ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Периодичность процесса резания из "Приборы для измерения сил резания и крутящих моментов " Подобный же закон изменения силы резания мы наблюдаем при точении и растачивании прерывистых поверхностей. Однако соотношение длительности реза и перерыва в резании может быть в этом случае любым и зависит от конфигурации обрабатываемой детали. Значительно выше здесь и частота колебаний. При высоких числах оборотов шпинделя и большом числе выступов (пазов) обтачиваемой, заготовки она может доходить до нескольких десятков и даже сотен герц. [c.67] например, при работе торцовой однозубой фрезой, что часто встречается в практике проведения исследований по фрезерованию, периоды резания разделены перерывами, во время которых все силы падают до нуля. Но в отличие от ранее разобранных случаев прерывистого резания здесь сила уже не постоянна в период резания, так как толщина среза непрерывно меняется. [c.67] Типичную картину изменения окружной силы на однозубой фрезе при лобовом (симметричном) торцовом фрезеровании можно видеть на фиг. 41, б. В период реза сила плавно нарастает до максимума, а затем так же плавно уменьшается. [c.67] Соответствующий характер изменения окружной силы показан на фиг. 41, в. [c.68] Сила подачи при торцовом фрезеровании однозубой фрезой изменяется не только за счет переменной толщины среза, но и вследствие того, что вектор силы, действующей на зуб, непрерывно поворачивается вместе с фрезой. Поэтому при определенных сочетаниях угла контакта и расположения фрезы относительно заготовки мгновенное значение силы подачи может становиться отрицательным. Это мы видим, например, нафиг. 4Д, г, воспроизведенной по данным В. Д. Морозова. [c.68] При работе многозубой фрезы (торцовой, цилиндрической) в таких условиях, когда под стружкой одновременно будет находиться только один зуб, закономерность изменения силы будет отличаться от вышеописанной лишь частотой колебаний силы. Для однозубой фрезы эта частота равна числу оборотов. шпинделя в секунду и, следовательно, не превышает 50—60 гц. Для фрезы, имеющей г зубьев, частота проц са соответственно в г раз больше. [c.68] В обычных случаях фрезерования одновременно под стружкой находится 2, 3 и более зуба. Вследствие этого суммарная сила резания здесь уже не падает до нуля, оставаясь все время положительной (фиг. 1, д). Размах ее колебаний зависит от целого ряда факторов числа зубьев фрезы, ширины и глубины фрезерования и др. [c.68] Подробный анализ влияния этих факторов на неравномерность работы цилиндрических, торцовых и дисковых фрез дается в монографии А. М. Розенберга 15]. [c.68] Принципиально схожие по причинам и характеру изменения силы резания мы наблюдаем в результате биения инструмента — растачивание вращающимся инструментом, фрезерование. При фрезеровании биение фрезы сочетается с прерывистостью процесса резания, что приводит к еще более сложному, но все же строго периодическому характеру изменения силы. [c.69] При йепрерывном резании с постоянной толщиной среза сила резания также не остается постоянной. Ее колебания вызываются периодичностью процесса стружкообразования. В зависимости от обрабатываемого материала, геометрии режущего инструмента и режима резания эти колебания являются результатом а) образования элементной стружки б) на-ростообразования на резце в) образования зубчиков на сливной стружке. [c.69] Образование элементной стружки приводит к наиболее значительным колебаниям силы резания. Особенно они велики при обработке хрупкого материала. Как следует из фиг. 42, а, на которой приведена запись сил при свободном резании бронзы по данным Кука, Финни и Шоу [28], амплитуда колебаний главной составляющей Рг превьпиает 50 кг при максимальном значении этой силы всего 70 кг. В процессе формирования каждого элемента сила медленно нарастает, а затем резко падает. [c.69] Частота колебаний силы резания при образовании стружки скалывания определяется числом элементов, формирующихся в единицу времени. Как показали опыты Ю. А. Розенберга и В. И. Карпова, проведенные в лаборатории резания ТПИ, при резании латуни, например, размеры отдельного элемента от скорости резания почти не зависят. Поэтому частота образования элементов быстро увеличивается с ростом скорости резания, достигая очень высоких значений. [c.69] При снятии сливной стружки существенные колебания силы резания вызываются наростообразованием, являясь результатом непрерывного процесса становления и срыва нароста. Как можно видеть на осциллограмме силы резания (фиг. 42, б), которая н ми заимствована из работы И. С. Штейнберга [19], процесс этот уже не строго периодический. Повторяемость фаз изменения силы резания здесь отсутствует. [c.69] Частота срывов нароста, по опытам того же Штейнберга, в зависимости от подачи и скорости резания находится в пределах от 10— 20 до 200—300 гц. Частота колебаний силы резания должна быть выше, так как сила изменяется не только при срыве нароста, но и при частичном его разрушении. [c.69] Поперечные складки на верхней стороне стружки являются, по-видимому, результатом образования микроэлементов в сливной стружке. Частота возникновения этих микроэлементов измеряется при скоростном резании десятками тысяч герц. Об амплитуде и форме колебаний силы резания, вызванных образованием микроэлементов, судить трудно из-за отсутствия соответствующих исследований. Можно, однако, предполагать, что эти колебания невелики. [c.70] Последним источником периодических изменений силы резания являются вибрации. Вопрос о происхождении и особенностях вибраций при работе на металлорежущих станках довольно хорошо изучен и обобщен в целом ряде работ. [c.71] Различают два рода вибраций при резании металлов низкочастотные и высокочастотные. Вибрации первого рода с частотой не свыше 500 гц наблюдаются при относительно низких скоростях резания, характеризуются большой амплитудой и захватывают всю систему станок—инструмент—деталь. Чаще всего это особый вид колебаний — автоколебания, близкие по своей форме к синусоидальным колебаниям (фиг. 44, а). Реже в этих условиях возникают так называемые релаксационные колебания (фиг. 44, б). [c.71] Вибрации второго рода характеризуются высокой частотой (несколько тысяч герц) и малой амплитудой. Как показано многочисленными исследованиями, они представляют собой высокочастотные вибрации одного резца и на всю систему станок—инструмент-деталь не распространяются. [c.71] Вернуться к основной статье