5.15. Зависимость скорости резания от факторов процесса резания.

5.15.1. Обобщенная формула скорости резания.

Обобщенная формула скорости резания устанавливается экспериментально путем обобщения частных зависимостей также, как для силы резания.

Она имеет вид ,

Где С_v – коэффициент, учитывающий факторы, принятые постоянными в качестве эталонных при проведении экспериментов.

5.15.2. Влияние параметров срезаемого слоя

Экспериментально установлено, что x_v < y_v . Например, при обточке конструкционной стали б_и = 750 Н/мм² резцами из быстрорежущей стали X_v = 0,25; Y_v =0,66.

Таким образом, влияние подачи на скорость резания больше, чем глубины резания. Поэтому с точки зрения повышения скорости и, следовательно, производительности, при постоянной площади срезаемого слоя выгоднее работать с большими глубинами резания и меньшими подачами или меньшим отношением S/t.

Переходя к физическим параметрам сечения срезаемого слоя, будем иметь ,

.

Обозначив , получим .

Поскольку физические параметры более полно отражают параметры срезаемогослоя, то формула является более общей.

Из формулы видно, что толщина и ширина срезаемого слоя влияют на скорость резания в той же степени, что соответственно подача и глубина резания. Поэтому для увеличения скорости резания и производительности процесса резания выгоднее работать с большей шириной срезаемого слоя и меньшей толщиной, или с меньшим отношением a/b.

С физической точки зрения это обусловлено тем, что в указанном случае за счет увеличения длины участвующей в работе кромки улучшается теплоотвод и снижается температура резания, а она и является основным фактором, ограничивающим скорость резания. Следует обратить внимание, что на силу резания в большей степени влияет b , а в меньшей степени a. А для уменьшения силы резания следует работать с большим отношением a/b. Поэтому параметры срезаемого слоя следует выбирать с учетом конкретных условий.

5.15.3. Влияние остальных факторов процесса резания.

Все факторы процесса резания, кроме параметров срезаемого слоя и периода стойкости, обычно учитывают коэффициентами. Коэффициент К_v учитывает влияние факторов при их отличии от эталонных условий работы

К_м – учитывает влияние характеристик обрабатываемого материала

К_о – учитывает влияние обрабатываемости материала, т.е. его способности подвергаться обработке резанием.

Если принять в качестве эталонной углеродистую сталь с б_в = 750 Н/мм², то при обработке, например, марганцовистой стали с тем же пределом прочности износ инструмента будет происходить интенсивнее за счет структурных составляющих этой стали. Поэтому, чтобы работать с тем же пределом стойкости, необходимо снизит скорость резания.

Для указанного случая К_о = 0,8.

К_u – учитывает изменение марки инструментального материала.

Например, при эталонном материале ТI5K6 для сплава Т5КI0

К_u = 0,65, для Т30К4 К_u = 1,4.

К – учитывает влияние главного угла в плане

С уменьшением  уменьшается толщина среза и увеличивается ширина. За счет чего уменьшается a/b.

Поэтому скорость резания будет большей (усилие резания при этом также увеличивается).

К_r – учитывает влияние радиуса переходной кромки. С увеличением r скорость возрастает за счет меньших значений  на радиусном участке.

К - учитывает влияние угла . При отклонении от оптимального значения  скорость будет уменьшаться (рис.5.30) за счет увеличения температуры резания. При малых значениях  температура возрастает за счет большей деформации срезаемого слоя, а при больших значениях – за счет ухудшения теплоотвода (площадь теплоотвода на резце меньше).

К_ - учитывает максимально допустимую величину износа. При увеличении допустимого износа при том же периоде стойкости скорость должна быть большей.

К_сож – учитывает влияние применяемой СОЖ. СОЖ уменьшает силы трения, температуру резания, поэтому скорость может быть большей.

При совпадении каждого фактора с эталонным, соответствующие коэффициенты равны 1.

Рис.5.30. Схема влияния переднего угла  на скорость резания V.