klosyczne		złącze adhezyjie
-V-		-\-

Rys. 1.43. Model tarcia klasycznego i dwuczłonowego: F_a - siła ścinania złącz adhezyjnych

F=F.*F.;

Wzięcie pod uwagę dwuczłonowego prawa tarcia wyjaśnia duże wartości współczynnika Pr, nie nadaje się jednak do wyjaśnienia, dlaczego na wartość p? wpływa zasadniczo