ня металу в зонах стружкообразования і контактної взаємодії.
У процесі різання діють кілька джерел тепла, кожен з яких має межі дії та інтенсивність тепловиділення в межах цих кордонів. Перерахуємо джерела тепловиділення при різанні:
Q ac - тепловиділення в результаті пластичного деформування металу в зоні стружкообразования;
Q к.п.- Тепловиділення в результаті контактної взаємодії по передній поверхні інструменту;
Q к.ч.- Тепловиділення в результаті контактної взаємодії по майданчику зносу задньої поверхні інструменту.
Рис. 3. Схема тепловиділення і теплорозподілення при різанні
Зміна видів контактної взаємодії по передній поверхні і майданчику зносу задньої поверхні інструменту, видів стружкообразования, а також закономірності зміни основних характеристик високошвидкісного пластичного деформування при існуванні кожного з них визначають формування інверсивний кривих впливу швидкості на основні характеристики процесу різання (кут зсуву, складові сили різання та ін.), інтенсивність зносу, стійкість інструменту і, отже, кількісне значення цих параметрів при певній швидкості різання.
Рис. 4. Форма контактної взаємодії - наріст на передній поверхні різця
2. Сили різання при процесах формування поверхонь. Рівнодіюча сила різання і її складові
Для здійснення процесу пластичного деформування металу в зоні стружкообразования, т. е. відділення зрізаногошару від оброблюваного тіла, з боку передньої поверхні інструменту до оброблюваного тілу прикладається сила R, яка є рівнодіючої нормальної сили N і сили тертя F. Крім того, у зв'язку з процесами контактної взаємодії по головній і допоміжним задніх поверхнях з боку інструменту до оброблюваного тілу прикладаються нормальні і дотичні сили.
Таким чином, сумарна сила R- сила різання, що діє з боку інструменту на оброблюване тіло-є векторною сумою нормальної сили N і сили тертя F, що діють з боку передньої поверхні на зрізається шар і стружку, нормальної сили ni і сили тертя F 2, що діють з боку головної задньої поверхні (майданчики зносу) на оброблюване тіло, нормальної сили N 2 і сили тертя F 2, що діють з боку допоміжної поверхні (майданчики зносу) на оброблюване тіло:
(1)
З боку оброблюваного тіла на інструмент діє рівна по величині, але протилежно спрямована сила R.
Для практичного використання силурізання R прийнято розкладати на три взаємно перпендикулярні сили P z, Р у, P х (рис. 5):
P z - тангенціальна (вертикальна, основна) складова сили різання;
Р y - радіальна складова сили різання;
Р х - осьова складова сили різання.
Згідно з цією схемою:
(2)
На малюнку 5 сила R умовно прикладена до вершини різця. При токарній обробці за умови, що вершина різця розташована на рівні осі обертання деталі, сили Ру і Р х розташовані в горизонтальній площині, а сила P z розташована вертикально. Сила Р у розташована перпендикулярно осі обертання деталі, а сила Р х паралельно осі обертання деталі.
При значенні головного кута в плані? =45 ° співвідношення величини сил P z, P y, Р х наступне:
P z gt; P y gt; P x (3)
Рис. 5. Сили при невільному різанні
Нерівність сил Р у і Р х пояснюється існуванням побаченого різання за допоміжної ріжучої кромці. Крім того, ставлення сил Р У/Р Х залежить від величини головного кута в плані. З ростом j ставлення Р у/Р х зменшується.
Сила P z використовується для визначення потужності головного руху, розрахунку різця на міцність і його вібростійкість. Сила Р у використовується при вирішенні задачі на визначення точності розмірів деталі і її форми, виброустойчивости системи шпиндель - деталь- різець - супорт. Сила Р х використовується для визначення потужності допоміжного руху. Крім того, сили P z, Р у, Р х використовуються при розрахунку на міцність і зносостійкість деталей верстата і виборі підшипників.
При вільному прямокутному різанні (кут?=0) з боку обробного тіла на різець діють дві складові P z і Р у (рис. 6). Для таких умов різання з деяким допущенням механіку процесу різання можна розглядати як двомірну плоску задачу. Площина, в якій розглядається механіка процесу, розташована по середині активної частини різальної крайки.
Рис. 6. Сили при вільному прямокутному різанні
Двомірна задача механіки процесу різання для умов схеми (моделі) з єдиною площиною зсуву ...
