Машиностроение \ Основы резания металлов

Теоретическое определение параметров процесса резания ширина и толщина среза при несвободном резании. Теоретический метод определения обрабатываемости материалов резанием, страница 15


Подставляя в равенство (152) выражения (54) и (155), для QД.Д получим

                                                    (156)

так как

Выражение для отношения тепловых потоков QД.Д и QС.Д  с помощью (155)   и (156) получено в виде

                              (157)

Для QС.Д и QД.Д могут быть получены (выражения,   не содержащие температуру

Пусть QС.Д =n2 QAB тогда  QД.Д =(1-n2) QAB

Так как    то    и   

Для n2 получено следующее упрощенное  выражение:

                                                     (158)

Тогда

                                                          (159)

                                                                     (160)

Формулы (159) и (160) показывают, что доли теплоты первичной деформации, относящейся к стружке и детали, возрастают с увеличением прочности обрабатываемого материала , минутного съема металла , и уменьшаются при возрастании В, т. е. при снижении степени деформации металла снимаемого припуска. Выражение (157) доказывает, что величина QД.Д тем меньше по сравнению с QС.Д  чем выше значение Ре В, Т. е. чем больше режимы резания и ниже температуропроводность обрабатываемого материала.


ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ РЕЗАНИЯ Рz, Рy И Рх

Расчетная схема к определению сил Pz, Pv и Рх при свободном косоугольном резании представлена на рис. 20.

Определение Pz. Тангенциальная составляющая равнодействующей силы резания

                                                                          (161)

где Rz — тангенциальная составляющая силы стружкообразования, определяющаяся по Формуле (22); Fz— тангенциальная составляющая силы трения F1 действующей на заднюю поверхность инструмента, равна с учетом выражения (50)

                                        (162)

Подставляя в равенство (161) выражения (22) и (162), получим после несложных преобразований теоретическую формулу для силы Рz в виде

                               (163)

где М=b/b1 — отношение периметра рабочих участков режущих кромок к ширине среза.

Формула (163) представляется также в виде следующей степенной зависимости:

                                   (164)

где                   

   

 


Рис. 20. Расчетная схема определения сил Рz, Рy и Рх


Анализ формулы (163) позволяет сделать следующие выводы.       

Сила резания Рz возрастает с увеличением прочности обрабатываемого материала , сечения среза a1b1, радиуса округления режущей кромки инструмента  и периметра рабочих  участков режущих кромок b, определяемого формулами (6), (9), (12) и (15):

Увеличение угла наклона условной плоскости сдвига  (уменьшение усадки стружки) и заднего угла резца а вызывает  снижение силы резания Рz.                                                                         

Толщина среза а1 увеличивает силу резания Pz в меньшей степени, чем ширина среза b1, так как с возрастанием a1 увеличивается величина В в знаменателе второго слагаемого в скобках.                

Определение Ру и Рх .Из расчетной схемы (см. рис. 20) следует, что силы Ру и Рх связаны с силой R1, расположенной в главной секущей плоскости NN, выражениями              

                                         

Сила R1 равна сумме двух слагаемых:

 

где RN=RY и N1 определяются соответственно формулами (23)  и (51).

Для силы R1 с помощью (23) и (51) получено   выражение

                                     (165)

Уравнения для расчета сил Ру и Рх принимают вид

                            (166) , (167)

Формулы (166) и (167) показывают, что сила Рy уменьшается при увеличении главного угла в плане резца , а сила Рх, наоборот, возрастает. Сравнивая выражения, заключенные  в скобках формул (163), (166) и (167), можно также сделать вывод о том, что при работе острозаточенным инструментом  силы Рy и Рх всегда по своему значению должны быть меньше силы резания Рz, так как сумма  у силы Pz заменяется на разность у сил Ру и Рх.

ВЛИЯНИЕ РЕЖИМОВ И ТЕМПЕРАТУРЫ РЕЗАНИЯ НА УГОЛ СДВИГА (УСАДКУ СТРУЖКИ)

Скачать файл