Interrelation between Shearing Angles of External and Internal Friction during Chip Formation

Abstract

The aim of this work is to develop a methodology for graphically analytical calculation of angles of chip formation process for the case when the initial data are reliable empirical dependencies for the cutting forces’ components and value of shearing angle are obtained experimentally. The research method is based on the application of the elements of cutting theory with respect to flow chip formation scheme and the model of plastic deformation of metal with one slip surface with free cutting without a build-up on the front surface of the blade. Academic novelty is characterized by the developed algorithmic model which is based on the interrelation of shearing angles, external friction-slip chips on the front surface of the blade, internal friction-shear in the plane of shear and the front angle of the blade. The algorithmic model is implemented programmatically in the NI LabVIEW environment and graphically analytical in the KOMPAS-3D program. There were carried out computer experiments and identified the dependencies of chip formation angles on cutting speed and the front angle of the blade. The practical significance consists in the possibility to carry out an engineering analysis of the metal cutting mechanics without carrying out some valuable complex experiments.

Algorithm of electrode material selection during electrical erosion alloying

“…В зависимости от силовых, скоростных и тепловых параметров очага трения на деталях и механического воздействия [7] проявляются следующие виды износа: окислительный, схватывание первого и второго рода, абразивный, усталостный и термоуста-лостный. Каждый из них характеризуется своей удельной работой разрушения поверхностного слоя.…”

Resistance criteria of a cutting tool for high-speed processing

“…Процес зносу ріжучого інструменту при швидкостях: 1 -низьких; 2 -нормальних; 3 -високих. Від 0 до А -початковий знос; від А до В -нормальний знос; від В до С -катастрофічний знос На знос і стійкість інструменту впливають швидкість різання, фізико-механічні властивості оброблюваного та інструментального матеріалу, стан поверхні різальних крайок інструменту, жорсткість технологічної системи верстата[4], властивості застосовуваної МОР, елементи режиму різання, кути різця і ін.Найбільший вплив на стійкість інструменту надає швидкість різання. Чим вище швидкість, тим більше енергії витрачається на процес різання, тим більше виділяється тепла, тим інтенсивніше відбувається знос поверхонь що поверхонь ріжучої частини інструменту і тим менше період стійкості.…”

Empirical definition of the shearing angle and chip-edge contact length when cutting

“…The solution has two sections: 1. Determination of the shearing angle Ф during chip formation [16]. The calculation model for determining the shearing angle Ф is shown in Fig.…”

“…According to the diagram in Fig.1 there is a connection between the components of the shearing force T s , T n and the cutting force under a fine edge P′ z , P′ n through the shearing angle Ф [8,16]. The friction-shift ratio µ S formula is derived from the projection of the forces P′ z і P′ n in direction to the tangent T s and normal T n shearing forces.…”