плоскости наблюдения. По этим картинам можно определить грани-
цу зоны распространения деформационных процессов в заготовку, а
также границу области, в которой происходит разделение движения
материала в стружку и заготовку. Изменение значений углов векто-
ров перемещения на задней поверхности инструмента указывает на
упругую деформацию, при которой материал сначала вдавливается в
заготовку, а затем частично возвращается к свободной поверхности
заготовки.
Анализ полей деформации в зоне стружкообразования.
При
построении картин деформации была принята координатная система
ZOY
:
OZ
— вертикальная,
OY
— горизонтальная.
Поскольку в процессе экспериментов наблюдение велось толь-
ко за боковой поверхностью, то рассчитывать будем только плоско-
деформированное состояние:
ε
x
= 0
.
(9)
Тогда компоненты тензора деформаций выразим через перемещения
точек
~U
i
и
~V
i
деформируемого материала по формулам (8):
ε
y
=
dU
i
dy
;
ε
z
=
dv
i
dz
;
γ
zy
=
dv
i
dy
+
dU
i
dz
.
(10)
Формулы (8) составляют тензор деформаций
T
=
ε
z
1
2
γ
zy
1
2
γ
zy
ε
y
.
(11)
Интенсивность деформации определим как
ε
i
=
√
2
3
r
(
ε
z
−
ε
y
)
2
+
ε
2
z
+
ε
2
y
+
3
2
γ
2
zy
.
(12)
На рис. 7 приведено распределение деформации в зоне стружко-
образования при свободном резании меди М1. Цифрами обозначе-
ны значения относительных деформаций
ε
x
,
ε
y
(
а, б
), относительных
сдвигов
γ
xy
(
в
) и интенсивности деформации
ε
i
(
г
) в зоне резания,
рассчитанные по формулам (8)–(10).
Порядок значений относительных деформаций для компонент
ε
z
и
ε
y
одинаков, но их распределение в зоне стружкообразования различ-
но. Положительные знаки перед значениями деформаций показывают
зону растяжения, а отрицательные — сжатие в пластической зоне де-
формации. Это указывает на сложные механизмы формирования НДС
в зоне стружкообразования. Картина распределения деформации сдви-
га
γ
zy
наглядно формирует границы пластической деформации мате-
риала и застойной зоны в прирезцовом слое.
108 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 2
