Сила резания

Молодым специалистам необходимо знать понятия и принципы силы резания. Для процесса резания к режущему инструменту необходимо приложить некоторую силу, которая преодолевает сопротивление материалов для образования стружки. Сила сопротивления является результатом воздействий различных сил: пластической и упругой деформации, трение стружки о переднюю и заднюю поверхности, а также о обрабатываемую поверхность.

Силу резания Р раскладывают на три взаимно перпендикулярные направления:

В процессе резания на значение составляющих влияют материалы обрабатываемой заготовки, режимы резания: глубина резания, подача, значения переднего, главного угла, радиус скругления режущей кромки, смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), скорость резания и износ резца.

Существует правило для одного и того же обрабатываемого материала при одинаковых условиях обработки: чем больше площадь срезаемого слоя ƒ(мм²), тем больше составляющая Pz. Зная коэффициент резания К (таблица ниже) для данного материала, обрабатываемого в определенных условиях, можно высчитать приближенное значение составляющей силы резания Pz (Н) по формуле:

Pz = Kƒ

Другие составляющие силы резания определяются:

Px = (0,3…0,4) Pz

Py = (0,4…0,5) Pz

Равнодействующая сила на резец:

P = √Ρ²x+P²y+P²z

На практике по значению силы Pz определяют эффективную мощность резания Νэф (кВт)

Νэф = Pzυ/10³

Где υ – скорость резания, м/с. Сила Pz измеряется в ньютонах.

Осевую составляющую Px силы резания в основном используют для определения допустимой нагрузки на резец и механизмы станка при продольном движении подачи. Радиальная составляющая Py, воздействует на резец, отжимает его. Эта составляющая сила учитывается при расчете прочности инструмента и механизма поперечного движения подачи станка.

При этом коэффициент резания К измеряется при условии:
t = 5мм, Sо = 1мм/об, γ = 15˚, φ = 45˚. Радиус при вершине лезвия r = 1мм, λ = 0, работа ведется без охлаждения.