Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Силы при резании металлов

03.11.2018

Силы, действующие на инструмент, являются важным аспектом процесса механической обработки. Для тех, кто связан с изготовлением станков, знание сил сопротивления резанию необходимо для определения требуемой мощности и для создания достаточно жестких и виброустойчивых конструкций станков. Силы сопротивления резанию меняются в зависимости от углов инструмента, и точное измерение сил сопротивления резанию полезно для оптимизации конструкции инструмента. Научный анализ процесса резания металлов также требует знания сил сопротивления резанию, и в последние восемьдесят лет было разработано много типов динамометров, позволяющих с большой точностью измерять силы, действующие на инструмент.

Подробное описание конструкции динамометров для измерения сил сопротивления резанию приведено в технической литературе. Все способы основаны на измерении упругих деформаций инструмента под нагрузкой. Для косоугольного резания при токарной обработке составляющие силы сопротивления резанию могут быть измерены в трех направлениях (рис. 4.1), причем зависимости между составляющими силы сопротивления резанию сравнительно просты. Составляющую силы сопротивления резанию, действующую на переднюю поверхность резца перпендикулярно режущей кромке в направлении оси У, называют силой резания Fс. Это обычно наибольшая из трех составляющих силы сопротивления резанию, действующая в направлении вектора скорости резания. Составляющую силу сопротивления резанию, действующую на инструмент в направлении оси X параллельно направлению подачи, называют силой подачи Ff. Третья составляющая, действующая в направлении оси Z и стремящаяся отжать инструмент от заготовки в радиальном направлении, является наименьшей составляющей силы сопротивления резанию при косоугольном резании. Поэтому при анализе сил резания при ортогональном точении этой составляющей силы сопротивления резанию обычно пренебрегают и ее даже не измеряют.

В ранних конструкциях динамометров прогиб резца под нагрузкой измерялся при помощи индикаторов часового типа. Будучи сравнительно нечувствительными, они могли измерять только довольно большие перемещения, так что приходилось уменьшать сечение инструментов для увеличения их прогиба под нагрузкой. Уменьшение жесткости инструмента приводило к ограничению диапазона исследуемых условий резания. В значительной степени характеристики динамометров были улучшены благодаря применению проволочных тензодатчиков, пьезоэлектрических кристаллов и других датчиков для измерения прогиба. Это позволило применить более жесткие инструменты и зарегистрировать колебания сил резания за очень короткий промежуток времени. Участвующие при механической обработке силы сравнительно меньше сил, возникающих при других операциях обработки металла, как, например, при ковке. Так как снимаемый слой металла, переходящий в стружку тонкий, то силы, подлежащие измерению, обычно не превышают несколько десятков или сотен килограммов.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: