IMG78

64

Ryl. 1.46. Oddziaływanie narostu na styk powierzchni przyłożenia z materiałem ostrza

Przy odpowiednio dużym naroście wysunięcie w, może być większe od odprężenia, w . związku z czym bezpośredni styk na powierzchni przyłożenia może całkowicie zanikać - J wówczas ma miejsce jedynie styk z tylną powierzchnią narostu. Praktycznie objawia się to między innymi niezmiennością sumarycznych sił cząstkowych działających na ostrze przy 1 różnych szerokościach starcia ostrza VBg.

Na siły działające na powierzchni przyłożenia może wywierać wpływ nie tylko narost, ale również w odpowiednim stopniu odkształcona stykowa warstwa wióra.

Naprężenia na styku powierzchni przyłożenia

Badania doświadczalne naprężeń na styku powierzchni przyłożenia z materiałem skrawanym jest trudne do przeprowadzenia ze względu na małe wymiary powierzchni styku.

W przypadku gdy szerokość starcia na powierzchni przyłożenia jest duża, przydatna jest metoda elastoplastyczna. W czasie modelowych badań stosowane jest ostrze wykonane z przezroczystego materiału o odpowiednich własnościach optycznych, zaś materiałem skrawanym jest miękki metal, najczęściej ołów. Zużycie na powierzchni przyłożenia modelowane jest przez odpowiednie zaszlifowanie ostrza. Na podstawie badań doświadczalnych przeprowadzonych wspomnianą metodą dla przypadku swobodnego toczenia krążka stwierdzono, że największe naprężenia normalne i styczne występują w okolicy krawędzi skrawającej. W miarę oddalania się od niej naprężenia maleją i osiągają wartość równą zero w miejscu utraty styku (rys. 1.47). Na podkreślenie zasługuje fakt, że wartość występujących naprężeń nie jest zależna od grubości warstwy skrawnęj h.

Przeliczenia współczynnika tarcia zdefiniowanego jako:

(1.70)

wykazały, że posiada on różne wartości w różnych miejscach styku. Największą wartość |ip posiada w okolicy krawędzi skrawającej (ty* 1*1.5), po czym w miarę oddalania się od niej maleje osiągając wartość Pp> 0.5+0.7.

Rys. 1.47. Rozkład naprężeń normalnych i stycznych na powierzchni przyłożenia przy toczeniu ołowiu (vc=0.2mm/si b=3mm, VBa*lmm) (4]

Na podstawie przeliczeń wielkości współczynnika tarcia oraz naprężeń stycznych i normalnych można wnioskować, że w warunkach przytoczonych badań modelowych w okolicy krawędzi skrawającej ma miejsce tarcie ze zwiększonym udziałem adhezji, zaś w dalszych miejscach styku warunki tarcia zbliżają się do warunków tarcia zewnętrznego. Zróżnicowanie styku na powierzchni przyłożenia, objawiąjące się różnym charakterem tarcia, posiada związek z wielkością i źródłem występujących tu naprężeń normalnych. W okolicy przylegającej do krawędzi skrawąjącej pole naprężeń jest nierozerwalnie związane z naprężeniami w strefie tworzenia wióra. Z tego też powodu przy skrawaniu materiałów plastycznych na wielkość naprężeń na powierzchni przyłożenia w okolicy krawędzi skrawąjącej posiada wpływ współczynnik zgrubienia wióra fo,. Im jest on większy, tym większe są również naprężenia T_p i o_p, co łatwo stwierdzić na podstawie pomiaru sił F_a i Fon w warunkach skrawania narzędziem ostrym (bez zużycia), a więc wówczas, gdy siły F₀ i Fon są zależne głównie od naprężeń panujących w okolicy krawędzi skrawającej. Zwiększenie współczynnika zgrubienia wióra ku, powoduje również wzrost współczynnika tarcia na powierzchni przyłożenia (ip, spowodowany zwiększeniem części styku, na którym występuje wzmożona adhezja.