2.2. Параметри оцінки енергетичних показників процесу фрезування

При циліндричному фрезуванні із заготівки зрізаються серповидні шари, товщина яких змінюється від нуля до максимального значення при виході із заготівки. Сила різання на дузі контакту змінюється за величиною (рис. 5.3).

Значення сили різаняння на дузі контакту можна визначити за формулою[1]:

Р=Р_пит h_ст В=Р_пит В S_z sinφ

де Р_пит – питома сила різання, Н;

h_ст – товщина зрізуваного шару, мм;

В – ширина оброблення, мм;

φ – кут зустрічі леза із заготівкою, град.

На рис. 5.3 зображено графік зміни сили різання за час одного оберту ножового вала. Зверху зображено максимальну фактичну дотичну складову силу різання Р_{z max}, нижче дотичні складові сили різання Р_{z ср} і Р_{z кол}.

Рис. 5.3 Графік зміни сили різання за час оберту ножового вала [1]

Колову силу різання можна визначити за формулою:

Р_{z кол}=N_р/V

де Р_пит – питома сила різання, Н;

N_р – потужність різання, Вт;

V – швидкість різання, м/с.

Потужність різання визначається за формулою:

де К_т – питома робота фрезування, Дж/см³;

а_попр – поправковий множник;

h – глибина фрезування, мм;

V_s – швидкість подачі, м/хв.

2.2. Фактори впливу на якісні та енергетичні показники процесу фрезування деревини

Основні фактори, які впливають на якісні та енергетичні показники процесу фрезування на рейсмусових верстатах можна розділити на чотири групи:

1. Фактори які, утворюються від рейсмусового верстата: геометрична точність, жорсткість, вібростійкість. Геометрична точність характеризує технічний стан верстата і має найбільший вплив, із перелічених факторів, на технологічну точність верстата.

2. Фактори, що відносяться до різального інструменту (ножового вала): точність виставлення ножів, гостота ножів, параметри ножів (кутові і лінійні розміри). Чим точніше виставлені ножі на валу тим меншими будуть кінематичні нерівності на обробленій поверхні. Із збільшенням радіуса заокруглення ріжучої кромки ножа зростатимуть і сили різання.

3. Фактори, що відносяться до оброблюваної деревини: порода, вологість, щільність, пружність, пластичність та інші. В кожної породи деревини є свої фізико-механічні властивості, які впливатимуть на сили різання по різному. Оскільки під час оброблення волога знижує міцність деревини та діє як змазуюча речовина, при збільшенні вологості деревини сили різання зменшуються.

4. Фактори, що відносяться до процесу фрезування: швидкість різання і подачі, глибина і ширина оброблення. Із зростанням швидкості різання та зменшенням швидкості подачі підвищується якість обробленої поверхні та знижуються сили різання. Також сили різання зростають при збільшенні глибини та ширина оброблення.

Фактори утворені верстатом та інструментом будуть постійними, якщо проводити дослідження на одному верстаті. До постійних факторів також віднесемо швидкість різання та ширину оброблення, які залежать від конструкції верстата.

Отже, змінними факторами в нас залишаються: порода та вологість деревини, швидкість подачі та глибина оброблення.