Вплив режиму різання на складові сили різання

8.3. Взаємозв'язок сили стружкоутворення із властивостями оброблюваних матеріалів та розмірів, шару що зрізується.

8.4. Вплив на силу стружкоутворення швидкості різання, геометричних параметрів інструмента

Розглянемо вплив елементів режиму різання на складові сили різання Залежність складових сили різання від глибини різання, подачі і швидкості різання можна виразити статичними рівняннями:

(8.2)

де С_Рz, С_Рy, С_Рx – усталені коефіцієнти, які залежать від умов обробки;

х_P, z_P, y_P – показники ступеня, що характеризують інтенсивність впливу змінних ( t, s, V ) на складові сили різання.

Чим більше глибина різання і подача, тим більше площа поперечного перетину і опір металу стружкоутворенню, та процес різання буде протікати з великими значеннями сил P_Z, P_X, Р_Y.

Проте впливає на силу різання, глибина різання більше ніж подача. Різна інтенсивність впливу глибини різання і подачі на сили різання викликана їх неоднаковою дією на ступінь деформації зрізаного шару.

Зміна ширини шару що зрізується не позначається на механізмі деформації (коефіцієнт усадки стружки залишається постійним).

Збільшення товщини шару, що зрізується зменшує коефіцієнт усадки стружки, тобто зменшує роботу деформації зрізаного шару.

Головна складова сили різання P_Z пропорційна ступені деформації шару, що зрізується при перетворенні його в стружку. При збільшенні ширини зрізаного шару, внаслідок збільшення площі перерізу зрізу, сила P_Z повинна збільшитися прорційно ширині h, тому що при цьому ступінь деформації зрізуємого шару не змінюється. Тому й показник ступеня х_P при ширині h зрізаного шару близький до одиниці. Збільшення товщини а зрізуємого шару також збільшує його площу, але при цьому ступінь деформації шару зменшується і зростання сили P_z відстає від зростання товщини зрізуємого шару. Внаслідок цього показник ступеня у_р при товщині шару а, що зрізується не може бути рівним одиниці, а завжди трохи менше її. Оскільки фізичні і технологічні розміри зрізаного шару пов'язані один з одним тільки через головний кут у плані ( ) то влив t й s на силу P_Z залишається таким само, як вплив b та a , тому що показник ступеня в формулі (8.2) при глибині х_рz = 1, а при подачі у_рz = 0,75.

Більш сильний вплив на силу P_Z ширини зрізаного шару, ніж товщини, дозволяє зробити висновок: для зменшення головної складової сили різання при заданій площі перерізу зрізуємого шару, в усіх випадках необхідно прагнути працювати з якомога меншим відношенням і b/а, збільшуючи товщину зрізу за рахунок зменшення ширини.

Зміна швидкості різання впливає на складові сили різання так, як воно впливає на зміну коефіцієнта усадки стружки. При різанні матеріалів, не схильних до наростоутворення, коефіцієнт усадки монотонно убуває при збільшенні швидкості різання. Так само поводяться і складові сили різання, які зменшуються при збільшенні V спочатку швидко, а потім більш повільно. При різанні матеріалів, схильних до наростоутворення, крива P_Z = f (V) так само, як і крива До l = f (V), немонотонно (рис. 8.2), причому обидві криві збігаються за фазами. Починаючи від V₁ до V₂, при яких висота наросту зростає, сила Р_Z зменшується, досягаючи мінімуму при максимально розвиненому нарості (за рахунок сприятливої зміни геометрії різця (рис. 8.3) і зменшення пластичної деформації зрізаного шару. При швидкостях різання від V₂ до V₃, при яких висота наросту зменшується (Н_н → 0, отже, γ_н → γ), сила P_Z знову зростає. При швидкостях різання, великих швидкості V₃, відповідної зникнення наросту, сила Р_Z при збільшенні швидкості різання в надалі безперервно зменшується за рахунок зменшення опору зрізаного шару пластичної деформації і зменшення сил тертя.

Швидкості різання, з якими працюють при точінні твердосплавними різцями, вище, ніж швидкість V₃. Тому ділянку кривої сіла-швидкість для V > V₃ можна описати залежністю

.

Показник ступеня у якій згідно до експериментальних даних z_PZ = 0,35÷0,10. При високих швидкостях різання процеси стружкоутворення та тертя на поверхнях інструменту стабілізуються і швидкість різання практично перестає впливати на складові сили різання, показник ступеня z_PZ → 0.

Рисунок - 8.4 Схема впливу швидкості різання на h - висоту нароста, KL - коефіцієнт усадки стружки	Рисунок 8.5 - Зміна геометрії різця за рахунок наростоуворення

Тема лекції 9. Якість обробленої поверхні(3)