Поликристаллических телах ближний порядок, а в аморфных, например стекле
 Скачать 302.31 Kb.
|
|
Рис. 1.3 Свойства детали первой свежести», то может содержать разные вещества, в том числе загрязнения. Обычно деталь живет «без опознавательных знаков», но на своей поверхности мо- жет нести «имя» и другие сведения, передаваемые геометрическими или физико- химическими свойствами.  Любое техническое свойство должно быть измеримо и выражено величиной, за- даваемой в определенных единицах. Геометрические свойства обычно выражают в единицах длины (м), площади (м2), объема (м3). Необходимо указывать условия, при которых определены величины, — температуру, давление, напряженности по- лей. От технических свойств зависит и поведение детали при изготовлении и экс- плуатации, ее технологические и эксплуатационные показатели, в том числе и на- дежность работы изделий.Рано или поздно деталь перестает выполнять свое назначение. Ее восстанавли- вают или, заменяя новой, отправляют на утилизацию. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАЗМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ Процессы размерной обработки можно единообразно описать движени- ем границы заготовки— границы связного твердого тела. В резании на такой границе «работает» лезвийный инструмент, в литье это раз- дел между расплавом и отвердевшим веществом. Изменение конфигурации заготовки, т. е. смещение ее поверхности, вы- зывается основными воздействиями. Таких воздействий всего пять, и каждое соответствует определенному физико-химическомуметодуразмернойобра-ботки(формообразования).Размерности основных воздействий можно найти, если воспользоваться поло- жениями термодинамики необратимых процессов. Пусть в пространстве за неболь- шое время совершен перенос (изменение) только одной величины qn (1 n 5), раз- мерность которой [qn]. Любой процесс сопровождается изменением энергии (в Дж). Данный процесс вызван неравномерностью в пространстве другой величины, раз- мерность которой Дж/[qn]. К примеру, пусть переносится электрический заряд, его размерность Кл (ку- лон). Процесс вызван неравномерностью в пространстве величины, размерность ко- торой Дж/Кл = В (вольт). Для справки. Поле представляет величину, распределенную в пространстве и определенным образом зависящую от координат. Соответственно этой величине ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАЗМЕРНОЙ ОБРАБОТКИ 19 поле называют скалярным или векторным. Примеры: скалярное поле — распреде- ление потенциала (или температуры), а векторное поле — распределение в простран- стве векторов напряженности электрического поля E. Расходимость векторного поля divE характеризует плотность источников или стоков, где рождаются и (или) исчезают линии, а вихрь rotE — «закрученность» этих линий. Поле, для которого divE 0, а rotE = 0, — потенциальное. Поле, для которого divE = 0, а rotE 0, — вихревое (см. п. П.1). В потенциальном поле линии E не замкнуты. В электропроводной среде напря- женность поля задает удельную скорость переноса заряда — плотность тока, его размерность Кл/(см2) = А/м2. Вихревое поле E наводится изменяющимся магнитным потоком, линии поля замкнуты (см. п. П.1), rotE 0, но divE = 0. Соответственно удельной электропро- водности оно создает вихревой ток. Рассматривая только одно изменение, произошедшее за небольшое время в ма- лой области заготовки, можно найти все пять физико-химических методов фор- мообразования и определить размерности пяти основных воздействий.Каждый атом в твердом теле обладает потенциальной энергией, численно равной работе, которая затрачивается на его удаление из тела. У поверхностных атомов нет половины связей, и они обладают избытком энергии, падающим до нуля при углублении примерно на 10 атомных рядов. Поверхности тела приписывается удельная поверхностная энергия в Дж/м2. Пусть увеличилась площадь поверхности заготовки q1, как, например, при хруп- ком сколе (рис. 1.4а): [q1] = м2. Разорваны связи только между атомами на новой по- верхности. Это возможно, если материал заготовки находится в хрупком состоянии. Подано воздействие в виде пространственного перепада (градиента) поверхностной энергии, размерность которого Дж/(м2м) = Н/м2. Это соответствует нормальной по- верхностной силе G1. Поле этих сил потенциальное: rotG1 = 0, divG1 0. Новая по- верхность возникает при divG1 > 20. Размерность расходимости [divG1] = Н/(м2м). Иными словами, чтобы отделить один слой атомов от другого и образовать новую поверхность, надо создать большую неравномерность силы G1 на малом расстоянии l (см. рис. 1.4а). Линейная граница новой поверхности движется со скоростью w (м/с). Данный хрупко-механический метод осуществляется при размерной ультра-звуковойабразивнойобработкестекла (см. п. 4.4).  |