Сила стружкообразования

Угол действия со оказывает значительное непосредственное воздействие на процесс стружкообразования [30]. Физический смысл воздействия заключается в том, что изменение угла (О характеризует изменение напряженного и деформированного состояний зоны стружкообразования. Уменьшение угла ш означает поворот вектора силы стружкообразования и пластической зоны по часовой стрелке и увеличение угла сдвига фу (см. рис. 44, 45), в результате уменьшается деформация материала, усадка стружки, сила резания и т. д. Таким образом, предварительное упрочнение обрабатываемого материала, вызывая уменьшение угла действия со, облегчает процесс стружкообразования. [c.79]

Pi И — вертикальная и горизонтальная составляющие силы стружкообразования Р — касательная сила на условной плоскости сдвига F — сила трения на передней поверхности N , F , — нормальная сила, сила трения на задней поверхности, а также их равнодействующая Сг, — толщина стружки. Сила стружкообразования для удобства условно перенесена с передней поверхности на режущую кромку инструмента. [c.82]

Из рис. 45 видно изменение углов сдвига и действия, а также влияние силы стружкообразования и сил на задней поверхности на составляющие силы резания, измеряемые динамометром. Ниже рассматривается экспериментальная проверка описанной взаимосвязи факторов в процессе резания упрочненного металла. [c.82]

На передней и задней поверхностях действуют нормальные силы М и /Va и силы трения F и F . В плоскости сдвига действуют нормальная iV и касательная F силы. Равнодействующая сила на передней поверхности R представляет собой силу стружкообразования. Суммарная сила резания R — равнодействующая сила, действующая на. переднюю и заднюю поверхности. Именно эту силу фиксируют динамометром при экспериментальном определении сил. Как следует из рис. 2.7, составляющие равнодействующей силы резания [c.27]

Сила стружкообразования представляет сумму нормальной и касательной сил на передней поверхности. Каждая из этих сил зависит от угла сдвига. С уменьшением угла сдвига увеличивается усадка, ширина контакта стружки нормальная и касательная силы на передней поверхности. Следовательно, сила стружкообразования [c.112]

Между силой стружкообразования / , касательной силой на передней поверхности Р и нормальной силой на передней поверхности N существуют зависимости (рис. 134) [c.211]

Режущий клин инструмента через площадку контакта шириной С действует на срезаемый слой толщиной а. Сосредоточенная сила с которой передняя поверхность инструмента давит на срезаемый слой, получила название силы стружкообразования. Линией ОК обозначена нейтральная линия, разграничивающая области сжимающих и растягивающих напряжений в обрабатываемом материале ниже поверхности резания. Левее нейтральной линии расположена область сжимающих напряжений, а правее — растягивающих. [c.95]

Что же вызывает сдвиг слоя материала вдоль условной плоскости сдвига и когда этот сдвиг начнется Передняя поверхность инструмента действует на срезаемый слой с нормальной силой N. По закону трения Амонтона нормальная сила создает силу трения Р — iN (где л — коэффициент трения скольжения между стружкой и инструментом). Складывая силы N и Р, получим силу стружкообразования к, наклоненную к поверхности резания под углом действия . Разложим силу стружкообразования на две силу Рк, перпендикулярную к условной плоскости сдвига, и силу Рх, действующую вдоль плоскости сдвига. Сила сжимает сдвигаемый слой толщиной Дл , а сила Рт сдвигает его. Таким образом, сдвиговый процесс при образовании стружки вызывает сила Р- , получившая название силы сдвига. Как указывалось выше, сдвиговая деформация начнется в том случае, когда напряжение сдвига станет равным пределу текучести на сдвиг. При прямоугольном резании сдвигающее напряжение на условной плоскости сдвига [c.98]

При свободном резании с углом Я, = О силы N к Р можно определить, если будут известны действующие на срезаемый слой сила Р г, совпадающая с вектором скорости резания, и сила Р х, ей перпендикулярная (рис. 84). В гл. VI будет показано, как динамометрированием можно определить указанные силы. Равнодействующая сил Рг-и Рх является силой стружкообразования Я, наклоненной к направлению [c.120]

Между процессами в зоне первичной деформации и на передней поверхности инструмента существует тесная и взаимообусловленная связь. Любое изменение условий трения в пределах площадки контакта влияет на протекание деформационных процессов и характер стружкообразования. Наоборот, изменение условий стружкообразования через изменение температуры и скорости стружки влияет на контактные процессы на передней поверхности. Таким образом, всякое изменение напряженного состояния в одной из зон вызывает соответствующее изменение напряженного состояния в другой зоне. Если по каким-либо причинам изменится средний коэффициент трения на передней поверхности, то из-за изменения напряженного состояния в зоне контакта стружки изменится величина силы стружкообразования Я и момента М (рис. 95), с которыми инструмент действует на стружку. Для сохранения равновесия стружки должна измениться величина силы Яс и момента Мс, с которыми срезаемый слой действует на стружку, но это изменит напряженное и деформированное состояния в зоне первичной деформации со всеми вытекающими отсюда последствиями. Изменение деформированного состояния в зоне I вызовет изменение температуры и контактных напряжений в зоне трения и, как следствие, изменение напряженного состояния и т. д. В процессе резания за счет саморегулирования в зонах /и// устанавливаются такие напряженные состояния, при которых соблюдается условие равновесия стружки. [c.134]

Здесь Р г, Р у и Р х — суммы проекций на соответствующие оси сил, действующих только на передней поверхности. Геометрическая сумма сил Р г, Р у и Р х является реакцией силы стружкообразования [c.190]

Обрабатываемость металла резанием характеризуется следующими факторами качеством обработки — шероховатостью обработанной поверхности и точностью размеров стойкостью инструмента сопротивлением резанию (скорость и сила при резании) видом стружкообразования. Практически обрабатываемость стали определяют сравнительными испытаниями путем обтачивания образцов испытуемой стали и стали 45, принимаемой за эталон. [c.17]

Использование ультразвуковых колебаний оказалось эффективным и при обычных способах механической обработки (точении, фрезеровании и др.). Наложение ультразвуковых колебаний малых амплитуд (2. .. 5 мкм) на режущий инструмент (например, резец) в направлении главного движения резания существенно изменяет характер стружкообразования. Значительно снижается зона первичной и вторичной деформации срезаемого слоя металла, уменьшаются глубина и степень наклепа обработанной поверхности. Ультразвуковые колебания почти полностью устраняют процессы наростообразования. Все это приводит к улучшению условий резания, снижению сил трения и повышению качества поверхностного слоя. [c.454]

Облегчение процесса стружкообразования с применением поверхностно-активных смазывающе-охлаждающих жидкостей наглядно проявляется и в уменьшении усадки стружки (фиг. 62), в уменьшении силы резания (см. фиг. 79), в уменьшении [c.73]

Равнодействующую всех сил, действующих на резец со стороны обрабатываемого металла, можно назвать силой сопротивления резанию (стружкообразованию). Эта равнодействующая сила в практических расчетах почти не применяется. На практике используют составляющие этой равнодействующей, направление которых совпадает с главным движением станка и движением подачи (или обратно им). Зная заранее направление этих составляющих сил, легко, пользуясь соответствующими приборами [c.80]

Влияние обрабатываемого металла. Физико-механические свойства обрабатываемого металла и его состояние во многом определяют процесс стружкообразования и сопутствующие ему деформации, а следовательно, и силы сопротивления, которые должен преодолеть резец и станок. Чем больше предел прочности при растяжении (Тд и твердость НВ обрабатываемого металла, тем больше сила Pj, Ру и Рх- [c.87]

Влияние глубины резания и подачи. Чем больше глубина резания и подача, тем больше площадь поперечного сечения среза и объем деформируемого металла, тем, следовательно, больше сопротивление металла стружкообразованию, и процесс резания будет протекать с большими силами Р , Ру и Р . [c.87]

Влияние смазывающе-охлаждающих жидкостей. Выше было показано, что смазывающе-охлаждающие жидкости, применяемые при резании металлов, оказывают влияние не только на понижение температуры нагрева инструмента, но и на уменьшение трения и облегчение процесса стружкообразования, а следовательно, и на снижение сил, действующих на инструмент. [c.92]

Из графиков (см. фиг. 40) видно, что зависимость силы резания от скорости резания аналогична зависимости усадки стружки от скорости резания, т. е. чем с большими деформациями по условиям работы будет протекать процесс стружко-образования, тем большую силу необходимо приложить к резцу для осуществления этого процесса. Таким образом, по характеру изменения усадки стружки можно судить о характере изменения силы Pz, действующей на резец в процессе стружкообразования. [c.94]

Применение с м а з ы в а ю щ е - о х л а ж д а ю щ и х ж и,д- к,0-с..т.е, й в процессе резания уменьшает износ резцов (особенно по передней поверхности), что объясняется облегчением процесса стружкообразования, снижением сил трения на поверхностях скольжения и уменьшением температуры нагрева инструмента. Из зависимости, показанной на фиг. 103, видно, что если при ра-боте всухую глубина лунки износа резца за 33 мин машинного времени была около 0,23 мм, то при работе с охлаждением износ за то же время работы равнялся 0,15 мм. [c.115]

Диаметр сверла и подача. Чем больше диаметр сверла и величина подачи, тем больше площадь поперечного сечения среза, тем больше сопротивление стружкообразованию, тем больше, следовательно, осевая сила и момент от сил сопротивления резанию. [c.237]

В результате сопротивления срезаемого слоя разрушению (стружкообразованию) на зенкер и развертку в процессе резания будут действовать силы, которые необходимо преодолеть механизму главного движения и механизму подачи станка. [c.268]

При увеличении подачи Sz пропорционально увеличивается и толщина среза а= s sin я ), что приводит к увеличению силы резания, затрачиваемой работы на стружкообразование, а следовательно, и к повышению тепловыделения. В результате этого повышается термодинамическая нагрузка на единицу длины активной части режущей кромки, что и вызывает снижение стойкости фрезы или (при одной и той же стойкости) скорости резания. [c.312]

ПРОЦЕСС СТРУЖКООБРАЗОВАНИЯ И СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ПРОТЯГИВАНИИ [c.465]

Облегчение процесса стружкообразования с применением поверхностно-активных смазочно-охлаждающих жидкостей проявляется и в уменьшении усадки стружки (рис. 61), силы резания (см. рис. 98), шероховатости обработанной поверхности (см. рис. 59) и интенсивности износа режущего инструмента (см. рис. 77). [c.63]

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей в процессе резания уменьшает износ резцов (особенно по передней поверхности), что объясняется облегчением процесса стружкообразования, снижением сил трения на поверхностях скольжения и уменьшением температуры нагрева инструмента. [c.76]

Передний угол. Суммарное влияние переднего угла на процесс стружкообразования и сопутствующие ему явления может быть выражено зависимостью влияния переднего угла на стойкость инструмента (см. рис. 105 и стр. 106). Снижение стойкости, начиная с некоторого значения +у, вызываемое уменьшением прочности и износостойкости режущей кромки (вследствие уменьшения угла р), приводит к выводу, что при обработке твердых металлов (когда в процессе резания на резец будут действовать значительные силы), при обработке прерывистых поверхностей (когда имеет место ударная нагрузка), а также при обработке хрупких металлов (серых чугунов), когда вследствие сыпучей стружки надлома нагрузка на резец сосредоточена на участке, близко расположенном к режущей кромке, в целях упрочнения и повышения износостойкости кромки передний угол -Ьу необходимо уменьшать. [c.117]

Изменение механических свойств обрабатываемого материала с помощью холодного его упрочнения будет оказывать воздействие на процесс стружкообразования также через угол действия со. Это воздействие будет осуществляться с помощью изменения ряда зависимых факторов, связанных с контактными процессами на передней поверхности. Проследим связь свойств обрабатываемого материала с углом действия со, определяющим направление силы стружкообразования R. Как отмечалось выше, увеличение степени предварительного упрочнения металла приведет к понижению усадки стружки. Это, в свою очередь, вызовет уменьшение длины контакта с стружки с передней поверхностью, так как усадка стружки и длина контакта, согласно исследованиям М. Ф. Полетики [91], оказывают друг на друга взаимное влияние. [c.78]

Теоретическое определение силы стружкообразования R и ее составляющих вызывает определенные трудности, поэтому для определения действующих, напряжений целесообразно использовать результаты экспериментальных исследований. При измерении составляющих силы резания динамометром фиксируют значения как сил, участвующих в стружкообразоваиии, так и сил, действующих на заднюю поверхность, которые следует определить и исключить. Определение сил на задней поверхности приведено ниже. [c.27]

Рассмотрим вывод зависимости для орпеделеиия главной составляющей силы резания, основанный на равенстве касательных напряжений при резании и при сжатии или растяжении при равной степени эквивалентных деформаций [30]. При черновых и получистовых работах силы, действующие иа задней поверхности инструмента, малы по сравнению с илaiMи на передней поверхности инструмента, и ими можно пренебречь. На основании рис. 84 запишем == P osto. Выражая силу стружкообразования R через касательное напряжение т на условной плоскости сдвига, углы действия ш и сдвига Р (см. ГЛ.П1), получим [c.219]

Механическая работа, затрачиваемая на пластическую деформацию и разрушение металла в процессе стружкообразования и образования новой поверхности, а также работа сил трения по передней и задним поверхностям инструмента почти полностью превращается в теплоту. Теплота, выделяемая в зоне резания, нагревает стружку, обрабатываемую заготовку и режущий инструмент, в которых образуются температурные поля. Наибольшая температура, возникающая в процессе резания, не должна превышать темпера-туростойкости инструментального материала. [c.72]

Рассмотрим характер разрушения материала и тип образующейся стружки в зависимости от его пластичности при неизменных скорости и температуре резания. При обработке вязких пластичных материалов плотность дислокаций перед режущим лезвием не достигает критических значений, при которых материал, упрочняясь, охрупчивается, поэтому трещина перемещается одновременно с инструментом в плоскости резания. В результате происходит обтекание металлом режущего клина и формируется сливная стружка. Она представляет собой сплошную ленту без разрьшов и больших трещин с гладкой прирезцовой стороной. В том случае, если перед режущим лезвием плотность дислокаций достигает критических значений и материал охрупчивается, перед режущим клином образуется несколько микротрещин. В вязких материалах, у которых на развитие трещины необходимо затрачивать работу, развитие получает только трещина, совпадающая с направлением движения инструмента. При этом трепщны, имеющие другие направления, не развиваются, образуя на поверхности обработанной детали сетку микротрещин. В этом случае образуются суставчатые стружки в виде ленты с гладкой прирезцовой стороной и трещинами по краям стружки. В обоих случаях процесс стружкообразования не вызьшает изменения сил резания. [c.567]

Нормальные давления на переднюю и заднюю поверхности распределяются неравномерно (рис. 34) наибольшие давления — у вершины резца. Нормальные давления как выражение сопротивления металла разрушению (стружкообразованию) могут быть представлены в виде сосредоточенных сил. Тогда общая схема сил сопротивления, действующих на инструмент со стороны обрабатываемой заготовки, будет выглядеть следующим образом (рис. 35). Сила сопротивления стружкообразованию Rb, действующая со стороны срезаемого слоя на переднюю поверхность инструмента, может быть представленя как равнодействующая силы упругой деформации Яуп, силы пластической деформации Рпл (направленной нор- [c.42]

Большое влияние на температуру резания оказывают механические свойства обрабатываемого металла. Чем выше предел рочности Ов и твердость НВ металла заготовки, тем большие силы сопротивления необходимо преодолеть при стружкообразовании, большую работу надо затратить на процесс резания, следовательно, больше выделится теплоты и выше будет температура резания. Кроме того, при резании твердых сталей стружка соприкасается с передней поверхностью резца на меньшей площади, чем при резании мягких (более пластичных) сталей это повышает давление на единицу поверхности контакта, а отвод теплоты в тело резца и в толщу стружки происходит через меньшую площадь поверхностей, что также способствует повышению температуры в поверхностных слоях резца. Чем выше теплопроводность и теплоемкость обрабатываемого металла, тем интенсивнее отвод"теплоты от места ее выделения в толщу стружки и в заготовку, тем меньше, следовательно, температура поверхностных слоев резца. [c.68]

Чем больше радиус закругления при вершине резца в плане, тем меньше температура резания (рис. 70). Чем больше радиус, тем больше деформация, а следовательно, и сила Pz (стр. 94), тем больше и тепловыделение в процессе стружкообразования это должно бы приводить к повышению температуры резания. Но при увеличении радиуса возрастает длина активной части режущей кромки и объем активной части головки резца (см. рис. 47), что способствует лучшему теплоотводу как в тело резца, так и в заготовку. Повышение интенсивности теплоотвода оказывается преобладающим, что и приводит к снижению температуры резания с увеличением радиуса закругления. Чем больше п.дощадь поперечного сечения тела резца, тем интенсивнее отвод теплоты от мест ее образования в тело резца, тем меньше, следовательно, температура резания (рис. 71). [c.71]

На все элементы сверла при резании действуют некоторые силы сопротивления стружкообразованию. Разложим равнодействующую силу сопротивления на каждой режущей кромке на силы в трех взаимно перпендикулярных направлениях Рг, Ръ и Рг (рис. 184). Горизонтальные силы Р , действующие на обеих режущих кромках, можно считать взаимно уравновешенными. Силы Рв, направленные вверх, препятствуют проникновению сверла в глубину заготовки. В этом же направлении действует и сила Р] на поперечной кромке. Кроме того, продвижению сверла препятствуют силы трения на ленточках сверла (в результате трения об обработанную поверхность отверстия) и силы трения от сходящей струл(ки Рт. [c.194]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...