Phân tích lực cắt kim loại
Merchant đại diện cho các lực cắt khác nhau và các thành phần của chúng trong một vòng tròn, được biết là Sơ đồ Vòng tròn của Merchant.
Hình 9.34 cho thấy Sơ đồ Vòng tròn Thương gia:
Trong sơ đồ:
α = Góc cào lại.
= Góc chia sẻ.
= Góc ma sát.
Góc cắt (φ) có thể được đo bằng hai phương pháp:
(i) Bằng cách đo độ dày của chip và độ sâu cắt.
(ii) Bằng cách chụp ảnh đồ thị vi mô của quá trình cắt.
Góc cào ngược (α) của công cụ có thể được xác định bằng hình dạng công cụ.
Các lực F d và F c có thể được đo bằng lực kế. Do đó, một khi F d, F c, α và đã biết, tất cả các thành phần lực khác tác động lên chip có thể được xác định bằng hình học của Sơ đồ vòng tròn của Merchant.
Để có được mối quan hệ, chúng ta vẽ Hình 9.35 và chỉ liên kết các lực chưa biết với F d và F c :
Chia tử số và mẫu số cho cos α, chúng ta nhận được
Giá trị của (dao) trong cắt kim loại thường dao động trong khoảng 0, 5 đến 2. Điều đó cho thấy rằng, con chip gặp phải lực cản ma sát đáng kể trong khi di chuyển lên mặt cào của dụng cụ.
Điều kiện cho lực cắt tối đa (F c ):
Giả định trong Vòng tròn lực lượng của Merchant:
(i) Quá trình cắt trực giao với công cụ cắt điểm đơn được xem xét.
(ii) Con chip được xem là cân bằng dưới tác động của hai lực va chạm bằng nhau và ngược chiều nhau.
(iii) Ứng suất là cực đại tại mặt phẳng cắt và nó không đổi.
(iv) Việc cắt diễn ra theo hướng mà năng lượng cần thiết để cắt là tối thiểu.
(v) Không có lực quán tính trên chip.
(vi) Vận tốc cắt không đổi.
(vii) Không có dòng chip bên.
(viii) Dụng cụ cắt có lưỡi cắt sắc nét.
