Сила резания при точении формула

Чтобы определить подходит ли принятая подача по прочностным показателям необходимо определить силы сопротивления резания.

Pz – фактическая вертикальная составляющая силы резания.

Ру – фактическая радиальная составляющая силы резания, она влияет на правильность геометрической формы обрабатываемой поверхности.

Рх – фактическая осевая составляющая силы резания, ее рассчитывают для проверки усилия допускаемого механизмом станка.

Определяем действительную вертикальную составляющую силы резания, необходимую для проверки пластинки сплава, и державки резца на прочность и на изгиб:

Сила резания при точении формулаPz = Сpz * t xpz * S ypz * HB n * Kμ * Кφ * Кγ * Кh ,кГс

Pz = 3.57 • 3,25′ • 1.0 0 ‘ 75 • 230°’ 75 -1.0-1.00- 0.925 • 1 = 665,8к/с

где Pz – вертикальная составляющая силы резания при точении, кГс;

Cpz – постоянный коэффициент, принимаемый из таблицы 13 и 14 на основании исходных условий чернового точения;

t – глубина резания, мм;

S – величина подачи, принятая ориентировочно по таблице 12, мм/об;

НВ – твердость обрабатываемого материала, НВ кГс/мм 2 ;

Kμ поправочный коэффициент, учитывающий влияния свойств

обрабатываемого материала на величину силы резания, при обработки горячекатаной, отожженной и нормализованной стали и чугуна Kμ = 1,0;

Кφ – поправочный коэффициент, учитывающий влияния главного угла резца в плане φ на величину силы резания, принимают по таблицы 15;

Кγ поправочный коэффициент, учитывающий влияния переднего

угла γ на величину силы резания, принимают по таблице 16;

Kh поправочный коэффициент, учитывающий влияния износа по

задней поверхности твердо сплавного резца на величину силы резания, определяют по таблице 17;

показатели степени xpz, ypz, учитывающие не линейную взаимосвязь между параметрами режима резания и составляющими силы резания, приведены в таблице 18;

По прочности пластины твердого сплава

Сила резания при точении формула

l — вылет резца от опорной поверхности резцедержателя, мм.

2.12. Рассчитать силу резания Ру.

При выборе величины подачи для обработки валов малой жесткости является обязательной проверка правильности геометрической формы обрабатываемой детали. В этом случае доминирующей погрешностью механической обработки считается прогиб вала в середине пролета, вызываемый действием радиальной составляющей силы резания. Допускаемое значение этой составляющей [Ру] для принятого способа закрепления заготовки — в патроне с пожатием консольного конца вращающимся центром задней бабки — рассчитываем как для балки, оба конца которого жестко закреплены, по формуле

где [Ру] — допускаемое значение радиальной составляющей силы резания, кГс;

Сила резания при точении формулаВ патроне

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 266
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 602
  • БГУ 153
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 962
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 119
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1967
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 300
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 409
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 497
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 130
  • ИжГТУ 143
  • КемГППК 171
  • КемГУ 507
  • КГМТУ 269
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2909
  • КрасГАУ 370
  • КрасГМУ 630
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 139
  • КубГУ 107
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 367
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 330
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 636
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 454
  • НИУ МЭИ 641
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 212
  • НУК им. Макарова 542
  • НВ 777
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1992
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 301
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 119
  • РАНХиГС 186
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 243
  • РГГМУ 118
  • РГПУ им. Герцена 124
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 122
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 130
  • СПбГАСУ 318
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 147
  • СПбГПУ 1598
  • СПбГТИ (ТУ) 292
  • СПбГТУРП 235
  • СПбГУ 582
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 193
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 380
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1655
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1513
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2423
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 324
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 306
Читать также:  Чем чистить алюминий чтобы блестел

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Под силой резания понимают силу сопротивле­ния перемещению режущего инструмента относительно обрабатываемой заготовки. Работа силы резания затрачивается на упругое и пластическое деформирование металла, на его разрушение, на трение задней поверхности об обработанную поверхность и пружки о переднюю поверхность режущего инструмента. Результатом сопротивления металла заготовки процессу резания является возникновение реактивных сил, воздействующих на режущий инструмент (рис. 4.1, а).

Реактивные силы — это силы упругого у1и Ру2) и пластического п1и Рп2) деформирования, направленные перпендикулярно соответственно задней и передней поверхностям инструмента, силы трения (Т1, и Т2) по задней и передней поверхностям. Векторная сумма всех этих сил даст единичную силу резания по сечению резца. Просуммировав единичные силы, получим равнодействующую силу резания Р = Рп1 + Рп2 + Py1+ +Ру2 + Т1 + Т2. Однако вследствие переменности условий резания (неоднородность структуры металла заготовки, допуски на размеры обрабатываемой поверхности и т.д.), равнодействующая сила резания Р переменна по величине и направлению, поэтому для расчетов используютне силу Р, а ее проекции на заданные координатные оси:

Сила резания при точении формула

Сила резания при точении формула

Рис 4.1. Сила резания:

а – плоская система сил; б – разложение силы резания на составляющие; Dr– движение резания; DS– движение подачи; Py1, Pп2 – реактивные силы упругой и пластической деформации по передней поверхности; Py2, Pп2 – реактивные силы упругой и пластической деформации по задней поверхности; Т1, Т2 – силы трения; Р – сила резания; Pz, Px, Py – соответственно главная, осевая и нормальная составляющая силы резания

Р = Рх+ Ру + Рz(рис. 4.1, б). Ось Ох проводят в направлении, противоположном направлению движения подачи, ось Oz в направлении главного движения, ось Оу в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности. Полученные проекции: Pz— главная составляющая силы резания; Рх— тангенциальная (осевая) составляющая силы резания; Ру— нормальная (радиальная) составляющая силы резания. Причем использование составляющих силы резания оказалось необычайно удобно. Во-первых, по силе Pzопределяют параметры механизма главного движения станка, по силе Рх определяют параметры механизма подачи станка, сила Ру является одним из главных элементов расчета точности обработки. Во-вторых, соотношение составляющих силы резания для различных схем обработки и различных пар «материал заготовки — материал режущей части инструмента» достаточно стабильно. Например, для наружного точения низколегированных сталей быстрорежущим инструментом соотношение Pz😛y😛 находится в пределах 1: (0,4. 0,6): (0,2. 0,4). Главную составляющую силы резания Pz определяют по эмпирической формуле

Читать также:  Как сделать вакуум своими руками

где СР — коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала; l— глубина резания, мм; S — подача, мм/мин; v — скорость резания, м/мин; показатели степени ХР, YP, ZP и коэффициенты К1 К2, . Кi, учитывают факторы, не вошедшие в формулу.

Аналогичные формулы существуют и для расчета других составляющих силы резания.

При изменении условий работы в формулу для расчета сил вводят из справочников поправочные коэффициенты на прочность обрабатываемого материала, передний угол γ, главный угол в плане φ, износ резца по задней поверхности, форму передней поверхности. С уменьшением переднего угла γвозрастают затрачиваемая на пластические деформации работа и сила резания. При затуплении резца силы резания увеличиваются. Применение смазочно-охлаждающих жидкостей на 10. 15 % уменьшает силы резания.

При работе резцами, оснащенными пластинками из твердых сплавов, на скоростных режимах резания формула для определения силы PZ(H) имеет вид:

Выбранный режим резания проверяют по мощности. Мощность, затрачиваемая на резание, должна быть меньше или равна мощности на шпинделе

Сила резания при точении формула

гдеNм мощность электродвигателя; η КПД станка.

Если расчетная мощность резания окажется больше мощности на шпинделе, то скорость резания должна быть уменьшена.

Выбранный режим резания проверяют также по крутящему моменту. Крутящий момент резания должен быть меньше или равен крутящему моменту на шпинделе, т. е. Мр≤Мшп. Кроме того, выбранный режим проверяют по прочности механизма подачи станка, пластинки твердого сплава и державки резца. При чистовой обработке режим проверяют по шероховатости обработанной поверхности.

Критерием производительности выбранного режима резания служит основное (машинное) время.

Сила резания при точении формула

Папиллярные узоры пальцев рук – маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Сила резания при точении формула

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Сила резания при точении формула

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ – конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Сила резания при точении формула

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Как указывалось выше, силу, действующую на инструмент, удобнее разложить на три направления (рис. 30.).

Pz – окружная сила (главная составляющая),

Сила резания при точении формула

Рис. 29. Размеры срезаемого слоя при продольном точении.

Сила резания при точении формула

Рис. 30. Силы резания при точении и ее составляющие.

Py – радиальная сила,

Px – осевая сила (сила подачи).

Реакция окружной силы Pz создает крутящий момент резания

Сила резания при точении формула, кгсм.

По окружной силе Pz, рассчитывают эффективную мощность станка Nе. (мощность на шпинделе станка)

Сила резания при точении формула, квт.

Силы Pz и Px изгибают резец. Реакция силы Py изгибает деталь. Силы Pz, Py и Px в общем случае неодинаковы. Главный угол в плане  изменяет соотношение Сила резания при точении формула. ПриСила резания при точении формулаСила резания при точении формула= 45° и = 0°, Pz : Py : Px = 1 : 0,5 : 0,3

Влияние различных факторов на силы резания

а) режимов резания

Читать также:  Как проверить помпу на ауди 80 б3

При увеличении глубины резания растет площадь сечения срезаемого слоя, что вызывает возрастание всех составляющих силы резания. Причем глубина резания влияет сильнее, нежели подача. Связь между Pz, Ру, Pxиt,sзаписывается в общем виде следующим образом:

Сила резания при точении формула, где xp > yp

Изменение скорости резания на составляющие силы резания влияет так, как оно влияет на коэффициент усадки стружки. При резании материалов, не склонных к наростообразованию, силы резания монотонно убывают с увеличением скорости; резания (рис. 31.).

б) геометрические параметры

Сила резания при точении формула

Рис. 31. Схема влияния скорости резания на высоту нароста Н, коэффициент усадки стружки К и силу Р.

Значительное влияние на силы резания оказывают передний угол , главный угол в плане, радиус переходного лезвияrи угол.

Уменьшение переднего угла увеличивает коэффициент усадки стружки и работу стружкообразования. Это приводит к увеличению всех составляющих силы резания, причем в большей степени осевой силы Рх (рис. 32.).

Задний угол, если он больше 8-10°, не оказывает практического влияния на Pz , Pу и Px.

Угол наклона главного лезвия  изменяет положение передней поверхности, увеличивает рабочую длину главного лезвия. На силу Pz угол  влияет сравнительно мало. Только при  > 30° наблюдает некоторое увеличение силы Pz. Но так как практически  = 10°, то его влияние на силу Pz можно пренебречь. При переходе от отрицательных углов  к положительным Ру возрастает, а Px уменьшается.

При увеличении главного угла в плане  при постоянной глубине и подаче уменьшается отношение Сила резания при точении формула, что приводит к уменьшению силыPz, что особенно проявляется при работе резцом без переходной режущей кромки.

Силы Ру и Px являются проекциями горизонтальной составляющей Pху по оси X и Y (рис. 32.). Поэтому увеличение угла  приводит к увеличению силы Pх и уменьшению силы Py (риc. 33.).

Увеличение радиуса переходного лезвия r вызывает уменьшение переходных углов в плане в различных точках лезвия, вследствие этого силы Pz и Py увеличиваются, причем сила Рz в меньшей степени, а сила Рx – уменьшается (рис 34.).

Обрабатываемый материал

Увеличение прочности, твердости обрабатываемого материала приводит к увеличению сил резания, так как при этом возрастают напряжения на основной плоскости сдвига.

Сила резания при точении формула

Рис. 32. Влияние переднего угла на силы Рz, Рy, Рx при точении (сталь 40,  = 60, t = 4 мм, s = 0,285 мм/об, V = 40 м/мин)

Сила резания при точении формула

Рис. 32. Горизонтальные составляющие силы резания при точении и их равнодействующая.

Сила резания при точении формула

Рис. 33. Влияние главного угла в плане на силы Ру, Рх при точении (сталь 45, t = 3 мм, s = 0,6 мм/об.)

Сила резания при точении формула

Рис. 34. Влияние радиуса закругления переходного режущего лезвия на составляющие силы резания.

Износ контактных поверхностей

По мере изнашивания резца изменяется форма передней поверхности и острота главного лезвия.

При изнашивании резца только по задней поверхности силы Pz, Ру и Рх с увеличением износа растут, причем более интенсивно растут силы Ру и Px.

При одновременном изнашивании передней и задней поверхностей в начальный момент силы Pz, Ру и Рх остаются постоянными, так как износ главного лезвия компенсируется увеличением переднего угла за счет лунки на передней поверхности. При дальнейшем изнашивании силы Pz, Ру и Рх увеличиваются.

Формула для расчета силы резания

В общем виде сила резания, например сила Рz рассчитывается по формуле

Сила резания при точении формула

где Кр – обобщенный поправочный коэффициент

Сила резания при точении формула

Эта зависимость получается эмпирическим путем.

Постоянная CPz учитывает влияние на силу постоянных условий резания для которых поправочные коэффициенты равны 1. Данные для расчета силы резания и коэффициента приводятся в справочниках.

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector