Сопротивление, сила, работа и мощность резания

Суммарную равнодействующую всех сил, действующих на резец со стороны обрабатываемого металла, можно назвать силой сопротивления резанию (стружкообразованию) R= . Где: Р_z – сила резания, или тангенциальная сила, касательная к поверхности резания и совпадающая с направлением главного движения; Р_х – осевая сила, или сила подачи, действующая параллельно оси заготовки в направлении, противоположном движению подачи; Р_у – радиальная сила, направленная перпендикулярно к оси обрабатываемой заготовки.

На силы резания влияют следующие факторы: обрабатываемый материал, глубина резания, подача, передний угол (угол резания), главный угол в плане, радиус закругления при вершине, смазочно-охлаждающие технологические среды, скорость резания и износ инструмента.

Во избежание смещения резца от действия сил Р_у и Р_х он должен быть прочно закреплен в резцедержателе. Напряжения, вызванные в державке силами Р_z, Р_у и Р_х, не должны повышать напряжений, допускаемых материалом державки по его прочности и жесткости. Большие напряжения создаются и в режущей части инструмента, поэтому сила Р_z должна быть меньше силы, допустимой для режущей части резца.

Сила резания может быть рассчитана по формуле: Р=Ср×t^Хр×S^Уp×НВ^Zp, где коэффициент Ср и показатели степени х_р, у_р и z_р для всех трех составляющих силы резания – справочные величины (Грановский 177). Полученные значения составляющих сил резания необходимо умножить на поправочные коэффициенты, учитывающие влияние: а) главного угла в плане j; б) радиуса r₀ закругления вершины резца; в) максимального линейного износа h_3мах.

Работа резания в общем случае (в джоулях) рассчитывается по формуле: W=P_z×L, где Р_z – сила резания, действующая в направлении скорости резания (Н); L – путь, проходимый режущим инструментом, м.

Эффективную мощность, Вт, затрачиваемую на резание, рассчитывают по уравнению N_e=Рu/60, где u - скорость резания, м/мин; Р=Р_z – сила резания, Н. С учетом КПД станка легко подсчитать и необходимую (расчетную) мощность электродвигателя: N_эл=N_e/h.

Дата добавления: 2015-07-21