6.3.2. Елементи режиму різання під час точіння і площа зрізуваного шару

Режим різання під час точіння складається з окремих еле­ментів — глибини різання, подачі й швидкості різання.

Глибиною різання t (мм) (рис. 6.3.5) під час точіння назива­ють відстань між оброблюваною й обробленою поверхнями, ви­міряну перпендикулярно до останньої:

де D — діаметр оброблюваної поверхні, мм; d — діаметр оброб­леної поверхні, мм.

Подачею S є переміщення головного різального ребра інстру­мента відносно обробленої поверхні в міліметрах за один оберт заготовки (мм/об).

Швидкістю різання v (м/хв) називається лінійна швидкість точки, розташованої на оброблюваній поверхні заготовки, від­носно головного різального ребра

Метою вибору оптимальних значень елементів режиму рі­зання є забезпечення найбільшої продуктивності та необхідної якості обробленої поверхні.

При детальному аналізі процесу різання розглядають номі­нальну площу зрізуваного шару / (мм²), яку обчислюють за фор­мулою:

де а — товщина зрізуваного шару (рис. 6.3.6), мм; b — ширина зрізуваного шару, мм.

Товщина зрізуваного шару а (мм) — це відстань між двома послідовними положеннями головного різального ребра за один оберт заготовки, виміряна перпендикулярно до різального ребра:

Ширина зрізуваного шару Ь (мм) — це відстань між оброб­люваною та обробленою поверхнями, виміряна вздовж різаль­ного ребра:

6.3.3. Сили різання під час точіння й потужність точіння

Сила різання під час точіння, що діє на різець з боку заго­товки, спричинена такими основними факторами:

• опором металу стружки й заготовки пластичній і пруж­ній деформаціям;

• силою тертя стружки по передній поверхні різця;

• силою тертя між поверхнею різання та головною задньою поверхнею різця.

З достатньою для інженерних розрахунків точністю прийма­ємо, що сила різання під час точіння F (рис. 6.3.7) прикладена в точці О, яка є посередині тої частини різального ребра, що бере участь у різанні. Для зручності подальших наших міркувань силу F розглянемо в просторовій декартовій координатній системі хуг, початок якої сумістимо з точкою О. При цьому вісь х розташує­мо паралельно до осі обертання заготовки, вісь у — перпендику­лярно до осі обертання, а вісь г співпадає (при нехтуванні рухом подачі) з вектором лінійної швидкості точки О заготовки.

Спроектуємо силу F на осі х, у, г. Проекцію сили F на вісь х називають осьовою складовою сили різання F_x. Значення цієї сили необхідно знати в розрахунках на міцність деталей меха­нізмів подач верстата. Проекцію сили F на вісь у називають її радіальною складовою F_y. Сила F_y прогинає заготовку та стає особливо небезпечною у випадку обробки довгих заготовок ма­лого діаметра. Вона спричинює вібрації, а також призводить до зниження точності розмірів обробленої поверхні. Проекцію сили

F на вісь г називають її головною складовою F_z. За значенням Fj розраховують на міцність деталі механізмів коробки швид­костей. Окрім цього, за силами F_x, F_y, F₂ вибирають попереч­ний переріз держака різця.

Силу F_z (H) обчислюють за емпіричною формулою:

У цій формулі: С — коефіцієнт, що враховує механічні влас­тивості оброблюваного матеріалу, значення кутів різця тощо; Х-, у, z — показники степенів відповідно при глибині різання t, подачі S та швидкості різання и.

Для конкретних умов обробки значення коефіцієнта С, а та­кож показників степенів х, у, г можна знайти у відповідних

довідниках.

Існують також формули для визначення сил F* і F_y, аналогіч­ні (6.3.6).

Значення сил F_x, F_y, F_z можна також виміряти під час різан­ня динамометрами різних конструкцій.

Ефективна потужність N, (кВт) — це та потужність, що витрачається на різання. У випадку точіння з поздовжньою по­дачею вона становить: