IMG85

Warunek plastyczności ma postać (4J:

(1.80)

Rys. 1.65. Naprężenia działające na elementarną objętość w przynarzędziowej warstwie wióra Jeżeli przyjąć, że na powierzchni natarcia nie ma tarcia (rys. 1.65), to naprężenia o_y i a, są naprężeniami głównymi Oi i Oj- Natomiast maksymalne naprężenie styczne Tm, działa w płaszczyznach nachylonych pod kątem 45° do powierzchni natarcia ostrza, a warunek plastyczności jest spełniony, gdy:

(181)

-Sk

Uwzględniając, że a_y < 0, o* < 0 oraz oczywiście, że |o_y| = -a_y i |aj = ~o_t. ostatecznie warunek plastyczności przyjąłby postać:

N"Ki

*k

(182)

Jeżeli na powierzchni natarcia występuje tarcie, to zależność (1.82) jest przybliżona.

Gdy wartość naprężenia (ciyl będzie dostatecznie duża, to T=Tn»*<k i warunek plastyczności nie będzie spełniony. Wartości |o^j rosną, gdy rośnie współczynnik tarcia py.

W związku z tym, jeżeli Py będzie wzrastać, to w tym większej objętości dolnej części wióra nie będzie spełniony warunek plastyczności i tym większe będą wymiary obszaru (I). Rozumowanie to wyjaśnia powstanie narostu przy małych prędkościach skrawania i niskich temperaturach stykowych ©*. Powstanie narostu w przynarzędziowej warstwie wióra wymaga istnienia dostatecznie „niejednorodnego" stanu naprężeń w tej warstwie pod działaniem sił tarcia.

79

Przy małych prędkościach skrawania temperatura styku wióra z powierzchnią natarcia odgrywa drugorzędną rolę. Przy dużych prędkościach skrawania współczynnik tarcia jest również czynnikiem określającym stopień rozwoju narostu. Jednakże w odróżnieniu od małych prędkości skrawania istotną rolę może odgrywać czynnik temperaturowy. Zgodnie z zależnością (1.82) przy jednym i tym samym stanie naprężeń warunek plastyczności może być spełniony lub nie, w zależności od granicy plastyczności k. Jeżeli w rezultacie podwyższonej temperatury wartość granicy plastyczności k zmaleje, to w górnej części obszaru (I) warunek plastyczności będzie spełniony i rozpocznie się proces poślizgów plastycznych. Będzie to oznaczać, że część obszaru (1), gdzie zaszły odkształcenia plastyczne, już będzie należeć do obszaru (2) - obszar (2) będzie się zwiększał kosztem obszaru (1). Z powyższego wynika, te przy stałych pozostałych czynnikach wielkość narostu powinna wzrastać ze wzrostem współczynnika tarcia i maleć z podwyższeniem temperatury do takich granic, kiedy zaczyna maleć granica plastyczności k.

Dla stali zakres temperatur, przy których granica plastyczności k zaczyna maleć, rozpoczyna się od temperatury 0*3OO°C. Przy dostatecznie dużych temperaturach na skutek wzrostu prędkości skrawania warunek plastyczności na skutek obniżenia granicy plastyczności k materiału narostu spełnia się również w najbliższej (dolnej) okolicy powierzchni natarcia (powierzchni styku) i narost przestaje się tworzyć (przestaje istnieć). Na powierzchni styku pozostaje tylko obszar względnego zahamowania - temu momentowi odpowiada temperatura ~600°C. Dalsze zwiększenie prędkości skrawania prowadzi do dalszego wzrostu temperatury i dalszego spadku granicy plastyczności k. Prowadzi to do zmniejszenia oporu odkształcenia plastycznego, do zmniejszenia rozmiarów obszaru względnego zahamowania - obszaru stykowych odkształceń plastycznych. Jednakże przy praktycznie osiągalnych prędkościach skrawania obszar względnego zahamowania nadal istnieje.

Na wymiary narostu wpływają [2]: rodzaj materiału obrabianego, prędkość skrawania, grubość warstwy skrawanej, kąt natarcia ostrza skrawającego i rodzaj cieczy obróbkowej. Do materiałów, które nie wykazują skłonności do tworzenia narostu, należą: miedź, mosiądz, brąz, większość stopów tytanu, żeliwo białe, stale zahartowane. Narost występuje przy skrawaniu stali konstrukcyjnych, większości stali stopowych, żeliwa szarego, aluminium i siluminów Szkodliwy wpływ narostu obserwuje się w takich operacjach obróbkowych, jak. toczenie kształtowe, wiercenie, rozwiercanie i gwintowanie, gdy zalecane prędkości skrawania są bliskie zakresowi intensywnego rozwoju narostu.