close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Один из аспектов разрушения материала в зоне резания..pdf

код для вставкиСкачать
УДК621.9
В. С. Са
ль
ников
, д–рт
е
хн. на
ук,про
ф., (4872) 35-18-87, stanki@uic.tula.ru
(Рос
с
ия,Ту
ла,Ту
лГУ),
Г. В. Ша
дск
ий, д–рт
е
хн. на
ук,проф., (4872) 35-18-87
(Рос
с
ия,Ту
ла,Ту
лГУ),
В. ГШадс
кий, а
с
пира
нт
, (4872) 35-18-87 (Рос
с
ия
, Тула
, Ту
лГУ)
ОДИНИЗАСПЕКТОВРАЗРУШЕНИЯМАТЕРИАЛАВЗОНЕ
РЕЗАНИЯ
Раз
работанамате
матиче
ск
аямоде
л
ьпроце
сс
араз
ру
шенияз
онырез
анияпри
повыше
нииэ
ффе
ктив
ностипроцес
с
аточе
нияимпул
ьс
амиэ
л
е
ктрич
ес
ког
отока, у
станав
лив
ающейу
сл
ов
иявв
одаимпу
ль
совсфаз
ойу
пруг
опл
ас
тиче
с
ког
оде
формиров
анияматериал
авз
онере
з
ания
.
Кл
юче
выес
лов
а: математиче
с
каямоде
ль
, з
онаре
з
ания, э
л
е
ктрич
ес
к
ийток,
дисл
ок
ационнаяте
ория
.
Приинт
енс
ифика
циипроце
с
с
овра
з
руше
нияоднойизз
а
дачя
вл
яе
т
с
я
соз
да
ниевнужномме
с
т
еивну
жноевре
мялока
ль
ныхз
он, от
лича
ющихс
я
пов
ышеннымпог
лощение
мэ
не
рг
ии, т
ое
с
т
ьз
онакт
ива
ция
. Не
обходимым
ус
ловиемэ
ффе
кт
ивног
овоз
дейст
в
ияне
с
коль
кихэ
не
рг
е
т
иче
с
кихпот
оков
раз
нойфиз
иче
с
койприроды наодинит
отобъек
тявля
е
т
сяихс
ог
ла
с
ова
ниевпро
ст
ра
нст
в
еивре
ме
ни.
Вк
аче
с
т
веос
нов
ывыбораинт
енс
ифициру
ющихэ
не
рг
ет
иче
ск
ихпот
оковпре
дложе
ноис
поль
з
ов
а
т
ьопре
деле
ниелимит
иру
ющихс
т
а
дийра
з
руше
нияит
иповв
оз
де
йс
т
вий, снижа
ющихэ
нерг
е
т
ичес
киеба
рь
ерыг
ла
вног
опроце
с
с
а- раз
ме
рног
ора
з
ру
ше
нияобра
ба
т
ыв
а
емог
ома
т
е
риа
ла
. Однимизт
а
кихпот
оковя
вля
е
т
сяэ
ле
кт
риче
с
кийт
ок,пропус
ка
емыйче
ре
зз
онуре
з
а
ния
.
Ка
кбылора
не
епока
з
а
но, вв
еде
ниеэ
лект
риче
с
ког
от
ок
авз
онуре
з
а
нияя
вля
е
т
сяэ
ффек
тивнымс
ре
дс
т
вомулучше
нияобра
ба
т
ыва
е
мос
т
ив
ыс
окопрочныхитв
е
рдыхс
т
а
лей. Пут
емвводавз
онуре
з
а
нияэ
ле
кт
риче
с
ког
о
т
оканиз
ког
она
пряженияможноиску
сс
т
ве
нноиз
ме
нитьфиз
иче
с
коес
ост
оя
ниек
онт
а
кт
нойпа
рыинс
т
ру
ме
нт– з
а
г
от
ов
ка
.
Дляобе
с
пе
че
нияединог
оподходакэ
лект
риче
ск
имиме
ха
ниче
ск
им
проце
сс
а
м, прот
е
ка
ющим вз
онепре
дра
з
руше
ниявус
лов
ия
хинт
е
нс
ифика
циипроце
с
саре
з
а
нияэ
ле
кт
риче
ским т
оком, пре
дложеноис
поль
з
ова
т
ь
положе
ниядис
лока
ционнойт
еории, объяс
ня
ющиеиз
мене
ниеэ
ле
кт
риче
ск
ог
осопрот
ив
ленияипрочност
иэ
в
олюцие
йдис
лок
ационнойс
т
рукт
уры
лока
ль
ног
ообъе
маобра
ба
т
ыв
ае
мог
ома
т
е
риала
.
Вв
еде
ниедополнит
е
ль
нойэ
не
рг
иивз
онуре
з
анияпоср
едс
т
вомпропу
ска
нияэ
ле
кт
рич
ес
ког
от
окас
оз
да
е
тупра
вля
юще
ев
оз
де
йс
т
вие
, о
т
личающе
е
с
яв
ыс
оким быс
т
роде
йс
т
вие
м. Бла
г
ода
рят
оку
, помимот
е
мпера
ту
рног
офак
т
оравобъемемат
е
риалав
оз
ника
ютлока
льныеэ
лект
родина
278
миче
с
киес
илы, дейс
т
вующиенас
коплениядис
лок
аций. Вча
ст
нос
т
и, появ
ляе
т
с
явоз
можност
ьиз
бира
т
ель
ног
ов
оз
де
йс
т
виянас
т
оячиедис
лока
ции
ипре
пя
т
ст
в
ия
,с
нижа
яэ
не
рг
ет
иче
с
киебарь
е
рынапут
идвиже
нияподвижных дис
лока
ций. Так
им обра
з
ом у
силив
а
ет
с
яэ
ффе
кт ла
винообра
з
ног
о
уве
личенияплот
нос
т
и дис
лока
ций вз
онера
з
руше
ния
. Дляу
ме
нь
ше
ния
э
не
рг
ое
мко
ст
и проце
сс
а ре
з
а
ния не
обх
одимо опре
де
лит
ь опт
има
ль
ный
моме
нтвр
еме
нидляпропус
ка
нияэ
ле
кт
риче
с
ког
от
окачер
езз
ону, нах
одящуюсявс
ос
т
ояниипре
драз
руше
ния
.
Восновуис
с
ле
дов
анияу
пруг
опла
ст
ичес
ког
оде
формиров
а
нияз
оны
рез
а
нияположе
ноиз
в
е
ст
ноеположениедис
лока
ционнойт
ео
рии: “воблас
т
ипре
дра
з
руше
нияимее
т
с
яне
к
от
ора
яконце
нт
ра
ция«с
ла
быхме
ст
», вкот
орыхможе
тз
а
родит
ь
с
ят
ре
щина
”
[2, 3]. Эт
оположениеос
нова
нонат
ом,
чт
о, е
с
ливт
е
ле
, находя
ще
мс
яподде
йс
т
в
ие
мра
ст
я
г
ива
ющихна
пряжений,
име
е
т
с
ядис
кообра
з
наят
ре
щинаГр
иффит
с
а[1], т
ое
еэ
не
рг
ияопре
де
ляе
т
с
я
раз
ност
ь
юэ
нерг
ийт
е
ласт
ре
щинойибе
зне
е
. Привоз
никнов
е
ниит
ре
щинывт
е
лепояв
ляют
сядвенов
ыес
в
ободныепове
рхност
и. Энерг
ия
, опре
де
ляе
ма
яс
вободнымипов
ерхнос
т
ямиW2 
R2 , г
де– уде
ль
на
япове
рхнос
т
наяэ
не
рг
ия
; R – попер
ечныйраз
ме
рдис
кообра
з
нойт
ре
щины. Вт
е
ле
под де
йст
в
ие
м ра
с
т
яг
ив
ающихна
пряже
ний з
апа
са
е
т
с
я упруг
а
яэ
не
рг
ия
2 / 2 ( / E - у

/ 2 2 / 2 E E
пруг
аядеформа
ция
). Послера
с
крыт
ия
т
рещины э
т
аэ
не
рг
иярела
кс
ируетвобъе
ме4
h 3 / 3 , ст
е
к
ае
ткве
ршина
м
т
рещины ипре
вра
ща
е
т
с
явпове
рхност
ную. Из
-з
аэ
т
ог
оу
пруг
аяэ
не
рг
ия
сис
т
е
мыпонижае
т
с
янав
еличинуW(2 / 2E )( 4
h 3 / 3) . Тог
даиз
ме
нение
э
не
рг
иис
ис
т
е
мы
Wc WW2

h 2 2 / 3
(2 / E )h3 .
(1)
Ра
в
нов
ес
иевт
акойсис
т
е
медос
т
иг
ае
т
с
япринек
отор
омк
рит
ичес
ком
з
нач
ении ра
з
ме
ра т
р
ещины Rkp , ког
да 
Wc /
R R R 0 , т
ог
да
kp
Rkp 2 
E / 2 .
2W / 
2
Оче
видно,е
слиприR Rkp 
а
коес
ост
оя
ниеяв
ляе
т
с
я
c R 0 , т
не
ус
т
ойчивым, т
ое
ст
ьприR Rkp , ростт
ре
щиныэ
не
рг
е
т
иче
с
кив
ыг
оде
н,
априR Rkp т
ре
щинадолжназ
а
х
лопыва
т
ьс
я
.
Ес
ли пре
дположит
ь, чт
овт
е
леника
каяпла
ст
иче
ск
аяде
форма
ция
не
в
оз
можнаивнеме
ст
ьнабормикрот
ре
щин, т
ора
з
ме
рыиформаихс
охра
ня
ют
с
ядо kp  a
E / Rkp , Приэт
ом т
е
лоде
формиру
ет
с
ячис
то
упруг
о. Вс
луча
еkp рос
тма
кс
ималь
нойт
ре
щиныс
т
а
новит
с
яэ
не
рг
е
т
иче
с
кивыг
одным, онас
т
арт
у
етираз
рыв
а
етт
е
ло.
279
Хот
ят
ак
иера
с
сужденияс
пра
в
едливы т
ольк
одлят
ре
щин соче
нь
ост
р
ойв
ершино
й, онипока
з
ыв
ают
, чт
овкрит
иче
с
киху
слов
ия
хна
пряжениявве
ршинег
р
иффит
с
овс
к
ойт
ре
щиныдос
т
иг
а
ютпреде
ль
ныхз
на
чений,
подде
йст
в
ие
мкот
орыха
т
омныес
в
яз
ира
з
рыв
ают
с
яз
ав
ре
мя,порядка0 .
В соот
в
ет
с
т
вии сра
с
с
мот
ре
нным подходом з
ону пре
дра
з
ру
ше
ния
опре
де
лим че
ре
зконце
нт
ра
цию с
ла
быхмес
т
, кот
орыеха
ра
кт
е
риз
у
ют
с
я
функциейра
с
пре
де
ле
нияна
пр
яже
ний
() [2, 3].
Пос
ле приложе
ния
на
пряжениявт
елеобра
з
уе
т
с
яN () т
ре
щин( 1/ ì 3 )

N () 

()d.
(2)
0
Ес
лира
з
ме
рт
рещиныпоГриффит
суR , т
осуммарна
япов
е
рхнос
т
ь
вс
е
хт
ре
щин, на
ходя
щихс
яве
динично
мобъе
меможе
тбытьпре
дс
т
а
вле
на
сле
дующимобра
з
ом
() N ()R 2 ,
(3)
г
де– г
е
оме
т
ричес
кийфа
кт
ор,опре
де
ляе
мыйформойт
ре
щин.
Дляоце
но
чныхра
с
чет
овпринят
осчит
ат
ь
, чт
ора
з
ме
рт
ре
щиннеиз
ме
ня
ет
с
ясрос
т
омна
пряжений, ат
олщинас
лоя, вкот
оромт
ре
щиныу
пруг
ов
лияютдругнадруг
а
, пооце
нка
мГриффит
с
а~ R . Тог
дас
уммарна
я
площадьт
рещин () , приходя
щая
с
янаединицуплоща
дипопе
ре
чног
о
се
че
нияз
оныпре
дра
з
руше
ния
( ) () N ()R 2 .
(4)
Эт
оэ
кв
ив
ал
ент
ноу
ме
нь
ше
нию «живог
ос
е
чения
» на() [2, 3] ирос
ту
э
ффе
кт
ив
ныхнапряже
нийвне
мна
ýô F / S ýô F /[S (1 ())] /(1 ()) ,
(5)
г
деS, Sýô - площадьпопе
ре
чног
ос
ече
нияс
лоямат
е
риа
лаиееэ
ффе
кт
ивноез
на
че
ние
; F-с
ила
, де
йс
т
в
ующаянара
с
сма
т
рива
е
мыйслоймат
е
риала
.
Пос
коль
кура
з
ме
рт
ре
щинобычноне
из
ве
ст
е
н, поэ
т
омуис
поль
з
у
ет
с
я
нормирова
ниез
наче
ние() на max , т
ое
с
т
ьв
во
дит
сяот
нос
ит
е
ль
на
я
ве
личина() () / max , к
от
ора
яха
ра
кт
е
риз
уе
тповре
жде
ннос
т
ьмат
е
риа
лаииз
ме
няе
т
с
яот0 до1 [2].
Пр
и ()  max прира
ще
ниена
пря
же
нийв
ыз
ыв
а
е
тт
ак
оеув
е
лич
е
ниеконце
нт
ра
циимик
рот
р
е
щин N , ко
т
ороевс
в
ою оч
ер
е
дьув
е
личива
е
т
э
ффе
к
т
ив
ноена
пр
яже
ниез
ас
че
туме
нь
ше
нияживо
г
ос
е
ч
енияна
с
т
оль
к
обыс
т
ро, чт
овыз
ыв
а
е
тнов
оеиз
ме
не
ниеконце
нт
ра
циимикр
от
ре
щин. Вре
з
уль
т
а
т
ет
а
к
ог
ола
в
иноо
бра
з
ног
опроце
с
с
аз
аоч
е
ньма
лыйконе
чныйпро
ме
жу
т
ок
вр
е
ме
нина
с
т
упа
е
тра
з
ру
ше
ниер
а
сс
ма
т
рива
е
мог
ообъ
е
мама
т
е
риа
ла
280

N
 .
(6)

max 
Ра
з
руше
ниепроис
ходитприкрит
иче
с
кихнапряженияхmax , т
о
ес
т
ья
вля
ет
с
якрит
иче
ским с
обыт
ие
м. По
сколь
купроце
с
сз
а
рожде
нияи
рос
т
аде
фе
кт
нос
т
ист
рук
ту
ры нос
итла
винообра
з
ныйх
а
ракт
е
р, буде
мполаг
ат
ь
, чт
о
lim
N () k 2 ,
(7)
нок
онцент
ра
циямикрот
ре
щиног
ра
ниченареа
ль
нымобъе
момира
з
мера
мимик
рот
ре
щин
2 .
N max (kp ) 1/ hkp Rkp
(8)
N
2
N ()  max .
2kp
(9)
Тог
да
Пообес
т
ороны микрот
ре
щин вре
з
уль
т
а
т
ес
ильнойпла
с
т
иче
с
кой
де
форма
циима
т
ериа
лимее
тиск
аже
нноекрис
т
а
лличе
ск
оест
рое
ние
, повыше
ннуюплот
нос
тьдис
лока
цийидруг
иеде
фе
кт
ы.
Ана
лизиз
ве
с
т
ныхэ
кс
пе
риме
нт
а
льныхз
а
вис
имос
т
е
йра
с
преде
ле
ния
плот
ност
идис
лока
ций, полу
ченныхВ. К. Ст
а
рков
ым, пока
з
ал, чт
оония
вляют
с
я функ
циями режимоврез
а
ния (h,V p , S0 , br ) , г
де h –координа
т
а
т
очкиот
нос
ит
е
ль
ноне
кот
оройплос
кос
т
и, с
оот
в
ет
с
т
вующе
ймак
сима
льной
ихк
онце
нт
ра
ции; S0 , V p , br – оборот
на
япода
ча, с
ко
рост
ьиг
лубинаре
з
а
нияс
оотв
е
т
с
тв
е
нно. Эт
и ра
с
пре
де
лениянос
ятэ
волюционный х
ара
кт
е
р,
из
ме
ня
яс
ьотнормаль
но
г
оз
а
конакг
а
ммара
спре
деле
нию, поме
реиз
ме
не
нияположе
нияу
час
т
камат
е
риалавобла
с
т
ипре
дра
з
рушения(рис
. 1).
Вс
оот
в
ет
с
т
виист
е
ориейдисло
ка
цийна
пря
же
ние
, не
обходимо
едля
пла
с
т
иче
с
койде
формации
Gb

,
(10)
k
г
деG – модульс
дв
иг
а
;b–в
е
кт
орБюрг
е
рс
а; k – чис
ле
нныймножит
е
ль
.
Тог
дасуммарна
яплоща
дьт
ре
щин, приходя
ща
яс
янае
диницуплоща
дипопере
чног
ос
е
че
нияз
оныпр
едра
з
ру
ше
ния,
() f (hkp , S o ,V p , br ) ,
(11)
г
деhkp – крит
иче
с
кийра
з
ме
рз
оныпре
дра
з
ру
ше
ния(поГриффит
с
уможет
быт
ьприня
трав
нымкрит
иче
с
комура
з
ме
рудис
кообра
з
нойт
ре
щины, при
кот
оромееростэ
не
рг
е
т
ич
ес
кив
ыг
оден).
Всоот
в
ет
с
т
виисмоде
ль
ют
ве
рдог
от
е
лаМа
кс
ве
лабуде
му
чит
ыва
т
ь
рел
ак
са
ционныйха
рак
т
ериз
ме
не
ниянапряжений[5, 6]:
281
(h, S o ,V p , br ) cp a 
sign [kp (h, S o ,V p , br )] ,
(12)
г
деkp – к
рит
ичес
к
аяплот
ност
ьдис
лока
ций, с
оот
ве
т
с
тв
ующаяра
з
руше
ниюма
т
е
риа
ла
.
Рис
.1. Динамикаобр
аз
ов
анияд
ефе
ктнойоблас
тивз
онерез
ания
Вэ
т
ом с
лу
чае с
т
е
пень де
фе
кт
нос
т
ис
т
рукт
уры буде
т не т
оль
ко
функциейре
жимовре
з
ания,ноивре
ме
ни.Из
в
ес
т
но, чт
ора
з
рушениемат
е
риа
ланас
т
упае
тпридос
т
иже
ниик
рит
иче
с
койплот
ност
идислок
ацийра
внойkp =1015...1016 ì 2 [5, 6].
Дляопр
еде
ле
нияра
з
ме
ровз
оны пре
драз
руше
нияс
ле
дуетпот
р
ебова
т
ь,чт
обывееобъе
мес
ре
дне
ез
нач
ениеплот
нос
т
идисло
ка
цийñp было
бо
льшекрит
иче
ск
ог
ое
ез
на
че
нияkp , т
ое
с
т
ьудов
лет
в
оря
лоу
слов
ию
h
1 kp
cp 
(h, S o ,V p , br )dh kp .

2hkp h
(13)
kp
Оче
видно, че
ммень
шеhkp , т
е
мвышек
онцент
ра
циясл
абыхме
с
т
.В
т
ожевре
мяононедолжнобыт
ьменьшекрит
иче
с
ког
ора
з
мерат
ре
щины
ГрифицаRkp , начинаяск
от
орог
овоз
можныс
т
а
ртирос
тт
рещины.
Уде
ль
ноеэ
ле
кт
риче
с
коесо
прот
ив
ле
ниеэ
т
ог
ос
лояз
а
мет
новыше
,
чем исхо
дноеуде
ль
ноес
опрот
ив
ление
, т
а
кк
акс
опрот
ивле
ниемет
а
ллов
пропорциона
ль
ноплот
ност
идислок
ацийвних[4, 7]. Опис
а
нныйме
ха
низ
м
вме
с
т
есяв
ление
мст
я
г
ив
а
нияобус
ла
влива
е
тна
личиепе
ре
ходног
ос
опрот
ив
ле
ниявде
формируе
момуча
с
т
кеда
жевот
с
ут
с
т
виевс
я
ког
ородачуже
родныхв
ключ
ений.
282
Приве
де
нныера
с
сужденияпок
аз
ыв
а
ют
, чт
одлявве
де
нияинт
е
нсифицирующе
г
оэ
ле
кт
риче
с
ког
от
окане
обходимопе
рат
ивныйконт
рольупруг
оплас
т
ич
ес
ког
оде
фо
рмиров
а
нияма
те
риалавз
онере
з
а
ния.
Тольк
оприс
ог
лас
ов
анномсос
нов
нымв
оз
де
йс
т
вие
мв
ве
де
ниеэ
ле
кт
риче
с
кой э
нерг
ии с
оз
да
ют
с
яус
ловиядляпроя
вле
нияс
ине
рг
е
т
иче
с
ких
э
ффе
кт
о
вдляра
з
ме
рног
ора
з
ру
ше
нияобра
ба
т
ыв
ае
мог
ома
т
е
риа
ла
. Оче
видно, чт
опри де
йс
т
вии инт
енс
ифициру
юще
г
оэ
ле
кт
риче
с
ког
от
ок
аз
а
сче
тот
ме
ченныхв
ышефак
т
оровраз
руше
ниена
с
т
упае
тприkp .
Ра
бот
ав
ыполне
наприфина
нс
овойподде
ржкеРФФИ, прое
кт№ 0908-99036-р_офи.
Библиографиче
с
кийс
писок
1. Биде
рма
нБ. Л. Те
орияу
да
ра
. М.: Ма
шг
из
, 1952. 256 c.
2. Вла
димировВ. И., Кус
овА. А. Те
орияра
сшире
нияполосс
коль
же
ниявкрист
а
лла
х// Физ
икат
ве
рдог
от
ела
. 1976. Т.18. С.1523-1528.
3. Вла
димировВ. И., Кус
овА. А. Эв
олюциядис
лока
ционных неоднороднос
т
ейприплас
т
иче
скойде
форма
цииме
т
а
ллов// Физ
икаме
т
аллови
ме
т
аллов
е
дение
. 1975. Т.39. Вып.6. С.115-115.
4. Зоре
вН. Н. Ра
с
четпрое
кцийс
илре
з
а
ния.М.: Машг
из
, 1958. 402 c.
5. Каба
лдинЮ. Г. Ст
рукт
урно
-э
нерг
ет
иче
с
кий подход к из
на
шива
нию т
в
ердых с
пла
вов// Из
в
ес
т
иявуз
ов. Ма
шинос
т
роение, 1990. № 12.
С.62–68.
6. КаллиопинВ. В. Проце
с
сре
з
а
ния
, ка
кз
ада
чау
пруг
ост
и// ИФЖ.
1960. № 6. С.30-38.
7. Мак
аровВ. Н., Проск
уряковС. Л. Те
рмоме
ха
никав
ысокос
корос
т
нойле
з
вийнойобра
бот
ки// Те
плофиз
икат
ех
нолог
иче
ск
ихпроцес
с
ов: т
ез
.
до
кл.8-йконф. Рыбинск:Рыбинс
кийа
виа
ц. ин-т
, 1992. С.138-140.
V. Salnikov, G. Shadsky, V. Shadsky
One of aspects of destruction of the material in the cutting zone
It is devoted working out of mathematical model of process of destruction of a zone
of cutting at increase of efficiency of process turning by impulses of the electric current, establishing conditions of input of impulses with a phase of plastic deformation of a material in
a cutting zone.
Получе
но12.11.2009
283
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
287 Кб
Теги
один, резания, зоне, разрушение, pdf, материалы, аспектов
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа