Силы,действующие на резец

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра технологии конструкционных материалов

В.Ф.Казанцев, Р.И.Нигметзянов

Исследование влияния параметров

Режима резания на величину силы

При токарной обработке

Методические указания

К практической работе

По курсу

“Основы технологии конструкционных материалов”

Москва 2009 г.

Содержание

Цель работы

Силы резания при точении

Силы,действующие на резец

Влияние различных факторов на силу

Резания

Расчет крутящего момента и мощности резания

Измерение силы резания при точении

Описание аппаратуры и схемы измерений

Методика выполнения экспериментальной части работы

Порядок выполнения работы

Вопросы для самоконтроля

Исследование влияния параметров

Режима резания на величину силы

При токарной обработке

Цель работы

При выполнении настоящей работы исследуется характер влияния основных параметров режима резания глубины, подачи и скорости (t, s, v) на величину составляющей силы резания. P_z при точении.

Силы резания при точении

Вопрос о силах, возникающих в процессе резания металлов и воздействующих как на инструмент, так и на обрабатываемую заготовку и станок, имеет очень большое теоретическое и практическое значение. Актуальность данного вопроса вытекает из того, что правильное представление о величине и направлении действия сил при резании необходимо для технически грамотной разработки технологических процессов при назначении режимов резания, т.е. для правильной эксплуатации станков и инструментов, для расчета деталей и узлов металлорежущих станков и приспособлений к ним при их проектировании, для проектирования режущего инструмента. Определение сил необходимо также для изучений деформаций металла при резании. Стойкостные зависимости и характер деформации стружки и обработанной поверхности изделия могут быть объяснены главным образом силами резания

Силы,действующие на резец

Чтобы срезать с обрабатываемой заготовки тот или иной слой металла, необходимо преодолеть сопротивление металла резанию, затратив на это определенную работу. Эта работа состоит из трех основных частей:

А=А_п+А_у+А_т, (1)

где А - полная работа, затрачиваемая на резание; А_п - работа, затрачиваемая на пластическое деформирование срезаемого слоя и обработанной поверхности заготовки; А_у - работа, затрачиваемая на упругие деформации при движении инструмента в обрабатываемом металле; А_т - работа трения сходящей стружки о переднюю поверхность инструмента и обработанной поверхности об его задние поверхности.

Таким образом, необходимая для осуществления процесса резания сила складывается из сил, вызывающих упругие и пластические деформации срезаемого слоя и поверхностного слоя заготовки, и сил, преодолевающих силы внешнего трения, т.е. силы трения стружки о переднюю поверхность резца и сил трения задних поверхностей резца о поверхность резания. Для практических расчетов принято возникающую при точении равнодействующую силу резания Р (рис.1) раскладывать на составляющие Р_x, P_y, P_z.

P_x - осевая составляющая силы резания или сила подачи, действующая в горизонтальной плоскости в направлении, противоположном направлению подачи, определяет нагрузку механизмов привода подачи станка, расчет которых на прочность производят по максимальной величине силы Р_x.

Р_y - радиальная составляющая или нормальная сила, действующая в горизонтальной плоскости,перпендикулярнок линии центров станка, определяет силу отжима резца и прогиб заготовки. По максимальной величине силы Р_y производят расчет станины и суппорта станка.

Рис. 1. Силы, действующие на резец при продольном точении

Р_z - тангенциальная составляющая, часто называемая главной составляющей силы резания, действует в вертикальном направлении по касательной к поверхности резания. Величиной силы Р_z определяется нагрузка на станок и резец, крутящий момент М_кр, по которому ведется расчет механизмов привода главного движения станка.

Обычно соотношение между компонентами сил следующее

P_z: P_y : P_x = 1: 0,4: 0,2

Соотношение между величинами P_x, P_y и P_z не остается постоянным и зависит от геометрических параметров резца, элементов режима резания, износа инструмента, физико-механических обрабатываемого и инструментального материалов и условий резания.

Дата добавления: 2015-11-14