Мощность, затрачиваемая на резание

Определяется сложением мощности, затрачиваемых на преодоление каждой из составляющих сил резанияP_x, P_y и P_z.

N_рез = N _Pz + N _Py + N _Px(кВт)

Мощность – это работа, произведённая в единицу времени

60 – коэф-т перевода минут в секунды;

102 = 1,36 75 – коф-т перевода кгм/сек в кВт;

Т.к. Vy=0, N _Py = 0; N _Px = (0,01…0,02) N _Pz этим значением можно пренебречь.

Таким образом: P_zв кВт,Vв м/мин

Для обеспечения возможности резания необходимо выполнить условие N_рез < N_шп

Мощность на шпинделе станкаN_шп =N_двη,

где N_дв - мощность двигателя, аη - КПД станка

(из паспортных данных станка)

5. Влияние различных факторов на силы P_x, P_y и P_z

Величина сил резания зависит от следующих факторов: обрабатываемый металл, глубина резания, подача, передний угол резца, главный угол в плане резца, радиус закругления при вершине резца, СОТС, скорость резания, износ резца

а) обрабатываемый металл

Чем больше предел прочности при растяжении σ_в и твёрдость HB обрабатываемого металла, тем больше силыP_x, P_y и P_z. Приняв условно за единицу силу при обработке незакалённых сталей с σ_в =75 кг/мм можно получить поправочные коэффициенты k_mzдля сталей с другими значениямиσ_в

k_mz =

б) глубина резания и подача

Чем больше глубина резания и подача, тем больше площадь поперечного сечения среза и объём деформируемого метала, тем больше сопротивление металла стружкообразованию, тем больше силы резания. Опытным путём установлена зависимостьP_z = С _Pz t ^x s ^y кгс (н

Показатели степени х и у при t и s показывают степень влияния глубины резания и подачи на величину силы резания.

х = 1; у = 0,75; х > у, из этого вытекает, что величина подачи меньше влияет на силу резания, поэтому выгоднее работать с большими подачами.

в) Передний угол γ (рис.32) Чем больше угол γ, тем меньше угол резания, тем легче врезание резца в металл, тем меньше силы резания. При определении силы резания влияние переднего угла учитывается поправочным

коэффициентом k _γ

г) Главный угол в плане φ (рис.33)

Главный угол в плане φимеет больше влияние на силы резания P_x, и P_y, на силу P_z угол φвлияния почти не оказывает. С увеличением сила P_x резко возрастает. Влияние φна силы резания учитывается коэффициентом k_φ

д) Радиус закругления при вершине резца r (рис.34)

С увеличением радиуса при вершине резца r силы P_z и P_yувеличиваются, а сила P_x – уменьшается. Влияние r на силы резания учитывается коэффициентом k_r

е) СОТС

Применение СОТС уменьшает силы трения, следовательно силы резания уменьшаются.

ж) Износ резца

С увеличением износа режущего инструмента в следствие увеличения сил трения силы резания увеличиваются.

з) Скорость резания (рис.35)

Экспериментально установлено, что с увеличением скорости резания силы резания уменьшаются в диапазоне скоростей резания от 50 до 500м/мин

6. Формулы определения сил резания P_z,P_y и P_x

На основе изучения зависимостей сил резания от различных факторов построены формулы определения сил резания

Pz = C_pz t ^xpz s ^ypzv ⁿ k_pz (кг);

Py = C_py t ^xpy s ^ypy v ⁿk_py (кг);

Px = C_px t ^xpx s ^ypx v ⁿ k_px (кг);

В этих формулах: C_pz, C_py, C_px – коэффициент, учитывающий условия обработки (обрабатываемый материал, материал инструментаи др.);

t, s, v – глубина резания (мм), подача (мм/об), скорость резания (м/мин);

xpz; ypz; xpy; ypy; xpx; ypx; n –

показатели степени при t, s и v.

Значения коэффициентов C_pв зависимости от конкретных условий обработки определяются по таблицам нормативов. Если же условия обработки отличаются от табличных то эти значения изменяются поправочными коэффициентамиk_pz, k_py, k_px

Общий поправочный коэффициент k_pzявляется произведением ряда частных поправочных коэффициентов

k_pz = k_mpz k_φpz k_γpz k_rpz k_λpz

Дата добавления: 2014-10-17