Запорожец Издания
liOO 300 200 100 обладающих способностью значительно изменять электросопротивление при изменении поперечного сечения. Датчик крепится к резцу (приклеивается) и при деформации последнего под действием сил резания деформируется вместе с ним. При деформировании длина и сечение проволоки изменяются, что изменяет соответственно и электросопротивление и силу тока, проходящего через датчик. Гидравлические датчики надежны в работе при измерении значительных сил и при невысоких скоростях резания (черновые работы). Использованию этих датчиков при чистовых работах препятствуют возникающие вибрации Механические датчики могут быть использованы для регистрации как больших, так и сравнительно малых сил резания, но они также подвержены вибрациям, что снижает точность показаний при значительных скоростях резания и не позволяет измерять быстрое изменение сил резания. Электрические датчики наименее подвержены влиянию вибраций и позволяют получить точные измерения. С целью получения правильных показаний приборы проходят предварительное тарирование (градуирование шкал). Тарирование обычно выполняется методом искусственного нагружения. Сообщая прибору заранее известную нагрузку, устанавливаем соответствующие этой нагрузке отклонения самописца, отсчет по шкале или положение указателя. Путем ряда последовательных нагружений, различными по величине силами (последовательно увеличивая или уменьшая нагрузку), получаем соответствующий ряд показаний прибора. По этим показаниям строим тарировочные графики и градуируем шкалы. На рис. 33 показан тарировочный график для определения силы резания по показаниям записывающего устройства прибора. После действия на прибор силы резания измеряем отклонение самописца и затем по тарировочному графику находим соответствующую величину силы резания. В приведенном на рис. 33 примере отклонение стрелки самописца составило 5 мм, а соответствующая ему величина силы резания Р = 250 кГ. В случае, если необходимо установить влияние какого-либо фактора, например глубины резания на силы резания, следует выполнить несколько экспериментов по определению сил резания при различных значениях исследуемого фактора. Определив ряд таких значений силы резания (обычно О 2 t Б 8 10 им Отклонение стрелки Рис. 33. Тарировочный график для определения силы резания более четырех) при соответствующих величинах исследуемого фактора, возможно найти связь между ними, выразив ее графически или аналитически в виде формулы. § 2. ДЕЙСТВИЕ СИЛ РЕЗАНИЯ НА ИНСТРУМЕНТ, ЗАГОТОВКУ И СТАНОК Силы резания Р, Ру и Р действуют на систему СПИД и вследствие этого возникает потребность в проведении расчетов, устанавливающих (проверяющих) необходимые прочность, жесткость, виброустойчивость и другие требуемые свойства указанных элементов. Воздействие - сил резания на резец (см. рис. 31) следующее: сила изгибает державку (тело) резца в вертикальной плоскости и так как обычно направление действия этой силы не проходит через ось резца, то она производит также кручение державки. Сила P,j производит сжатие и изгиб державки. Сила Р изгибает державку в горизонтальной плоскости и также ее скручивает. Таким образом, державка резца находится в сложном напряженном состоянии. С целью упрощения расчетов державки обычно производят таковой лишь от изгибающего действия силы Р. В режущей пластинке, закрепленной в державке, силы резания вызывают так же изгибающие и сжимающие напряжения и при значительных силах, особенно при наличии ударов, возможна поломка пластинок. Рассмотрим действие сил резания на заготовку. Сила Рг> воздействуя на заготовку, производит кручение и изгиб в вертикальной плоскости. Крутящий момент Мр составляет: М,р = - кГмм. где D - диаметр обработанной поверхности в мм. Крутящий момент должен быть меньше момента, создаваемого станком так как в противном случае произойдет торможение. Сила Ру изгибает заготовку в горизонтальной плоскости. Наличие изгиба заготовки при обработке (особенно от действия силы Ру) вызывает погрешности формы обрабатываемой детали. При малой жесткости детали изгибающие моменты вызывают вибрации, ухудшающие обработанную поверхность. Воздействие силы состоит главным образом в том, что она стремится сдвинуть деталь в осевом направлении. Действие сил резания на станок следующее: вертикальная сила Рз действует на механизм главного движения станка, суппорт, станину и заднюю бабку. По силе Р определяют потребную мощность на вращение детали P->v Обычно для выполнения работы необходимо, чтобы мощность станка N удовлетворяла условию где 11 - коэффициент полезного действия механизма главного движения станка. Радиальная сила Р, действует на суппорт, шпиндель, заднюю бабку и станину станка. Сила подачи действует на механизм подачи станка, на опоры шпинделя в осевом направлении. По силе Р определяется мощность N, потребная на подачу: Pxsn 60.102.1000 N - кет При точении с продольной подачей радиальная сила на.мощность не влияет, так как движение в радиальном направлении отсутствует. При точении в поперечном направлении сила Ру влияет на мощность, потребную на подачу Ny; Ny определяется так же, как и N. § 3. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА СИЛЫ РЕЗАНИЯ Как было показано выше, силы резания Р, Ру и Р. зависят от свойств обрабатываемого материала, размеров среза, скорости резания, геометрии резца, смазывающе-охлаждающей жидкости, износа резца. Рассмотрим влияние перечисленных факторов на силы резания. Влияние обрабатываемого материала. Обрабатываемый материал оказывает влияние на силы резания в соответствии с характеристиками: пределом текучести Од, коэффициентом усадки стружки £ и показателем политропы т. Чем больше будут эти характеристики, тем соответственно большими будут и силы резания. В то же время с целью упрощения расчетов влияние обрабатываемого материала обычно выражают посредством одной наиболее типичной характеристики. Для вязких материалов (сталей) такой характеристикой является предел прочности на разрыв о, а для хрупких материалов (чугунов) - твердость НВ. Влияние этих характеристик на силы резания обычно выражают степенными функциями вида: Р. = С,а:; Рг = С-1НВ"\ где Wi и «2 - показатели степени влияния характеристик материала на силу резания; Ci и Cg - коэффициенты, выражающие искомую силу резания при 0в и НВ, равных 1. В нормативах по выбору режимов резания указаны величины сил резания при определенных значениях и НВ, а для других 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 [ 17 ] 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129
|