20,Влияние различных факторов на усилия резания

На силы резания оказывают влияние:

1) свойства обрабатываемого материала;

2) элементы режима резания (V,s,t);

3) геометрия инструмента (j, (p, R);

4) износ резца;

5) смазочно-охлаждающие технологические средства (СОТС). Обрабатываемый материал оказывает значительное влияние нз

силы резания через пластичность, прочность, твердость и структуру.

21Приборы для измерения сил резания

Непосредственное измерение сил резания производится прибо­рами, называемыми динамометрами [5,28].

Существует большое количество различных конструкций дина­мометров. По принципу действия они делятся на гидравлические, ме­ханические и электрические. Наиболее современными являются элек­трические динамометры, так как они малоинерционны, чувствитель­ны и компактны. Благодаря этому, электрические динамометры обес­печивают высокую точность измерения, и ими можно определять как большие, так и малые значения сил резания. При измерении сил реза­ния используются следующие электрические динамометры: пьезо­электрические, емкостные, омического сопротивления, индуктивные и магнитные.

По количеству измерения составляющих рассматриваются одно-, двух- и трехкомпонентные.

22,Тепловые явления при резании металлов

Впервые на тепловые явления, сопутсвующие процессу резания металлов, обратил внимание Я. Г. Усачев. Он провел фундаменталь­ные исследования и сделал ряд открытий.

Тепло, возникающее при резании, влияет на большинство факто­ров - износ и стойкость инструмента, точность обработки, характери­стики качества поверхностного слоя. Поэтому в настоящее время нельзя представить ни одной работы без исследования тепловых яв­лений.

8.1. Источники образования тепла. Уравнение теплового баланса

Количество тепла, образующегося при резании, зависит от затра­ченной работы. Если полагать, что вся я= 90 % работа резания перехо­дит в тепло, то количество образующегося в единицу времени тепла Q можно определить по формуле

Какие же основные источники образования тепла при этом ?

I - источник - пластическая зона или зона стружкообразования (здесь происходит работа по пластической деформации, рис. 8.1);

И - трение стружки о переднюю поверхность инезрумента;

Ш - зона трения инструмента о изделие.

Таким образом, при обработке пластичных металлов основными источниками тепла являются пластическая деформация и трение стружки о переднюю поверхность инструмента и задней поверхности об обрабатываемую деталь.

Тепло, выделяющееся вследствие пластической деформации, в основном остается в стружке и частично направляется в инструмент. Тепло трения передней поверхности идет в стружку и инструмент, а тепло трения задней поверхности направляется в деталь и инстру­мент. Следовательно, тепло распределяется между стружкой, инстру­ментом и обрабатываемой деталью. Незначительная часть тепла вы­деляется в окружающею среду.

Поэтому уравнение теплового баланса можно записать в сле­дующем виде:

При работе на низкой У^ до 70 % тепла выделяется в пластиче-^ ской зоне, а остальное тепло образуется за счет трения. Это объясня­ется тем, что на малых У^ очень широкая пластическая зона.

При высоких скоростях резания количество тепла, выделяющего­ся в результате пластической деформации, снижается до ю 25 %. Ос­тальное количество тепла выделяется за счет трения. Это объясняется уменьшением пластической деформаций с увеличением скорости ре-ззния. Например, при точении стали 40Х при У_!КЯ= 100-5-350 м/мин стружка отводит 75 % тепла, деталь 22 %, резец 1,6 % и остальное - в

окружающую среду.