Статья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672




НазваниеСтатья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672
страница1/4
Дата конвертации11.12.2012
Размер0.67 Mb.
ТипСтатья
  1   2   3   4

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672

www.elsevier.com/locate/ijmecsci


На несоответствии сингла - стригут модель самолета

формирование чипа
Виктор П. Астахов¦
Astakhov Tool Service Co., 3319 Фулхэма Доктор, Рочестер-Хиллз, Мичиган 48309, США
Полученный 5 июля 2004; полученный в пересмотренной форме 27 июня 2005; принятый 20 июля 2005

Резюме
Эта бумага утверждает, что сингл - стрижет модель самолета, является несоответствующим к реальному сокращающемуся процессу. Модель была развита в конце 19-ого столетия на основе простых наблюдений за сокращающимся процессом. Хотя много других моделей известны специалистам в этой области, сингл - стригут модель самолета, пережил всех их и, кроме того, все еще первоначальный вариант для исследований металлического сокращения, компьютерных программ моделирований и учебников студентов. Хотя обычно упоминается, что модель представляет идеализированный сокращающийся процесс, никакую информацию о том, как далеко эта идеализация отклоняется от действительности, обеспечен. Эта работа перечисляет и рассматривает следующие основные недостатки сингла - стригут модель самолета: бесконечный уровень напряжения; нереалистично высоко постригите напряжение; нереалистичное поведение материала работы; неподходящее составление сопротивления материала работы, чтобы сократиться; нереалистичное представление контакта заготовки инструмента; неприменимость для того, чтобы сократить хрупкие материалы работы; неправильная скоростная диаграмма; неправильная диаграмма силы; неспособность объяснить завивание чипа. Бумага приходит к заключению, что любое продвижение способности к предсказанию металлической сокращающейся теории не может быть достигнуто, если сингл - стрижет модель самолета, находится все еще в очень основной из этой теории. r Elsevier Ltd 2005 года. Все права защищены.
Ключевые слова: Металлическое сокращение; Теория; единственный - стригут модель самолета; формирование Чипа; Предсказанные и результаты эксперимента
Автор ÃCorresponding. Тел.: +1 248 852 0246; факс: +1 419 821 6354.

Адрес электронной почты: astvik@lycos.com. URL: http://www.astvik.com.
$0020-7403/-видят вступительную часть r Elsevier Ltd 2005 года. Все права защищены. doi:10.1016/j.ijmecsci.2005.07.002

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


1650 V.P. Астахов / Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672
1. Введение
Металлическое сокращение, или просто механическая обработка, является одним из самых старых процессов для того, чтобы сформировать компоненты в обрабатывающей промышленности. Считается, что 15 % ценности всех механических компонентов произвели, во всем мире получен из операций по механической обработке. Однако, несмотря на ее очевидную экономическую и техническую важность, механическая обработка остается одной из наименее понятых manufactur-операций по лугу из-за низкой прогнозирующей способности моделей механической обработки [1,2].

Старый ''эмпирический'' экспериментальный метод, первоначально развитый в середине 19-ого столетия (хорошо полученный в итоге в [3]), находится все еще в широком использовании в металлическом сокращающемся исследовании, и развейтесь - ment действия. Его современная форма, известная как ''объединенный или обобщенный подход механики'', преследовалась Armarego и сотрудниками в течение многих лет [3] и затем распространена как механистический подход в металле, сокращаясь [4]. Это было развито как альтернатива металлической сокращающейся теории, потому что последний не доказывал ее способность решить даже самые простые практические проблемы. Некоторые исследования даже спорили о ''преимуществах экспериментального исследования по теоретическим моделям'' [5].

Хотя много книг по металлическому сокращению были изданы, ни один из них не обеспечивает критическое сравнение различных теорий металла, включающего их обсуждение соответствующих моделей формирования чипа, которые составляют очень основную из металлической сокращающейся теории. Например, Арамэрего и Браун обсуждали [6] различные модели формирования чипа, но не обеспечивали сравнение их соответствия действительности. После чтения этих книг, практического специалиста в металлических сокращающихся чувствах, что он не достаточно снабжен знанием о преимуществах и недостатках различных моделей; таким образом, он или она может задаться вопросом который особая модель формирования чипа использовать в данном практическом случае. Кроме того, большое число бумаг было издано на подчиненных обеспечивающих противоречивых результатах и таким образом добавляющий даже больше беспорядка к вопросу.

Когда каждый пытается изучить основы металлической сокращающейся теории, он или она берет учебник по сокращению металла (производство, дизайн инструмента, и т.д.) и затем читает, что сингл - стрижет модель самолета формирования чипа, составляет очень основную из этой теории. Хотя много других моделей, как известно, являются специалистами в этой области, сингл - стригут модель самолета, пережил всех их и, кроме того, все еще единственная возможность для исследований металла, сокращаясь [7], компьютерные программы моделирования включая самые продвинутые пакеты FEA (например, [8]) и учебники студентов (например, [9,10]). Простое объяснение этого факта состоит в том, что модель легко преподавать, учиться, и простые числовые примеры, чтобы вычислить сокращающиеся параметры могут быть решены для назначений студента [11]. Хотя обычно упоминается, что модель представляет идеализированный сокращающийся процесс [12] и что количественно отношения стричь-угла, как находили, были неточны (p. 48 в [6]), никакая информация о том, как далеко эта идеализация отклоняется от действительности, не предоставлена. Также интересно, что эта модель была исторически первой развитой моделью, затем была отклонена, и затем наконец широко принята, оставаясь 'Парамаунт' сегодня. Даже при том, что реалистическая модель формирования чипа с кривым стрижет поверхность, известную как универсальная модель линии промаха, был развит и проверен Джавахиром, Клыком и сотрудниками [13-17], специалист и практики в области все еще используют значительно низшее, сингл - стрижет модель самолета.

Цель этой бумаги состоит в том, чтобы обсудить главные недостатки сингла - стригут модель самолета, показывающую, что эта модель не может использоваться в развитии прогнозирующей металлической сокращающейся теории так же как в развитии программ FEA и моделированиях металлического сокращающегося процесса.

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


V.P. Астахов / Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 1651
2. Развитие сингла - стрижет модель самолета


Сингл - стрижет модель самолета, и фактически вся ее 'основная механика' была известна с 19-ого столетия и, поэтому, не может быть, даже в принципе, называема Торговцем (иногда, Эрнст и Торговец) модель. Этот факт был очень хорошо выражен Finnie [18], кто указал, что, в то время как у работы Zvorykin и других, приводя к уравнениям, чтобы предсказать постричь угол в сокращении, было относительно немного inuence на последующем развитии, очень подобная работа Торговца, Эрнста и других почти 50 лет спустя была основанием большей части существующего металла - сокращающиеся исследования. Даже известная визуализация сингла - стрижет модель самолета, так называемая модель карты сокращающегося процесса, назначенного многими книгами (например [11]) Эрнсту и Торговцу, была предложена и обсуждена Piispanen несколькими годами ранее [19,20]. Зная эти факты, можно задаться вопросом почему Oxley (p. 23 в [21]), заявил, что ''сингл - стригут модель самолета, основано на экспериментальных наблюдениях, сделанных Эрнстом (1938).''

Сингл - стрижет модель самолета формирования чипа, был построен, используя простые наблюдения за металлическим сокращающимся процессом в конце 19-ого столетия. Время в 1870 [22] представило результаты его наблюдений за сокращающимся процессом. Наблюдения, кажется, привели к идеализированной картине, которая известна сегодня, когда сингл - стрижет модель самолета для ортогонального сокращения, схематично показанного в Рис. 1a. Схема показывает заготовку, перемещающуюся с сокращающейся скоростью v и постоянным режущим инструментом, имеющим угловой г граблей. Инструмент удаляет запас


C Чип

x

t1

t2 Инструмент ϕ

B A

V1 ∆s

ϕ V

O

Заготовка

(a) (b)


R ′

Фс

ϕ µ ФК Fn

ФК N µ

ФУТЫ R

Fn

ФУТЫ R F
µ
(c) (d) N

F

Рис. 1. Сингл - стрижет модель самолета формирования чипа: (a) как предложено ко Времени; (b) приближение модели Карты из-за Piispanen; (c) бесплатная диаграмма тела Торговца для чипа; (d) ''удобная'' бесплатная диаграмма тела Торговца.

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


1652 V.P. Астахов / Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672
толщина t1 при стрижке этого (как был предложен Временем) перед инструментом в зоне, которая является довольно тонкой по сравнению с ее длиной и таким образом это может быть представлено разумно хорошо постричь ПОЛНЫМ самолетом. Положение постричь самолета определено постричь углом j, как показано в Рис. 1a. Постригшийся, удаляемый слой становится чипом, имеющим толщину t2, который скользит вдоль лица граблей инструмента. Tresca в 1873 спорил [23], что сокращающийся процесс - одно из сжатий металла перед инструментом, таким образом, отказ чипа должен произойти вдоль пути движения инструмента. Время в 1877 обеспечило новые доказательства, что сокращаемый материал искажен при стрижке скорее тогда сжатием [24]. Как показано Астаховым [25], между подходами Time и Tresca нет никаких противоречий. В механической обработке хрупких материалов работы перелом удаляемого слоя происходит из-за максимального сжимающего напряжения, в то время как в механической обработке податливые материалы эти сжимающие усилия вызывают пластмассовую деформацию при стрижке приводящий к податливому перелому этого слоя. Zvorykin [26] обеспечил физическое объяснение этой модели следующим образом. Слой, удаляемый толщины t1, преобразовывает в чип толщины t2 в результате, стригут деформацию, которая имеет место вдоль определенного уникального самолета AO, склонный к сокращающемуся руководству под углом j. Скоростные отношения между сокращающейся скоростью, v и скоростью чипа, v1, были также установлены в форме, используемой сегодня [12]. Хотя обсужденная работа стала известной в Европе, и дальнейшие европейские исследования сокращения металла упомянули эти работы, они были так или иначе абсолютно неизвестны в Северной Америке, где теоретические исследования металлической сокращающейся теории начались несколько лет спустя [27].

Уже в 1896, Briks [28] справедливо раскритиковал сингл - стригут модель самолета, указывающую, что недостатки этой модели: сингл стрижет самолет и отсутствие гладкой связи в пункте так, чтобы движение частицы, расположенной в пункте B в соответствующее местоположение C на чипе, было невозможно от пункта физики металлической деформации. Согласно Briks, существование сингла стрижет самолет, невозможно из-за двух причин. Во-первых, бесконечно высокий градиент напряжения должен существовать в этом самолете из-за мгновенной деформации чипа (толщина чипа t2 обычно в 2-4 раза больше чем тот из удаляемого слоя, t1). Во-вторых, частица удаляемого слоя должна быть подвергнута бесконечному замедлению при прохождении постричь самолета, потому что его скорость изменяется немедленно от v в v1. Анализируя эти недостатки, Briks предполагал, что они могут быть решены, если определенная зона перехода, где деформация и скорость материала работы имеют место непрерывно и таким образом гладко существуют между удаляемым слоем и чипом. Брикс назвал эту зону как деформацию, или пластмассовая зона (эти два термина были использованы попеременно в его работе). К сожалению, эти заключения были очень перед этим временем, таким образом, они не были даже замечены будущими исследователями до середины 1950-ых. Развивая понятие зоны деформации, Briks предположил, что это состоит из семьи, стригут самолеты как показано в Рис. 2. Такая форма может быть с готовностью объяснена, вспоминаете ли Вы, какие материалы инструмента было доступно во время его исследования. Ни быстрорежущая сталь, ни sintered карбиды еще не были введены; таким образом Briks провел его эксперименты, используя углеродистые стали инструмента в качестве материала инструмента. В результате сокращающаяся скорость была низка так, чтобы fanwise форма зоны деформации, показанной в Рис. 2, не была то, что необычна.

Чтобы решить противоречия, связанные с синглом - стригут модель самолета, Briks предположил, что пластмассовая деформация имеет место в определенной зоне, которая определена, поскольку состоящий из семьи стригут самолеты ð OA1, OA2;...; OAnÞ устроил fanwise как показано в Рис. 2. Также, наружная поверхность заготовки и поверхности без чипов связана определенной линией перехода A0An, состоящий из серии кривых AaA2, A2A3;...; AnÀ1An в результате деформация слоя

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


V.P. Астахов / Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 1653
Чип


A0


ϕ0

A1

A2


ϕ1

1

ϕn
O


Инструмент

VWorkpiece


Рис. 2. Модель Брикса.

быть удаленным имеет место постепенное в зоне деформации, и каждый последовательный стрижет самолет, добавляет некоторая часть к этой деформации. Модель, предложенная Бриксом, решила самые серьезные противоречия, связанные с синглом, стригут модель самолета. Это было также очень перед общим уровнем, достигнутым тогда.

Зорев [29] анализ модели Briks, не упоминал ее преимущества. Вместо этого он указал на недостатки этой модели: (a) микрообъем материала заготовки прохождение граничного OAn должно получить бесконечно большое ускорение, (b) линии OA1 À OAn не может быть прямо наклонен под различными углами d на поверхность перехода, потому что граничное условие на поверхности перехода, которая - A1An то, так, чтобы эти линии сформировали равные углы p=4 (поворачивает d1 как показано в Рис. 2) с тангенсами на эту поверхность в соответствующих пунктах A2 À. Критикуя модель Briks, Зорев не представлял поддержки metallographic своему ''p=4'' заявлению даже при том, что его книга содержит большое число микрографов. Вместо этого Зорев попытался построить область линии промаха в зоне деформации использование основных свойств линий промаха. Согласно его соображениям, процесс деформации в металлическом сокращении вовлекает стрижку и, поэтому, характеризуется линиями максимума, стригут напряжение, то есть характерными кривыми или линиями промаха (делающий это 'логическое' заявление - предположения, Зорев автоматически признал, что чистый стригут деформацию, главный способ деформации в формировании чипа, и никакое укрепление напряжения материала работы не имеет место). Он рассматривал зону деформации как суперположение двух независимых процессов, а именно, деформации и трения. Использование основных свойств стрижет линии (термин, использованный Зоревым [29]), он попытался нанести линии промаха из-за пластмассовой деформации и тех из-за трения в интерфейсе чипа инструмента.

Это должно быть указано здесь, что моделирование Зоревым зон деформации линиями промаха является описательным и не следовало за обычной практикой их строительства. Согласно Джонсону и Меллору [30], основная функция теории линий промаха касается манеры, в которой решение достигнуты. В любом случае, такое решение не может быть получено, не строя скорость hodograph и проверяя граничные условия. К сожалению, Зорев не следовал за этим путем, хотя он был уже применен к подобной проблеме Палмером и Оксли [31]. По мнению Зорева его качественный анализ был достаточен, чтобы ''вообразить'' расположение постричь линий

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


1654 V.P. Астахов / Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672


М.
L

O
(a)
t2

М.

L x1

P
t1 ϕ0 ϕsp N

K ϕ1 O

(b)
Рис. 3. Модели Зорева: (a) качественная модель; (b) финал упрощен.

всюду по целой пластмассовой зоне ''в приблизительно форме'', показанной в Рис. 3a. По мнению автора это почти невозможно, чтобы выяснить форму их, стригут линии, зная только их указания при старте и конечных пунктах, если скорость hodograph не построена [31,32]. Пластмассовая зона, которой ограничен ЛУМ, стрижет линию ОЛ, вдоль которого первая пластмассовая деформация в стригут, происходит; постригите линию OM, вдоль которого последние стригут деформации, происходит; LM линии, который является деформированным разделом заготовки свободная поверхность. Пластмассовая зона, из которой ЛУМ включает ''семью, стрижет линии, вдоль которого роста стригут деформации, сформированы последовательно'' [29]. Зорев заявил, что такая форма деформации (пластмассовая) зона основана на наблюдениях, сделанных во время многократных экспериментальных исследований. Хотя эта модель известна в литературе по металлу, сокращаясь как модель Зорева, никакое исследование не указывает, что никакое решение для этой модели не было развито так, ее значение имеет качественную природу.

Пытаясь построить модель вокруг схематического, показанного в Рис. 3a, Зорев приходил к выводу, что есть большие трудности в точном определении подчеркнутого и деформированного государства в зоне деформации, он построил использование теории пластичности. Он указал, что причины этого заключения были следующие: (a) границы зоны деформации не установлены и таким образом не может быть определен. Другими словами, нет никакого установившегося способа деформации в металле, сокращаясь, поскольку форма зоны деформации когда-либо изменяется, и (b), компоненты напряжения в зоне деформации не изменяются в пропорции к друг другу. В результате несколько последовательные шаги, Зорев был вынужден принять значительно упрощенную модель, показанную в Рис. 3b. Эта модель отличается от того показанного в Рис. 3a в этом, кривые первой семьи стригут линии, заменены

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


V.P. Астахов / Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 1655
прямыми линиями и, кроме того, предполагается, что там никакая стрижка не имеет место вдоль второй семьи, стригут линии, смежные с лицом граблей инструмента. Эта модель очень подобна предложенному Briks [28] и Okushima и Hitomi [33]. Кроме того, этот образцовые уровни соображения всего Зорева, сделанные в обсуждении модели, показанной в Рис. 3a. Пытаясь иметь дело с этой упрощенной моделью, Зорев далее вводил понятие 'определенного, стригут самолет', и 'определенное стрижет угол, jsp' использование просто геометрических соображений. Согласно Зореву, определенные стригут самолет, линия 'прохождение через лезвие и линию пересечения наружной поверхности удаляемого слоя и чип.' Это определенное стрижет самолет, представлен с методической точностью OP в Рис. 3b.

Зорев признал, что наконец прибыл в то время, когда модель (Рис. 1a) и использование простых геометрических отношений, которые существуют между двумя прямоугольными треугольниками OKP и ONP, получила формулу Времени для степени сжатия чипа x

потому что ð jsp À gÞ

x¼ грех jsp. (1) Принятие далее, что j1 % jsp, Зорев получил выражение для финала, стрижет напряжение как

,1 %, раскладушка % Испании jsp þ загар ð jsp À gÞ

или выраженный через степень сжатия чипа z ¼ t2=t1 и инструмент обстреливают угловой г, это становится

2

% e1 особенно ¼ 1 À 2zzcos г þ z. грех

г

(2)


(3)

Зорев упоминал что потому что jspoj1 и t1ox1, (p. 49 в [29]) Eq. (3) дает несколько

'расширенные' ценности для деформации.

Зорев признал, что отношения (1) - (3) были известны в справочных источниках как получено непосредственно от экспертизы сингла, стригут модель самолета. Однако, способ, которым они были получены в книге Зорева, дает более общее решение, из которого могут быть получены другие известные модели. Используя чистые геометрические соображения, Зорев смог получить обобщенное решение следующей формы


2jsp þ y À % г p À csp.

2
(4)

Зорев показал, что все известные решения для определенного стригут угол, мог быть получен из этого уравнения. Для сингла - стригут модель самолета, тангенс, оттянутый к заготовке, свободная поверхность в пункте P (Рис. 3b) является горизонтальной линией и таким образом csp ¼ 0. Замена этой ценности в Eq. (4) урожаи


2jsp þ y À г ¼ p,

2

(5)

который является известным Эрнстом и Торговым решением [34]. Используя примечания csp ¼ c1 и

ð p=2 À gÞ ¼ d, известное решение [26] Zvorykin получено


jsp ¼ p À y þ c21 þ d. 2
(6)

Используя примечания csp ¼ c1 и ð p=2Þ À c1 ¼ c, получено измененное Торговое решение [35]

2jsp þ y À г ¼ c. (7)

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


1656 V.P. Астахов / Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672

Если csp ¼ y À г, то решение [36] Ли и Шейфра получено

j¼pþgÀy (8)

4

и так далее.

Анализируя эти результаты, Зорев пришел к выводу, что все решения имели отношение к Eq. (4) формальны и основаны на чистых геометрических соображениях, известных с 19-ого столетия, и таким образом они имеют мало общего с физикой или даже механикой сокращения металла, потому что никакие физические законы (помимо закона простого трения в интерфейсе чипа инструмента) и/или принципы механики материалов не были использованы в ходе развития обсужденных моделей.


3. Модификации торговца
3.1. Модель карты
Согласно Торговцу, так называемая модель карты сокращающегося процесса, предложенного Piispanen [19], очень полезна, чтобы иллюстрировать, что физическое значение стрижет напряжение и развивать скоростную диаграмму сокращающегося процесса. Эту модель показывают в Рис. 1b. У подобных карте элементов, перемещенных режущим инструментом, как предполагалось, был конечный Дуплекс толщины. Тогда каждый элемент Дуплекса толщины перемещен через расстояние Ds относительно его соседа во время формирования чипа. Поэтому, постригите напряжение e, может быть вычислен как


, ¼ Ds

Дуплекс

и от геометрии Рис. 1b это может быть сочтено этим

e ¼ раскладушки j þ загар ð j À gÞ.
(9)


(10)

Хотя модель карты используется почти в каждом учебнике по металлу, сокращающемуся, чтобы объяснить формирование чипа, эту модель никогда не рассматривали с осью времени. Такое соображение показывают в Рис. 4, где последовательность формирования двух подобных карте элементов чипа иллюстрирована. Позвольте AB быть постричь самолетом и указывать, что A - начальный пункт соображения в структуре 1. Из-за проникновения вызывают P, первый фрагмент чипа, ABCD сформирован, хотя это еще не отделяется от заготовки вперед нашей эры (развиваются 2). Дальнейшее проникновение инструмента приводит к разделению нашей эры от заготовки. Также, укажите на чипе, отделенном от пункта A0 на заготовке, и укажите, D от D0 (развейтесь 3). Тогда слайды ABCD фрагмента чипа вдоль постричь самолета (нарушающий фактически все постулаты механики непрерывных СМИ) до лезвия достигают точки D0 (развейтесь 4). Новый D0GFE фрагмента чипа начинает формироваться (развейтесь 5). Тогда, укажите, что D0 на чипе отделяется от пункта, D00 на заготовке и пункте E на чипе отделяет от пункта E0 (развейтесь 6). Тогда процесс повторяет себя.

Должно быть очевидно, что разделение фрагмента чипа от заготовки возможно, если и только если напряжение вдоль самолета, представленного в 2-ом линиями нашей эры, D0E, и т.д. превышает силу материала работы, и напряжение вдоль этого самолета должно превысить напряжение в переломе. Другими словами, трещина, как результат фрагментов чипа разделения вдоль руководства движения инструмента, должна сформироваться перед лезвием как предложено Reuleaux в 1900 [37], чья работа была

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


V.P. Астахов / Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 1657


P

PCB CB B
A

D f



3

FCB

D ′



Начальное положение

P
2


Время

DA


Начальное положение
1

A


6


E

DA


E ′

D ′
D ″ ′

ФК B

Г

5
DA

E

D ′ ′


4

CB


D

A

D ′



P



Начальное положение Начальное положение Начальное положение


Рис. 4. Модель карты с осью времени.

совершенный рейс энергично последующими исследователями. Хотя Торговец указал [35] тот Дуплекс толщины! 0 в реальном сокращающемся процессе, перелом имел бы место даже для бесконечно малой толщины фрагмента чипа. Недавно, Аткинс в его очень обширном анализе проблемы [38] указал, что перелом должен произойти вдоль поверхности, отделяющей удаляемый слой и остальная часть заготовки. Однако, на что не указывают, то, что, если государство напряжения перед инструментом определено, используя обсужденную модель тогда, обсужденный перелом никогда не может происходить в этом направлении.

3.2. Скоростная диаграмма
То, когда сингл - стрижет модель самолета, было сначала введено и обсуждено, только инструмент v и чип v1 ¼ тональных частоты (обозначение тональной частоты сохранено в этой секции вместо v1, как был введен Торговцем [35]), скорости рассмотрели как показано в Рис. 1a. Используя вышеупомянутое - обсужденная модель карты, Торговец развивал скоростную диаграмму, показанную в Рис. 5a (подобный предложенному ранее Zvorykin [26]), который находится в почти исключительном использовании в современной литературе, связанной с металлическим сокращением. Торговец [35] определенный против является скоростью, стригут (p. 270 в [35]) и затем используемый эта скорость, чтобы вычислить приконченную работу стрижет за единичный объем как W S ¼ F SvS=AcvS, где F S является силой, действующей вдоль постричь самолета, и Ac ð ¼ t1dwÞ является неразрезанной площадью поперечного сечения чипа. Шоу преобразовал эту формулу, чтобы вычислить постричь энергию (Eq. (3.26) в [12]). Шоу [12] и Oxley [21] предложил вычислить темп напряжения в металле, сокращаясь как
г Dy (11), где Dy - условная толщина постричь зоны (или самолет согласно Шоу [12]).

_ ¼ против,

1658

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


V.P. Астахов / Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672

t2 Скорость инструмента v t2

A A

ПРОТИВ ПРОТИВ t1 ТОНАЛЬНАЯ ЧАСТОТА t1 ТОНАЛЬНАЯ ЧАСТОТА

ϕ ϕ

V B V B

Заготовка

ПРОТИВ = V + ТОНАЛЬНАЯ ЧАСТОТА ПРОТИВ = V - ТОНАЛЬНАЯ ЧАСТОТА скорость v

(a) (b)


ПРОТИВ ПРОТИВ ТОНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ ТОНАЛЬНАЯ ЧАСТОТА

ϕ ϕ

(c) V (d) V


Рис. 5. Скоростные диаграммы: (a) диаграмма Торговца: шаги инструмента с сокращающейся скоростью v и заготовкой постоянны; (b) инструмент постоянно и шаги заготовки с сокращающейся скоростью v; (c) скоростная диаграмма, используемая Черным; (d) скоростная диаграмма Стивенсоном и Агэпайоу.
Используя развитую скоростную диаграмму (Рис. 5a), Торговец завершил [35] это

v

~S ¼ ~þ ~1. vv (12)

Однако, если Вы рассматриваете кинематическим образом эквивалентную модель, куда заготовка перемещается с

сокращающаяся скорость, в то время как инструмент постоянен [11,39] как показано в Рис. 5b, тогда Eq. (12) больше не действительно. Скорее это становится
~S ¼ ~À ~1.

v vv (13)

Если это - таким образом все основные широко используемые металлические сокращающиеся отношения, полученные, используя Eq. (12)

не действительный для продуманного случая. Очевидно, модели, показанные в Фигах. 5a и b кинематическим образом эквивалентны так величина, и руководство скорости стрижки ДОЛЖНО быть тем же самым. Это, однако, не следует из сравнения обсужденных скоростных диаграмм.

Проблема со скоростной диаграммой была замечена некоторыми исследованиями, кто попытался ввести некоторые исправления этой диаграмме, чтобы соответствовать известному векторному суммированию как указано Астаховым [40]. Например, Черный [41,42] ''тихо'' исправлял скоростную диаграмму, показанную в Фигах. 5a и b предложение его версии, показанной в Рис. 5c. Та же самая диаграмма использовалась Altintas в его книге [43]. Хотя эта исправленная скоростная диаграмма решает проблему ''знака'', и это сделало происхождение основных кинематических уравнений правильным, сокращающийся процесс согласно этой скоростной диаграмме становится энергетическим производством, а не энергетическим потреблением, процессом. Это - то, потому что постричь скорость, против, и стрижет силу, F S, имеет противоположные направления. Пытаясь решить обсужденную проблему ''знака'', Стивенсон и Агэпайоу [44] предложили скоростную диаграмму, показанную в Рис. 5d, где руководство скорости чипа, как предполагается, напротив руководства ее движения. Очевидно, это находится в прямом противоречии с простыми наблюдениями за процессом формирования чипа, куда чип перемещается от зоны формирования чипа.

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


V.P. Астахов / Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 1659
Это непосредственно следует из Рис. 5a, что постричь скорость вычислена как против ¼ ð, потому что г =, потому что ð j À gÞÞv и скорость, нормальная к постричь самолету, вычислены как vn ¼ греха v j так постричь напряжение, которое представляет деформацию пластмассы чипа, вычислен как
2

e ¼ против ¼, потому что ð jcosggÞ грешат j ¼ 1 À 2zzcos г þ z. грех

vn À г

(14)

Хотя Eqs. (11) и (14) используются в фактически всех книгах по металлическому сокращению, есть некоторые

очевидные проблемы с этими уравнениями с точки зрения физического значения и экспериментального подтверждения:

2, поскольку против является большим и, согласно Рис. 5a, может хорошо превысить сокращающуюся скорость когда инструмент

угловой г граблей отрицателен (например, Рис. 9 в [45]), расчетный уровень напряжения в металлическом сокращении, как находили, был в диапазоне 104-106 sÀ1 или еще выше. Важно понять, что это заключение было сделано, когда экспериментальная техника для того, чтобы измерить свойства материала и поведение при высоких показателях напряжения еще не была хорошо развита [25]. Сегодня такая техника распространена в материальном тестировании, и таким образом данные по поведению различных материалов при высоких показателях напряжения широко доступны [46,47], можно заявить, что многократные экспериментальные данные и результаты испытаний, проводимые в низком, нормальном [29] и даже ультравысоко сокращение скоростей [48], не поддерживают (и механически и металлургически) требование об этом высоком уровне напряжения в металлическом сокращении.

2, Если Вы вычисляете, стригут использование напряжения Eq. (14) (это может быть легко достигнуто, имея размеры

фактическая степень сжатия чипа, z) и затем сравнивает результат с постричь напряжением в переломе, полученном в стандартных тестах материалов (растяжимый или сжатие), он легко находит, что расчетные стригут напряжение, намного больше (2-5 сгибов) чем полученное в стандартных тестах материалов. Кроме того, когда степень сжатия чипа z ¼ 1, то есть неразрезанная толщина чипа равна толщине чипа так, чтобы не пластмассовая деформация произошла в металле, сокращаясь [49], постричь напряжение, вычисленное Eq. (14), остается очень существенным. Например, когда z ¼ 1, угловой г граблей ¼ À101, Eq. (14) урожаи e ¼ 2:38; когда z ¼ 1, г ¼ 01 тогда, ¼ 2; когда z ¼ 1, г ¼ þ101 тогда e ¼ 1:68. Это серьезное физическое противоречие не может быть решено с существующей скоростной диаграммой.

2 Многократных известных результата экспериментальных исследований деформации слоя быть

удаленная сетка микрокоординаты использования scribed стороны заготовки не поддерживает обсужденную скоростную диаграмму, и существование уникальных стригут самолет. Эти результаты хорошо проанализированы Зоревым (p. 7 в [29]). Черный и Хуань [41] и Payton и Black [50] представил результаты исследований SEM, показывая, что фактические стригут скорость, поскольку компонент скорости чипа в зоне деформации является довольно маленьким (Фиги. 10 и 11 в [41] и 5 в [50]).

Чтобы понять, почему скоростная диаграмма, показанная в Рис. 5a, является неправильной, каждый должен должным образом

определите значение слова ''скорость.'' Ясно, что скорость - вектор, таким образом, у этого есть величина и руководство. Эти две особенности не нарушены в известных скоростных диаграммах. То, что было полностью проигнорировано в этих диаграммах, является фактом, что скорость как вектор имеет смысл, если и только если это определено относительно ориентира или системы координат. К сожалению, ни один литературный источник не определяет такой пункт или систему.

СТАТЬЯ В ПРЕССЕ


1660 V.P. Астахов / Международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672


Полагайте, что сингл - стрижет модель самолета как показано в Рис. 6a. Постоянная xy-система-координат установлена как показано в этом числе. В этой системе координат инструмент перемещается со скоростью ~ от левого до v

прямо вдоль оси X и заготовки постоянно относительно введенной системы координат. Согласно Торговцу [35], чип, заготовка и инструмент - твердые тела, имеющие только скорости перевода. Поэтому, как это известно от kinematics, у всех пунктов чипа ДОЛЖНА быть та же самая скорость. Рассмотрите вопрос Макх, расположенный на стороне контакта чипа. Укажите Макх на чипе и укажите, что Mt на инструменте - совпадающие пункты в момент соображения. Условие их контакта с точки зрения скоростей: ~xÀMch ¼ ~xÀMt. Кроме того, скорость пункта v v

Макх относительно режущего инструмента, как известно, является тональной частотой как показано в Рис. 6a (неправильно названный как скорость чипа в фактически всех известных литературных источниках). Поэтому, реальная скорость чипа в постоянной xy-системе-координат может быть определена как векторная сумма упомянутых скоростных компонентов как ~ch ¼ ~F þ ~. Столь же замеченный в Рис. 6a, как инструмент перемещается, пункт шаги Макх в v v v

руководство скорости чипа vch следовательно занимающий положения M0ch, M00, M000, M0000, и т.д. ch ch ch

Считайте две пары совпадающего пункта расположенными в концах постричь самолета: пункты Ай (принадлежит заготовке), и Ach (принадлежит чипу); Ширина полосы частот пунктов (принадлежит заготовке), и Bch (принадлежит чипу), показанный в Рис. 6b. Поскольку эти пункты остаются совпадающими как инструмент

шаги как показано в Рис. 6a пунктами A; A0; A00; A000; A0000 и B; B0; B00; B000; B0000, соответственно, они

должен иметь ту же самую скорость вдоль оси X как требуется условиями непрерывности [25]. Другими словами, низкий берег постричь самолета также перемещается со скоростью v. Это также очевидно из Рис. 6a, что постричь шаги самолета с сокращающейся скоростью слева направо как инструмент перемещаются.

ТОНАЛЬНАЯ ЧАСТОТА Vch

y М. ″″ М. ″′ ch

председатель

председатель

ch Макх

x 0 V Mt
″″ ′″ ″ ′ A
ϕ

B ″″ B ″′ B ″ B ′ B

  1   2   3   4

Похожие:

Статья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 iconМеждународный научно-общественный журнал
Журнал зарегистрирован Министерством по делам телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. Пи №77-15089 от 14 апреля 2003 г
Статья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 iconПрограмма включает международный конкурс лучших аудиовизуальных произведений в области игрового, рисованного, кукольного фильма для детей и молодежи
Международный фестиваль фильмов для детей и молодежи злин 2005 пройдет с 29 по 2005 г
Статья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 iconСтатья на английском языке принята к публикации в журнале solanus (Лондон), том 19, 2005
Эта статья написана на основе моего доклада на семинаре в Нью-йоркской публичной библиотеке с участием библиотекарей из России, состоявшемся...
Статья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 iconСтатья Журнал физической химии, 2008. Т. 82. № С. 1233-1239. Т. Н. Ломова, Клюева М. Е
Кинетика диспропорционирования пероксида водорода в присутствии палладий(II)порфиринов с закономерно изменяющейся структурой макроцикла...
Статья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 iconΧώρα Журнал современной зарубежной философии и философской компаративистики
Журнал «Хора» принимает к публикации материалы по следующим направлениям: философская компаративистика, современная зарубежная философия,...
Статья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 iconСтатья в прессе иммунология XXX (2010) XXX-XXX
Иммунозащитные пептиды и двойственность их антимикробных и иммуномодуляторных свойств
Статья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 iconРезюме вв деньгина
Международный журнал медицинской практики”; «Доказательная медицина», I и II издания
Статья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 iconСтатья 10 Пакта 33 Статья 11 Пакта 46 Статья 12 Пакта 54 Статья 13 Пакта 75 Статья 14 Пакта 85 Статья 15 Пакта 85 Сноски 99
Охватывает все районы Нарынской, Таласской, Чуйской, Баткенской, Иссык-Кульской, Ошской и два района (Ноокенский, Базар-Коргонский)...
Статья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 iconВ. В. Байдан // Одеський медичний журнал : Наук практ журн. 2009. N с. 40-43. Библиогр.: с. 42-43
Байдан, В. В. Можливості відеоторакоскопічного гемостазу в лікуванні ускладненої травми грудної клітки [Текст] / В. В. Байдан //...
Статья в прессе международный журнал Механических Наук 47 (2005) 1649-1672 iconМеждународная федерация гимнастики технический регламент
Статья Цель Статья Полномочия Статья Сфера применения Статья Регламенты фиж и правила судейства соревнований
Разместите кнопку на своём сайте:
kk.convdocs.org



База данных защищена авторским правом ©kk.convdocs.org 2012-2019
обратиться к администрации
kk.convdocs.org
Главная страница