 |
 |
 |
 |
при дсх;таточно больших передних углах {у > 35°) силы и Р весьма малы и их влияние на процесс резания практически не имеет значения. При отрицательных передних углах проекции силы нормальной и силы трения на ось Г-Г будут суммироваться и в связи с этим силы резания Ру и Р существенно возрастут.
Влияние главного угла в плане ф на силы резания приведено на рис. 38. На вертикальную силу резания Р угол ф влияет незначительно. Наименьшее значение вертикальной силы имеет место примерно при угле ф = 50-55°. Закономерность изменения вертикальной силы вызвана подобным изменением коэффициента усадки стружки. Угол ф оказывает существенное влияние на силы Y резания Ру и Р.
С ростом угла ф радиальная сила резания Ру убывает, а сила подачи Р возрастает. Рассмотренные закономерности вызваны изменением проекций горизонтальной силы Р на оси X-X и Y-Y с изменением угла в плане ф (рис. 39). С увеличением угла ф от его значения ф до значения ф" соответственно изменяется и направление силы Pg. При повороте силы Р в указанном направлении ее проекция на ось Y-Y
уменьшается {Ру < Ру), а проекция на ось X-X возрастает (Р > Р). Влияние угла наклона главной режущей кромки Я, на силы резания показано на рис. 40. С увеличением X силы резания Р и Ру возрастают, а сила Р уменьшается. Увеличение сил Р и Ру с ростом угла X вызвано с одной стороны увеличением при этом коэффициента усадки стружки, а с другой - изменением направления действия исходных сил.
Изменение направления действия исходных сил также вызывает уменьшение силы Р. Влияние радиуса при вершине резца г показано на рис. 40, б. С увеличением г силы резания Р и Ру возрастают, а сила Р уменьшается. Характер влияния радиуса при вершине резца аналогичен влиянию угла в плане ф. С увеличением радиуса при вершине резца сечение среза становится длиннее и тоньше. Более тонкий срез повышает коэффициент усадки стружки и, следовательно, и силы резания. В то же время удлинение среза приводит к тому, что среднее значение угла в плане на радиусном участке уменьшается. Уменьшение же угла в плане ф, как было показано выше, приводит к увеличению радиальной силы резания Ру и уменьшению силы подачи Р. В связи с этим с увеличением радиуса при вершине резца наиболее значительно возрастает радиальная сила резания Ру, что вызвано как увеличением исходных сил, так и изменением направле-
Рис. 39. Влияние главного угла в плане на проекции сил резания
НИЯ их действия. Другие геометрические параметры резца влияют на силы резания незначительно.
Значения сил резания, приведенные в нормативах и справочниках, обычно соответствуют наиболее употребительной геометрии резца. Если необходимо определять силы резания для резцов с другими геометрическими параметрами, то обычно вводятся поправочные коэффициенты, на которые умножают значения сил резания, взятые из справочников. В случае, если необходимо
«а. | |
«=; | |
-15-10 -30+6-I-10 +20 а)
15 г мм
Рис. 40. Влияние угла наклона главной режущей кромки (а) и радиуса при вершине резца (б) на силы резания
уменьшить силы резания, возможно соответствующим образом задать геометрию резца. Для уменьшения всех трех сил резания Р, Ру и Pj. возможно несколько увеличить передний угол. Часто возникает необходимость в уменьшении радиальной силы резания Ру, для этого обычно увеличивают главный угол в плане ф, а иногда уменьшают радиус при вершине резца г и угол наклона главной режущей кромки Я,.
Смазывающе-охлаждающие жидкости обладают свойством проникать (адсорбироваться) в микротрещины поверхности обрабатываемого материала и при его деформировании облегчать скольжение отдельных слоев друг относительно друга. В то же время смазывающе-охлаждающие жидкости проникают в зону контакта инструмента с обрабатываемым материалом и этим снижают работу трения. Эти свойства смазывающе-охлаждающих жидкостей снижают коэффициенты усадки стружки и трения и.
следовательно, силы резания. Величина снижения силы резания зависит главным образом от вида (свойств) применяемой смазывающе-охлаждающей жидкости и обрабатываемого материала.
Значительно снижаются силы резания (на 20-30%) при использовании растительных и осерненных масел и обработке вязких материалов. Применение эмульсий снижает силы резания лишь на 5-15%.
Износ резца изменяет элементы геометрии и поэтому влияет на силы резания. Износ задних поверхностей увеличивает силы, действующие на задние поверхности, а поэтому возрастают и силы резания по мере изнашивания резца.
Если на передней поверхности образуется лунка, то передний угол увеличивается и силы резания уменьшаются. Поэтому, несмотря на наличие износа, силы резания уменьшаются. Указанное явление имеет место при обработке вязких материалов, главным образом резцами из инструментальных сталей, и при работе с большими толщинами среза. При дальнейшей работе резца лунка пересекает главную режущую кромку и последняя разрушается, передние углы убывают, а силы резания возрастают.
Влияние износа на силы резания учитывают с помощью поправочных коэффициентов в зависимости от длины износа задних поверхностей hg.
§ 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ РЕЗАНИЯ
Силы резания определяются по формуле
Р = CptWK.KKs иГ, где Ср - коэффициент, выражающий искомую силу резания при значениях всех учтенных факторов, равных 1;
X, у и п - показатели степени влияния соответственно глубины резания, подачи и скорости резания; Ki, К2, Кз - коэффициенты, учитывающие влияние качества обрабатываемого материала, элементов геометрии резца и его износа и др. Для различных условий работы могут меняться коэффициент Ср, показатели степени х, у я п м поправочные коэффициенты. Нормативы по выбору режимов резания обычно приводят Ср в зависимости от обрабатываемого материала и условий работы [48] При невысоких скоростях резания влияние скорости не учитывают и принимают п = 0. При скоростном точении конструкционных сталей тангенциальная сила резания Р выразится:
Р, = 300s°o-°Ki/2/C3 кГ. Коэффициент 300 соответствует стали с о = 75 кГ/мм; главному углу в плане ф = 45°; переднему углу у = 10°; износу
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