Эффект бокового потока материала

Характерное явление, возникающее при операциях жесткой токарной обработки, называемое «боковой поток материала», объясняется эффектом сжатия материала заготовки между боковой стороной инструмента и обрабатываемой поверхностью, когда UCT меньше минимального значения.

Кроме того, это также может быть результатом протекания высокопластифицированного материала через изношенную заднюю кромку в сторону инструмента.

Боковой поток материала — это поведение материала, когда толщина неразрезанной стружки h меньше минимальной толщины стружки в конкретной точке, определяемой углом 0~ 25°. Поскольку образования стружки не происходит, наблюдается упругопластическая деформация поверхностного слоя. В точке II упругий компонент пружинит назад после перемещения инструмента, а за точкой III компонент пластической деформации приводит к окончательной деформации поверхностного слоя.

Эффект бокового потока материала приводит к существенному ухудшению качества поверхности, поскольку сжатый, похожий на чешуйки, твердый и очень абразивный материал свободно прикрепляется к сформированной поверхности вдоль отметок подачи.

Образование характерных заусенцев на выступах метки подачи происходит более интенсивно при более высокой скорости резания и больших радиусах выступа инструмента, а также при прогрессирующем износе инструмента.

Прогнозирование бокового потока материала

Боковой поток материала, возникающий при жестком точении, также может быть смоделирован с использованием модели из трех термо-упруго-вязко-пластичных материалов. Прогнозирование образования стружки и эффекта бокового потока при ортогональном точении закаленной стали AISI 52100 твердостью 62 HRC с помощью инструмента PCBN.

Применяемая модель способна имитировать боковой поток материала вокруг меток подачи, смещение бокового потока зависит от значения радиуса наконечника инструмента таким образом, что материал сжимается позже с большим радиусом наконечника инструмента (аналогично для более низких подач).

Термомеханическая нестабильность

В частности, был определен критерий Рехтса и выбраны условия резания, при которых возникает нестабильность сдвига. Основная проблема, возникающая при моделировании образования стружки при точении с высокой точностью, заключается в прогнозировании критической скорости резания, соответствующей началу нестабильности сдвига, как это предлагается критерием Рехта. Скорости резания около 1 м /мин достаточно, чтобы CTI доминировал в образовании стружки при точении стали AISI 52100 (60 HRC).