Составляющие силы резания. Система сил, действующих на контактные поверхности в процессе резания.

Сила резания – результирующая сил сопротивления перемещению, действующих на инструмент.Силы резания являются важными параметрами процесса резания. От их величины зависит мощность, необходимая для осуществления резания. Они оказывают влияние на износ инструмента и вибрации, а значит, и на качество обработанной поверхности.

На переднюю поверхность резца стружка давит с нормальной силой N₁ (рис. 9.1). Вследствие движения стружки по передней поверхности возникает сила трения F₁. На заднюю поверхность резца действуют силы: нормальная N₂ и трения F₂. Сложение сил N₁ и F₁ дает равнодействующую Q₁, а сложение сил N₂ и F_{2 –} равнодействующую Q₂. Сила R является равнодействующей всех сил, действующих на резец и называется силой резания.

Уравнение механики резания. Равнодействующая сила. Составляющие силы резания.

  В результате сопротивление металла деформированию возникают реактивные силы, действующие на резец. Эти силы обычно приводят к одной силе R– равнодействующей силе резания. Условно считают, что точка приложения силы R находится на рабочей части главного режущего лезвия резца.

Вертикальная составляющая силы резания P_z действуют в плоскости резания в направлении главного движения (по осиZ). По осиP_z определяют крутящий момент на шпинделе станка (заготовке), эффективную мощность резания, деформацию изгиба заготовки в плоскостиX-Z, изгибающий момент, действующий на стержень резца; по силеP_z ведут динамический расчет механизмов коробки скоростей станка.

Радиальная составляющая силы резания P_y действует в плоскостиX–Yперпендикулярно оси заготовки. По силеP_y определяют упругое отжатие резца от заготовки и деформацию изгиба заготовки в плоскостиX–Y.

Осевая составляющая силы резания P_x действует в плоскостиX–Yвдоль оси заготовки. По силеP_x рассчитывают механизмы подач станка и изгибающий момент, действующий на стержень резца.

По величине деформации заготовки от сил P_z иP_y рассчитывают ожидаемую точность размерной обработки заготовки и погрешность её геометрической формы. По величине суммарного изгибающего момента от силP_z и P_x рассчитывают стержень резца на прочность и т.д.

Величину и направление равнодействующей силы резания определяют как диагональ параллелепипеда, построенного на составляющих силах: R=

 

Измерение сил резания. Факторы, влияющие на силу резания при свободном резании.

Наиболее часто силы резания определяют на основе непосредственного измерения с помощью специальных приборов. Существует большое количество таких приборов, называемых динамометрами. Независимо от конструкции динамометры состоят из следующих основных частей: 1) первичного измерительного преобразователя, воспринимающего нагрузку; 2) регистрирующего устройства; 3) вспомогательных звеньев, связывающих их друг с другом.

Динамометры подразделяются на гидравлические, механические, электрические

Теоретическими и экспериментальными исследованиями доказано, что на силы , и влияют в основном следующие факторы: обрабатываемый металл, глубина резания, подача, передний угол резца (угол резания), главный угол в плане резца, радиус закругления при вершине резца, смазывающе-охлаждающие жидкости, скорость резания и износ резца.

Влияние обрабатываемого материала. Физико-механические свойства обрабатываемого материала и его состояние во многом определяют процесс стружкообразования и сопутствующие ему деформации, а следовательно, и силы сопротивления, которые должны преодолеть резец и станок. Чем больше предел прочности и твердость НВобрабатываемого металла, тем больше силы , и

Влияние глубины резания и подачи.Чем больше глубина резания и подача, тем больше площадь поперечного сечения среза и объем деформируемого металла, тем, следовательно, больше сопротивление металла стружкообразования, и процесс резания будет протекать с большими силами , и .

Влияние скорости резания на силу резания.Ранее считалось, что скорость резания практически не влияет на его силу. Объясняется это проведением работ в сравнительно узком диапазоне скоростей, а также недостаточной чувствительностью используемых при этом динамометров. В настоящее время известно, как изменяется сила резания в широком диапазоне скоростей. Прежде всего необходимо отметить полную идентичность зависимостей и . В тех областях скоростей резания, где уменьшается коэффициент усадки стружки, снижается сила резания, и наоборот

Влияние переднего угла. Чем меньше передний угол g или чем больше угол резания (так как d= 90° –g), тем тяжелее резцу врезаться в обрабатываемую заготовку, больше деформация срезаемого слоя при превращении его в стружку, тем больше, следовательно, и сила резания .

Смазочно-охлаждающих технологические жидкости, применяемые при резании металлов, оказывают влияние не только на понижение температуры нагрева инструмента, но и на уменьшение трения, облегчение процесса стружкообразования, а следовательно, и на снижение сил, действующих на инструмент

---

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 2320; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!