OBRABOTKAMETALLOV Vol. 25 No. 4 2023 9 TECHNOLOGY ω – объем деформируемого металла, м3; t – время деформации объема ω металла, с. Отметим, что допущения, принятые С.Н. Корчаком в работе [1], не привязаны к конкретному виду шлифования, поэтому они будут справедливы и для разрабатываемой модели силы резания, возникающей в процессе плоского шлифования. На рис. 1 показана расчетная схема среза металла режущей кромкой абразивного зерна круга с площадкой затупления lj. В работе [1] принята свободная схема резания из-за малого влияния краевых эффектов по длине режущей кромки, которая превышает глубину резания единичным зерном круга в сотни раз. Принято допущение, что зона сдвига имеет форму параллелограмма, так как температурно-скоростные параметры процесса шлифования (скорость резания 30–60 м/с и температура 600–1500 ºС) делают состояние металла схожим с идеально-пластическим, а зона сдвига сужается в тонкую полоску и не имеет клиновидной формы, как при прочих видах резания. По данным источника [1], толщина m зоны сдвига равна 1–5 мкм. В результате для условий свободного резания также сделаны допущения, что в зоне сдвига, имеющей форму параллелограмма (рис. 1), величины интенсивности напряжений σ и интенсивности скорости деформации ε в среднем постоянны. Сдвиг металла в зоне резания производится из условия, что абразивное зерно абсолютно острое, длина его режущей кромки равна bj, а длина площадки затупления по задней грани равна нулю, т. е. lj = 0. Площадь зоны сдвига можно описать толщиной m самой зоны, глубиной среза as и углом сдвига β1 (рис. 1). Работа абсолютно острого абразивного зерна шлифовального круга затрачивается на пластическую деформацию металла объемом ωj в зоне сдвига за время сдвига ∆t при прохождении вершины острого зерна круга расстояния hj (на рис. 1 – расстояние между точками О и О1) со скоростью Vk. Объем снимаемой стружки (рис. 1 и 2, а) состоит из множества объемов ωj. Применительно к сдвигу элементарного объема металла ωj в зоне резания, совершаемому j-м зерном круга, преобразуем выражение (1) для расчета работы Аj, затрачиваемой на пластическую деформацию объема металла ωj (рис. 1): j A d ω = σε ω= σεω ∫∫∫ . (3) Выразим мощность Nj деформации металла в зоне сдвига через приращение элементарного Рис. 1. Расчетная схема пластической деформации в зоне сдвига при резании единичным зерном: 1 – наружная поверхность металла; 2 – траектория перемещения режущего зерна; 3 – режущее зерно Fig. 1. Calculation model of plastic deformation in the shear zone when cutting with a single grain: 1 – outer metal surface; 2 – cutting grain motion pattern; 3 – cutting grain
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1