Fizica procesului de aschiereIntroducere privind procesul de aschiereProcesul de aschiere presupune existenta a 5 factori:a)scula aschietoare-confectionata dintr-un material adecvat cu o geometrie constructive necesara utilizarii.b)regimul de aschiere-cu parametrii lui:u-adancimea de as, viteza de aschiere-se calc in f de turatie sau liniara-cursa activa, cursa de avans.c)materialul de prelucrat cu caract lui mecanice: duritatea(HB),resist mecanica,rezilienta care ne da tenacitatea si fragilitatea; plasticitatea si aschiabilitatea.d) mediul de aschiere-adica daca sunt necesare sau nu lichide de ungere sau racier (LUR)e) masina unealta tip grad de automatizare, de precizie, productivitate, stab dinamica si dimens de gabarit-dim semifabr ce poate fi prelucrat pe tipul de masina respectiv.Pt ca o scula sa poata desprinde aschii , trb sa indeplineasca urmat conditii:a)mat din care este executata partea aschietoare acest mat trb sa indeplineasca urmat conditii: rez mecanica >rez mecanica a semifabr., duritatea scula>duritatea semifabr.b) scula trb sa prezinte parametric geometrici optimi respective unghiurile alfa , gama, epsilon,r epsilon, beta sa fie adaptate pt prelucrarea materialului semifabr luat in considerare.Alegerea valorilor elem regimelor de aschiere si a param geom optimi se face in f de complexitatea fenomenelor care apar in procesul de aschiere. Conditiile in care trebuie sa aiba loc un process de aschiere trb sa tina seama de realizarea unei economicitati maxime si anume :a) Obtinerea unei productivitati coresp , adica detasarea unui volul de aschii cat mai mare pe unitatea de timp.b) Incluzand in calcul toate costurile care participa la procesul de aschiere:-costul sculelor-costul amortizarii sculelor si a M.U-costul dispozitivelor si a amortizarii acestora-costul mat auxiliare(LUR,energie electrica a mat de intretinere,ulei,etc)-costul manoperei revenita operatorului uman (salariu)c)calitatea suprafetelor prelucrate respective rugozitatea.

Analiza procesului de aschiere orthogonal

Procesul de aschiere orthogonal e cel mai simplu model de aschiere, schema de principiu a procesului de aschiere orthogonal se prez in fig 13.1, unde sculei i se imprima de M.U o forta de aschiere Fz, care se repartizeaza pe o suprafata A0 cu dimens axb, coresp. Aschiei nedetasate, solicitand materialul la compresiune.Considerand portiune ce urmeaza a fii detasata din semifabr ca o epruveta supusa la compresiune de inaltime a si latime bde catre forta Fz , in epruveta vor aparea tensiuni care vor produce deformari elastice, plastic si apoi ruperea. Tensiunile tangentiale (Tau) max vor aparea dupa directia liniilor de alunecare care sunt indreptate spre exteriorul stratului de aschiat.Natura formarii aschiilor contine inf asupra modului in care decurge procesul de aschiere fiind cunoscute 3 tipuri de baza ale formarii aschiei :a)formarea aschiei discontinue-care implica rupture periodice , aschia fiind fragmentata in mici bucati separateb)formarea aschiei lamelare sau semicontinuec)formarea aschiei continue sau de curgere.- la acest tip deformare a aschiei pot aparea periodic depuneri din mat piesei pe taisul sculei, mat deformat si epruisat fig 13.2, depuneri care cresc fiind ecruisat are duritatea mai mare decat mat semifabr. Ca atare va aschia in locul taisului sculei.(tais de adaos). Acest adaos insa crescand si nefiind sudat pe taisul sculei ci doar numai la nivelul primului strat de atomi. La un moment dat comp fortei de aschiere dat inaltimii lui il supune la incovoiere si il rupe, acesta putand fi antrenat de aschie sau preset pe suprafata aschiata fig 13.2.Taisul de adaos scade precizia si calitatea suprafetei prelucrate si creste uzura sculelor. Mat care produc astfel de sunt mat moi, plastice. In fig 13.3 e prezentata dependenta dintre tensiunea tangentiala (Tau) din planul de forfecare si marimea deformatiei epsilon. In aceasta dependenta se pot intalni 3 domenii : a) Domeniul elastic de la 0 epsilon primb) Domeniul plastic de la epsilon prim- epsilon second cu ecruisarea crescanda a materialului adaosului de prelucrare.c) Domeniul epsilon second-la epsilon z.- domeniul in care apare odata cu deformarea crescanda o deteriorare a legaaturilor intercristaline, ceea ce va conduce la ruperea materialului cand se atinge limita lui epsilon Z, respective aschia se detaseaza de mat semifabr.\Considerand planul de forfecare incare se produce o deformare de val epsilon 0 , coresp. unui anumit timp al planului de forfecare fi apar urmatoarele situatii:1)epsilon second>epsilon 0. Deformarea are loc in domeniul de ecruisare .2)epsilon 0>epsilon second< epsilon Z. caz in care forta de aschiere se reduce imediat dupa ce gradul de deformare atinge valoarea epsilon secund.3)epsilon Z sau = 1.-b1=llatimea aschiei dupa detasare-b=latimea aschiei inainte de detasare.Formare aschiilor discontinue-aschiile discontinue se formeaza in general in cazul materialelor fragile.-schema de principiu a form ascestor aschii este prezentata in fig 13.7. 13.7.a reprez presarea sculei in material dupa detasarea unui element de aschie , varful sculei preseaza materialul iar acesta se deformeaza elastic in secventa 13.7.b dupa un plan de forfecare a carui unghi are o val mare (77 grade). Unghiul de forfecare fiscade pe masura ce materialul se taseaza , adica se deformeaza si mai mult elastic, fig13.c,d,e,f pana cand planul de alunecare sau de forfecare atinge suprafata semifabr, mat deformat prezentand o curbura in acest moment apar in mat datorita tensiunilor fisuri in directia planului de forfecare, fisuri care se extend pe masura cresterii presiunii sculei asupra materialului , astfel ca la un moment dat fisurile ajung la suprafata semifabr. Iar aschia se detaseaza fig 13.h). aschia isi revine la o forma mai putin bombata sau curbata ceea ce arata ca materialul nu e perfect fragil, dupa care ciclul se reia cu formarea unui nou fragment. La formarea aschiei discontinue exista 2 etape:a) cand forfecarea pornind de la varful sculei ajunge la suprafata inclinata a planului de forfecare anterior ,f ig 13.7 b)b)cand planul de forfecare ajunge la suprafata orizontala in fig 13.8 e prezentata situatia initiala atunci cand planul de forfecare cu unghiul fi1ajunge in planul B dupa care planul de forfecare se extinde pana la suprafata inclinata, punctual C , respective la unghiulfi2 dup ace scula a parcurs un drum d din pct O in A. profilul planului initial de forfecare era OBC. Grosimea instantanee a aschiei a1 constituind distanta de la suprafata aschiata la intersectia planului de forfecare cu unghiul :fi1 se poate exprima in f de unghiurile fi1si fi2cu ajutorul relatiilor 13.21.22.23 cu ajutorul rel se poate calc si sect instantanee si forta instantanee principal Fz.B=grosimea stratului de aschiatfi1=unghiul de forfecare la ruperefi2=unghiul de forfecare al planului pana la suprafata inclinata.Pt conductia cond de plasticitate se calc exp fortei principare Fz tinand seama de tensiunile normale care infl tens tangentiale pe planul de forfecare cu rel 13.26,27. In etapa a 2-a a formarii aschiei discontinue , planul de forfecare se extinde de la varful sculei pana la suprafata orizontala a semifabr., adica unghiul de forfecare devenind fiin loc de fi2 coresp grosimii a1. In aceasta situatie unghiul fieste dat de rel.13.30, adica va fi unghiul minim al planului de forfecare in momentul desprinderii aschiei discontinue. Modelul zonei groase de deformare la aschierea ortogonala aceasta analiza se poate face pe schema din fig 13.9 asemanatoare cu schema de deformare data de Merchan. Relatiile de dependenta sunt date in 13.31 pana la 13.32 care ne arata dependent a dintre planul de forfecare si unghiul de degajare a sculei, respective dintre deformatii si elem geom ale zonei de deformare.