24. Понятие о силах резания. Схема сил, возникающих при резании. Составляющие силы резания Px, Py, Pz,r

В процессе резания резец преодолевает действие системы сил, состоящей из нормальных сил (передней и задней поверхности) и сил трения на этих поверхностях. Равнодействующая всех этих сил называется силой резания. Эту силу удобно разложить на составляющие, направления которых соответствуют направлениям главного движения и движения подачи: P=√P²_z+P²_y+P²_x, где Р – сила резания – равнодействующая сил, действующих на режущий инструмент при обработке резанием;

Р_z – главная составляющая силы резания – составляющая силы резания, совпадающая по направлению со скоростью главного движения резания в вершине лезвия. Если главное движение резания является вращательным, например, при токарной обработке, эта сила называется касательной (далее будет использовано это название);

Р_y – радиальная составляющая силы резания – составляющая силы резания, направленная по радиусу главного вращательного движения в вершине лезвия;

Р_x – осевая составляющая силы резания – составляющая силы резания, параллельная оси главного вращательного движения резания.

, , ,

г де СР_z, СР_y, СР_x – постоянные величины, характеризующие вид обрабатываемого материала и исходные условия обработки;

t – глубина резания, мм;

S – величина подачи, мм/об; хР_z, xР_y, xР_x, yР_z, yР_y, yР_x – показатели степени при величинах глубины резания и подачи; KР_z, KР_y, KР_x – поправочные коэффициенты.

хема сил.

.

25. Понятие о тепловых процессах при резании. Баланс тепла при резании

При резании металлов в зоне отделения стружки выделяется значительное количество теплоты. Тепловое состояние системы резец - стружка-деталь оказывает существенное влияние на изнашивание инструмента, на качество обработанной поверхности, на процесс трения и т.д. Изучение условий теплообразования и теплоотвода в зависимости от различных параметров процесса резания имеет большое практическое значение и позволяет: управлять теплонапряженностью процесса резания металла; выбирать материал режущей части инструмента; рекомендовать рациональные геометрические параметры режущего инструмента; задавать параметры режима резания.

Количество тепла, выделяемого в процессе резания (Q , Дж) складывается из:Q=Q_Д+Q_ТП+Q_ТЗ

Расположение источников тепла представлено на рис. 1. Тепло деформации Q_д образуется в зоне сдвигов по плоскости сдвигов; тепло трения Q_тп на передней поверхности – в пределах площадки контакта между стружкой и инструментом шириной С₁; тепло трения Q_тз на задней поверхности – в пределах площадки контакта между поверхностью резания и инструментом (шириной С₂).

Образовавшееся тепло распространяется из очагов его образования к более холодным местам, распределяясь между стружкой Q_с , резцом Q_и , деталью Q_дет и окружающей средой Q_ос. При этом имеет место равенство – уравнением теплового баланса:Q_Д+Q_ТП+Q_ТЗ=Q_С+Q_И+Q_ДЕТ+Q_ОС,

На процентное распределение тепла в правой части равенства (4) главное влияние оказывают механические и теплофизические свойства обрабатываемой детали и скорость резания.