Сили на рязане
Представяйки процеса на рязане като процес на еластопластично компресиране и отчитайки силите на триене, действащи върху повърхностите на режещия инструмент, общата работа, изразходвана за процеса на рязане, (A), може да бъде изразена като:
където Apl е работата, изразходвана за пластична деформация на нарязания слой, когато той се превръща в стърготини; Aup - работата, изразходвана за еластична деформация; Atr - работа на триене; Адът е дело на дисперсията, т.е. работа, изразходвана за получаване на нови повърхности.
Фиг. 40 Сили, действащи отпред и отзад
режеща повърхност по време на свободно рязане
Като се има предвид малката стойност на компонентите на произведението Aup, Hell, най-накрая имаме:
където Atr. p. p - работа, изразходвана за триене на предната повърхност, Atr. з. n е работата, изразходвана за триене на задната повърхност.
При рязане се приема, че цялата механична работа се преобразува изцяло в топлинна енергия.
Помислете за силите, действащи върху предната и задната повърхности по време на свободно рязане (фиг. 40).
, - сили на триене на предната и задната повърхности.
, - нормален компонент на силата на рязане на предната и задната повърхности.
За да определите силите върху контактните накладки на инструмента, можете да използвате теоретични формули, но в някои случаи те не дават точни резултати. Силите при обработката на материали чрез рязане се определят експериментално с помощта на динамометри, с помощта на които получената сила на рязане R е разположена по три координатни оси (z, x, y,).
където Pz е основният компонент на силата на рязане, който определя мощността и въртящия момент по време на рязане. Тази сила е необходима за изчисляване на задвижването на основното движение;
Py - радиалният компонент на режещата сила, който изстисква фрезата от детайла, влияе върху точността и грапавостта на обработваната повърхност;
Px е аксиалният компонент на силата на рязане; е необходимо за изчисляване на подаващото устройство на машината.
При j = 45 °, g = 15 °, l = 0 ° между компонентите на режещата сила има съотношение: Pz = 1, Py = (0,4-0,5) Pz, Px = (0,3-0,4) Pz. Следователно силата R ще бъде равна на: .
От получения израз следва, че силата Pz е основният компонент на силата на рязане и се различава малко по величина от резултантната сила R.
Фиг. 41 Сила на рязане по време на завъртане и нейния компонент
За изчисляване на компонентите на силите на рязане се използват следните емпирични зависимости, получени въз основа на експериментални изследвания: