Влияние различных факторов на силы Рх, Ру и р2 при точении.
Pz – главная составляющая силы резания, определяющая мощность и крутящий момент при резании. Данная сила необходима для расчета привода главного движения; Py – радиальная составляющая силы резания, отжимающая резец от заготовки, оказывает влияние на точность и шероховатость обработанной поверхности; Px – осевая составляющая силы резания; необходима для расчета привода подачи станка.
Рассматривая влияние различных факторов на силы резания необходимо отметить, что рост сил резания вызывают факторы, повышающие сопротивляемость обрабатываемого материала процессу резания. К ним относятся механические свойства обрабатываемого материала, а также факторы, увеличивающие площадь и объем срезаемого слоя. Остальные факторы влияют на силы резания таким же образом, как они влияют на коэффициент укорочения стружки.
Рассмотрим влияние различных фактор на силы резания (на примере главной составляющей Pz ) при токарной обработке.
С увеличением твердости или прочности HB (σB) обрабатываемого материала возрастает его сопротивляемость процессу снятия стружки, что ведет к росту силы резания Pz (рис.42,а).
Увеличение подачи или глубины резания S (t) приводит к росту площади срезаемого слоя и следовательно объема срезаемого материала, что повышаетсилу Pz (рис.42,б). Большее влияние на силу резания оказывает глубина резания по сравнению с подачей. Это объясняется тем, что при увеличении глубины резания, например, в 2 раза площадь срезаемого слоя тоже увеличивается в 2 раза (F=2*S*t), но степень деформации при этом не меняется (см. рис.32,б). Следовательно сила Pz растет пропорционально глубине, а значит увеличивается в 2 раза. При увеличении подачи в 2 раза площадь срезаемого слоя также увеличивается в 2 раза, но степень пластической деформации уменьшается (см. рис.32,а). Следовательно рост силы будет отставать от роста подачи и она не увеличится в 2 раза.
Влияние смазывающе-охлаждающих жидкостей (сож) на процесс резания. Вибрация при резании металлов.
Применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) оказывает благоприятное действие на процесс резания металлов, значительно уменьшает износ режущего инструмента, повышает качество обработанной поверхности и снижает затраты энергии.
Применение СОЖ препятствует образованию нароста у режущей кромки инструмента и способствует удалению стружки и абразивных частиц из зоны резания.
При обработке чугуна и других хрупких материалов СОЖ не применяют, так как эффект ее действия незначителен.
При работе твердосплавным инструментом на высоких скоростях в зону резания необходимо подавать обильную и непрерывную струю жидкости. При прерывистом охлаждении может произойти образование трещин в пластинах твердого сплава и инструмент быстро выйдет из строя.
Для каждого обрабатываемого металла и даже вида обработки применяется наиболее оптимальная СОЖ. Наибольшую эффективность смазочно-охлаждающие жидкости обеспечивают при резании вязких, высокопластичных и сильно упрочняющихся при деформации металлов. С увеличением толщины среза и скорости резания эффект облегчения стружкообразования от применения СОЖ уменьшается.
СОЖ должны обеспечивать высокую охлаждающую и смазочно-режущую способность, антикоррозионность и безвредность для работающего. Все применяемые жидкости можно разбить на две основные группы — охлаждающие и смазочные.
К первой группе относятся водные растворы и эмульсии, обладающие большой теплоемкостью и теплопроводностью. Широко распространены водные эмульсии цвета от молочно-белого до коричневого (2—20% масла и 0,3—2% мыла) с введением поверхностно-активных веществ. Водные эмульсии применяются при обдирочных работах, когда шероховатость поверхности не имеет особого значения.
К жидкостям второй группы, обладающим высокой маслянистостью, относятся минеральные масла, керосин и растворы в масле или керосине поверхностно-активных веществ. Жидкости этой группы применяются при чистовых и отделочных работах.
В промышленности нашли применение осерненные масла — так называемые сульфофрезолы, использующие в качестве активированной добавки серу.