21 Разложение равнодействующей силы на составляющие.

P-равнодействующая сила

На резец действуют 3 силы

1. Рz-главная составляющая силы резания направлена по вектору скорости резания

2. Py –радиальная составляющая силы резания–прогибает деталь и отжимает резец от заготовки. От силы Py зависит точность обработки и вероятность появления вибраций

3.Px- осевая составляющая силы резания, направлена вдоль оси детали. По силе Рx рассчитывается механизм подачи станка

При обработке углеродистых сталей φ=45°, следовательно соотношение между силами

Pz/Py/Px=1/0,4/0,25

Pz-главная составляющая силы резания при обработке углеродистых сталей.

22. Удельная сила резания

Удельная сила резания Р это сила Рz отнесенная к площади срезаемого слоя

Удельная сила резания используется для грубых расчетов силы Pz

Pz=p*t*s

При обработке серого чугуна р=100 кг/мм² при обработке углеродистых сталей Р=200 кг/мм²

23 Формула для расчета сил резания

В инженерных расчетах силы резания определяют по уравнениям след вида

Рz=Cр*t^xр*S^yp (1)

Cp-коэффициент который учитывает материал детали

Xp-показатель степени который учитывает влияние глубины резания на силу Рz, чем больше Хр тем больше влияние

Yp- показатель степени учитывающий влияние подачи на силу Рz

Обычно Xp=1,а Yp=0.75 XpYp (2)

C увеличением глубины резания и подачи сила Pz увеличивается , т.к увеличивается площадь сечения срезаемого слоя .

Из неравенства (2) подача оказывает меньшее влияние чем глубина резания, т.к. с увеличением подачи уменьшается усадка стружки и уменьшается сила резания ,необходимая на пластическую деформацию срезаемого слоя

Pz=Ср*t¹*S^0,75 (3)

Уравнение (3) в таком виде было впервые установлено профессором Заворыкиным

Р=Pz/t*s=Cp*t¹*S^0,75/t*s=Cp/s^0,25 (4)

Уравнение (4), чем больше Xp тем больше удельная сила резания

Первый закон резания металлов

С точки зрения усилия резания обработку более выгодно вести на увеличенных

подачах , т.к. при этом удельная резания уменьшается.

Неравенство (2) это формальная запись первого закона резания металлов

24.Графоаналитическая обработка опытных данных

Для вывода уравнениянужно выполнить 2 серии опытов:

1 серия:

- Измеряют глубину резания t и замеряют силу P_Z, при этом все остальные параметы остаются постоянными;

-Измеряют подачуS и замеряют силу P_Z;

- Данные заносят в протокол опытов;

- по результатам 1-й серии опытов строят график на логарифмической шкале(чтобы получить прямую линию):

2 серия

- строят график

берут 3 строчки протокола и определяют

25. Влияние различных факторов на силы резания

1) Св-ва мат-ла детали.

Чем прочнее сталь, тем больше напряжение сдвига в пл-ти скалывания. На силу Р_z влияют два фактора

1. пл-дь пл-ти скалывания, чем больше усадка стружки, тем больше пл-дь скалывания, т.к. меньше угол ₁.

2. _сд, чем прочнее сталь, тем больше _сд.

2) Скорость резания.

В5-м диапазоне сv усадка стружки и сила P_z .

n=-0.15

Ск-ть резания оказывает на силу P_z меньшее влияние по сравнению с глубиной резания и подачей.

3) Геометрия инструмента

R=0, P_z= ptS ,

a=S sin

С  сила P_z , т.к.  толщина срезаемого слоя a и по ур-нию уменьшится уд-я сила резания р.

С  – угла резания, сила P_z, т.к.  К и  сила, необходимая на пластическую деф-цию.

При проектировании спец. инстр-та угол  берут положит-м, чтобы уменьшить силу резания.

4) Износ реж-го клина

h_л–глубина лунки на передней поверхности резца. С износом угол   до _лунки.

h_з–ширина фаски износа по задней поверхности резца.

С износом резца на силы резания действуют 2 фактора

1. с износом задн. поверхности резца и соотв. силы P_z, P_y, P_x с  h_z резко P_z, что приводит к снижению точности обработки детали.

2. с износом передней пов-ти  угол  и в рез-те  усадка стружки и  сила на передней поверхности.

При одновременном износе передн. задн. пов-ей при обработке углеродистых сталей сила P_Z  на 10-20%. При обработке жаропрочных сплавов на Ni силы P_z  до 100%, а сила P_y до 2,5 раз.

5) СОЖ

1) с применением СОЖ  трение на пов-х инстр-та,  усадка стружки и  силы резания;

2) совр-е СОЖ сод-жат ПАВ, к-е имеют  проникающую способность. В процессе резания в срезаемом слое обр-ся микротрещины и рпи отсутствии ПАВ при пластич. деф-ции эти трещины могут самозалечиваться. При наличии ПАВ в микротрещинах самозалечивание не происходит и в рез-те  усилие резания. За счет применения СОЖ силы резания можно  на 25%.

________