Общие сведения

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ГЛАВНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ СИЛЫ РЕЗАНИЯ Рz ПРИ ТОЧЕНИИ ОТ ЭЛЕМЕНТОВ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

Цель работы: знания формулы зависимости составляющих сил резания от элементов режима резания, методики экспериментального определения сил резания; умения находить зависимости составляющих силы резания от элементов режима резания экспериментальным методом, обрабатывать экспериментальные данные и анализировать полученные результаты.

Работа резания затрачивается на совершение упругих и пластических деформаций материала в зоне стружкообразования, а также на преодоление сил трения в местах контакта инструмента с заготовкой и стружкой. Равнодействующую сил, действующих на режущий инструмент при обработке резанием, называют силой резания Р. Знать её численное значение необходимо при проектировании и выборе станков, режущих инструментов и станочных приспособлений.

Для выполнения этих работ инженеры пользуются известными справочными данными по силам резания. Если в конкретных производственных условиях обрабатываемый материал, конструкция и геометрические параметры инструмента, смазочно-охлаждающая жидкость или другие факторы отличаются от указанных в справочнике, возникает необходимость экспериментального нахождения силы резания.

Для практических расчётов и измерений силу резания Р разлагают на три составляющие: главную (окружную) составляющую силы резания Р_z, осевую составляющую Р_х и радиальную составляющую Р_у (рис. 5.1).

Каждая из этих составляющих может быть вычислена с помощью эмпирической зависимости типа

, (5.1)

где — коэффициент, учитывающий физико-механические свойства материала и значения геометрических параметров инструмента; t — глубина резания, мм; S_о — подача резца за один оборот заготовки, мм/об; υ — скорость главного движения резания, м/мин.

Рис. 5.1. Схема действия сил резания при точении

Коэффициент и показатели степени , для Р_х, Р_у, Р_z имеют разные числовые значения. Определение их и является основной задачей экспериментов по установлению зависимостей сил резания от элементов режима резания. Эти значения, подставленные в формулу (5.1), позволяют вычислить силу резания и её составляющие при любом заданном режиме резания.

Методику определения значений величин , , , рассмотрим на примере получения зависимости (5.1) для главной составляющей силы резания Р_z. Зависимости сил P_x и Р_у от элементов режима резания находят аналогично далее представленной методике.