Расчет мощности и сил резания

РАСЧЕТ МОЩНОСТИ И СИЛ РЕЗАНИЯ [c.51]

Таким образом, знание сил, действующих в процессе резания, необходимо для правильного расчета и конструирования режущего инструмента, станков и приспособлений, для расчета жесткости системы станок — инструмент — заготовка — приспособление, а также для расчета мощности, затрачиваемой на резание. Знание этих сил нужно и для правильной эксплуатации станка, инструмента и приспособлений. [c.103]

По подаче и глубине находят силу и момент резания, а по ним для данных условий обработки рассчитывают силу закрепления заготовки (эта сила нужна для конструирования приспособления), прочность инструмента (элементов оснастки или станка), мощность и расходуемую энергию. При расчетах прочности и силы закрепления заготовки за основу берут максимальную глубину резания, которую принимают равной наибольшему припуску на обработку, рассчитанному ранее. Для расчета расходуемой при обработке энергии в основу берут глубину резания, определяемую по среднему промежуточному припуску, так как он при обработке партии заготовок является наиболее вероятным. [c.272]

Вертикальная составляющая силы резания Я, действует в плоскости резания в направлении главного движения (по оси z). По силе Р, определяют крутящий момент на шпинделе станка, эффективную мощность резания, деформацию изгиба заготовки в плоскости xoz (рис. 6.10, а), изгибающий момент, действующий на стержень резца (рис. 6.10, б), а также ведут динамический расчет механизмов коробки скоростей станка. Радиальная составляющая силы резания Ру действует в плоскости хоу перпендикулярно к оси заготовки. По силе Рд определяют величину упругого отжатия резца от заготовки и величину деформации изгиба заготовки в плоскости хоу (рис. 6.10, а). Осевая составляющая силы резания действует в плоскости хоу, вдоль оси заготовки. По силе Р рассчитывают механизм подачи станка, изгибающий момент, действующий на стержень резца (рис. 6.10, б). [c.264]

Осевая сила и крутящий момент являются исходными для расчета сверла и узлов станка на прочность, а также для определения эффективной мощности. Эффективная мощность (кВт), затрачиваемая на резание при сверлении, [c.313]

Формулы для расчета силы резания, крутящего момента и мощности для сверления и рассверливания сверлами, оснащенными твердым сплавом [c.141]

Для токарного станка с ЧПУ главная составляющая силы резания Ру Р ) действует в плоскости резания в направлении главного движения резания по оси j(z). По силе Ру определяют крутящий момент на щпинделе станка, эффективную мощность резания, деформацию изгиба (рис. 6.10, а) заготовки в плоскости zOy, изгибающий момент, действующий на стержень резца (рис. 6.10, б), а также ведут динамический расчет механизмов коробки скоростей станка. Радиальная составляющая силы резания Р Ру) действует в плоскости xOz перпендикулярно к оси заготовки. По силе Рх Ру) определяют величину упругого отжатия резца от заготовки и деформацию изгиба заготовки в плоскости xOz (рис. [c.305]

Для расчета элементов шлифовальных станков, конструирования приспособлений для работы на них и оценки точности обработки необходимо знать силы резания. Силу резания Р, возникшую при шлифовании в зоне контакта круга и заготовки, для удобства расчетов разлагают по координатным осям на три составляющие (рис. 6.78) касательную Р, , радиальную Ру и осевую Р х- Составляющую Ру используют в расчетах точности обработки, Р используют для определения мощности электродвигателя шлифовального круга, Рх необходима для проектирования механизмов подач шлифовальных станков. [c.410]

Образование стружки в процессе резания происходит под действием силы резания, преодолевающей сопротивление металла. Силу Срезания, Н, при обработке точением можно разложить на три составляющие (рис. 2.10) тангенциальную Р. , направленную вертикально вниз и определяющую мощность, потребляемую приводом главного движения станка радиальную Ру, направленную вдоль поперечного движения подачи (эта сила отжимает резец и учитывается при расчете прочности инструмента и механизма поперечного движения подачи станка) осевую направленную вдоль продольного движения подачи (эта сила стремится отжать резец в сторону суппорта и учитывается при определении допустимой нагрузки на резец и механизмы станка при продольном движении подачи). [c.48]

Формулы для расчета рабочих значений периода стойкости инструмента, силы резания, момента вращения кН м, на шпинделе станка и эффективной мощности, затрачиваемой на обработку заготовки резанием, приводятся в справочнике Режимы резания металлов [24]. Далее на примере конкретных операций (точения, фрезерования, сверления и т.д.) будет рассмотрен выбор режимов резания с учетом справочных данных и паспорта станка. [c.54]

Сила резания Р , будучи наибольшей по своему значению и совпадая с направлением скорости резания, через резец действует на суппорт и станину. Сила Pz через заготовку действует на центры и заднюю бабку. По этой силе производится расчет ответственных деталей станка и мощности, затрачиваемой на резание (а следовательно, расчет и необходимой мощности электродвигателя станка). [c.85]

Сила подачи Р действует через резец на механизм подачи станка, а сила Р через заготовку — на шпиндель и его опоры в осевом направлении. Сила Рх преодолевается механизмом подачи станка, а потому в основном по ней и рассчитываются детали коробки передач фартука и упорные подшипники шпинделя, а также мощность, необходимая для осуществления движения подачи. Таким образом, силы, действующие в процессе резания, нужно знать для правильного расчета и конструирования режущего инструмента, станков и приспособлений, для расчета жесткости системы СПИД и мощности, затрачиваемой на резание, а также для правильной эксплуатации станка, инструмента и приспособлений. [c.88]

Столь же неточен и другой косвенный метод определения силы резания по расходу потребляемой станком мощности. Здесь также определяется только касательная сила резания и требуется знать к. п. д. станка и мотора при различных режимах работы, чтобы обеспечить достаточную точность расчета. [c.93]

Малая инерционность применяемого метода измерения, необходимая в той или иной степени в зависимости от поставленных задач. Например, для расчета мощности достаточно иметь средние значения сил резания и скорости, в этом случае могут быть пригодны приборы, обладающие большей или меньшей степенью инерции. И наоборот, для определения напряжений в станках, инструментах, приспособлениях требуется знать максимальную нагрузку и картину изменения ее во времени, когда необходимы практически безынерционные приборы. [c.93]

Силы протягивания могут достигать весьма значительных величин и по ним производится расчет протяжки на прочность, а также определение потребной мощности станка. При протягивании рассматриваются две составляющие силы резания — в направлении главного рабочего движения и нормально последнему. Обе слагающие силы Рг и Ру зависят от обрабатываемого материала, толщины среза а, длины периметра резания Ь, количества стружкоразделительных канавок на одном зубе к и углов переднего у и заднего а. Они определяются по формулам [c.229]

Силы резания при фрезеровании достигают весьма больших значений, и требуются значительные мощности при эксплуатации фрезерных, особенно многошпиндельных, станков. Эти силы нетрудно вычислить, если известно удельное давление резания р, т. е. давление, отнесенное к 1 мм площади среза. При фрезеровании, как и при точении, р — величина переменная и также зависит для данного обрабатываемого материала от размера снимаемой стружки и других параметров. Но здесь расчет усложняется вследствие непрерывного изменения в процессе резания толщины снимаемой стружки, что вызывает непрерывное изменение и нагрузки инструмента. [c.324]

В табл. 46 даны формулы и соответствующие значения постоянных коэффициентов для расчета сил резания и мощности при фрезеровании различных металлов фрезами разных типов [51 ]. Они полностью соответствуют выведенным уравнениям (243) и (247). [c.331]

По составляющим и Р при точении и шлифовании, по при фрезеровании производится расчет деталей механизмов подачи и определяются допустимые величины деформации системы. Кроме того, силы резания определяют мощность механизмов зажима обрабатываемых деталей и узлов крепления инструмента. [c.272]

Окружная сила Р является основной при фрезеровании. Она определяет эффективную мощность и служит для расчета узлов главного движения фрезерного станка. Рассмотрим сначала фрезу с прямыми зубьями. Сила Р зависит от удельной силы резания р и сечения снимаемой стружки, т. е. [c.87]

По выбранным значениям режимов резания определяют усилия резания и мощность, затрачиваемую на резание. Эта мощность с учетом мощности холостого хода станка и его к. п. д. не должна превышать установленной мощности двигателя, а зачастую должна быть меньше ее в 1,5—2 раза. Расчет усилий резания можно производить по приводимым в соответствующих разделах формулам либо укрупненно — через удельную силу резания и сечение среза, [c.56]

Расчет мощности резания на поперечно-строгальных станках при установившемся режиме работы производят по формуле (154,а) с учетом силы резания в направлении движения ползуна, определяемой по формуле 150), и скорости резания и, рассчитываемой при строгании по формуле (153). Учитывая ударную и прерывистую работу резцов при строгании, полученное значение V по формуле (153) умножают на коэффициент 4 = 0,75. При определении Р и V принимают те же значения коэффициентов Ср и р, и и соответствующих степеней, что и для наружного продольного точения без охлаждения. [c.589]

Знание сил резания необходимо для производства расчетов на жесткость и прочность инструментов, приспособлений и станков, а также для определения потребляемой мощности на резание. [c.336]

Составляющая сила Р , действующая в плоскости резания, называется силой резания. По этой силе определяют крутящий момент на шпинделе станка, мощность резания и производят расчет механизма коробки скоростей и прочности резца. Составляющая сила Ру, действующая в горизонтальной плоскости и совпадающая с направлением поперечной подачи, называется радиальной силой. Сила Р действует на обрабатываемую заготовку, изгибая ее, что влияет на точность обработки и одновременно отжимает инструмент от заготовки. [c.396]

Сила резания Р , будучи наибольшей по своему значению и совпадая с направлением скорости резания, действует на механизм главного движения станка, на суппорт, станину, центры и заднюю бабку. По этой силе производится расчет деталей коробки скоростей, шпинделя, суппорта и других ответственных деталей станка. По ней можно подсчитать также мощность, затрачиваемую на резание, и необходимую мощность электродвигателя станка. [c.103]

Силу резания Р можно разложить по правилу параллелограмма на две взаимно перпендикулярные составляющие горизонтальную Рг и вертикальную Р . Главная составляющая силы резания Рг, как и при точении, оказывает влияние на эффективную мощность резания. С учетом этой силы производят расчет звеньев механизма главного движения на прочность. При цилиндрическом фрезеровании радиальная составляющая силы резания отжимает фрезу от обрабатываемой заготовки, изгибает оправку и оказывает давление на подшипники шпинделя станка. Горизонтальная составляющая силы резания Рг воздействует на механизм подачи стола фрезерного станка. С учетом максимальной величины этой силы рассчитывают звенья механизма подачи и элементы крепления заготовки в приспособлении. Вертикальная составляющая силы резания Рв при фрезеровании против подачи направлена от стола и стремится приподнять стол фрезерного станка над его направляющими (рис. 157, а), а при фрезеровании по подаче она направлена к столу и стремится прижать стол к направляющим (рис. 157,6). При фрезеровании цилиндрической фрезой с винтовыми зубьями действует еще осевая составляющая силы резания Р . Она стремится сдвинуть фрезу вдоль оправки. Резание праворежущими фрезами предпочтительнее, так как в этом случае осевая составляющая силы резания направлена в сторону заднего конца фрезерного шпинделя, т. е. в сторону жесткой опоры. [c.135]

Рис. IV. 13, б, д, 3 содержат результаты расчета параметров, определяющих характеристику этой ж.е головки при фрезеровании. Поскольку при обработке фрезерованием имеют место другие соотношения между осевой силой резания и крутящим моментом, чем при сверлении, соотношения между усилиями механизма подачи И полезной мощностью головки также должны быть иными. Так, исходя из усилия [c.261]

Из перечисленных сил PJ , Ру и Р ) сила резания Р имеет максимальное значение. По величине этой силы производят расчеты механизмов движения резания, определяют необходимую мощность электродвигателя, силу закрепления заготовки, размеры и сечение резца и т. д. [c.198]

Эффективная мощность в общем случае является суммарной мощностью, затраченной в процессе резания всеми составляющими Р , Ру и Р силы резания Рр. Мощность осевой составляющей силы резания = P nS, где п — частота вращения обрабатываемой заготовки S — продольная подача. Мощность радиальной составляющей силы резания ТУ = = PyV os 90° = О, так как вектор Ру перпендикулярен вектору V. Мощность вертикальной составляющей Р , направление которой совпадает с направлением скорости резания, определяется уравнением Mez - PzV. Следовательно, эффективная мощность с использованием этих уравнений определяется как + N y + + Ng2 — Px S + P v. Скорость подачи, выраженная произведением nS, примерно на два порядка меньше окружной скорости V. Поэтому мощность Ngx составляет 1... 2 % всей затраченной эффективной мощности, а основная доля эффективной мощности (98. .. 99 %) приходится на составляющую В связи с этим, аналогично тому как в расчетах часто условно заменяют общую силу резания Рр ее главной составляющей Р (см. 7.1), расчет эффективной мощности производится по уравнению (7.19), где цод величиной Р условно принимается вертикальная составляющая Р силы резания. [c.107]

Составляющая действует в направлении скорости резания и называется тангенциальной силой резания. Так как она обычно лишь на 6—10% меньше полной силы резания Р, то ее называют усилием резания. По составляющей определяют расход мощности на резание, величину крутящего момента на шпинделе и производят расчет на прочность элементов станка. [c.214]

Нахождение закономерностей распределения нормальных напряжений — трудная задача теории резания и экспериментального его изучения, связанная с развитием теории дефор-, мации несплошных (клеточного строения) тел. Ее необходимо решать, чтобы замедлять затупление резца. Вторая цель изучения действия Передней грани резца на древесину — определение результирующей силы Qп.г (см. рис. 5.1), величина которой входит в формулы для расчета режущего инструмента на прочность и мощности, расходуемой при резании. [c.45]

При работе дисковых пил для определения мощности резания безразлично, в какой точке окружности (к которой близка траектория резания), описываемой зубом пилы, приложена сила резания Q, так как при смещении точки приложения этой силы крутящий момент не изменяется. При вычислении мощности, расходуемой на подачу, следует определить положение точки приложения результирующих сил Q и Рн. Смещение точки приложения а результирующих сил в расчетной схеме на рис. 7. 1 ведет к изменению угла 0, а следовательно, к изменению силы Q и мощности Л п- При пилении каждый находящийся в пропиле зуб действует на древесину с силой, отличающейся по величине и направлению от силы действия соседнего с ним зуба. Каждую из этих сил можно разложить на две составляющие одну, параллельную направлению скорости подачи, и вторую, нормальную к этому направлению. Сумма первых слагаемых равна сопротивлению подачи, а сумма вертикальных слагаемых не оказывает влияния на работу подающего механизма. Точкой приложения результирующих сил, параллельных направлению скорости подачи, является та точка, при приведении к которой всех горизонтальных составляющих сумма моментов всех пар приведения равна нулю (рис. 7.1, б). На рис. 7.1, о точка а расположена на половине высоты пропила. Это расположение приближенное, поэтому расчет силы подачи по формуле (7.2) также не вполне точен. [c.159]

Выведены формулы (6), (7) для расчета сил резания при чистовом фрезеровании резцом с широким лезвием из среднеуглеродистой стали с пределом прочности = 50-т--ьбО кг/мм . Эти формулы дают возможность рассчитать мощность, необходимую для резания, жесткость технологической системы, точность обработки и определить усилия резания. [c.63]

Сила резания зависит от многих факторов. Так, с увеличением твердости, прочности и вязкости обрабатываемого материала возрастает и сила резания, а в зависимости от типа применяемых смазочно-охлаждающих жидкостей сила резания уменьшается от 3 до 25 % по сравнению с работой всухую. Знание сил резания необходимо для расчетов на жесткость и прочность инструментов, приспособлений и станков, а также для определения потребляемой мощности на резание. Для облепгения расчетов и удобства [c.357]

Здесь О — сумма проекций шести результирующих сил на направление скорости V н Qн — сумма их проекций на нормаль к поверхности резания (на нормаль к скорости и). Работа силы Я равна сумме работ сил Q и Qн Так как мощность силы Qн равна iVн=QнU os90°=0, работа всех сил равна работе силы Р, которая называется касательной составляющей или силой резания. Она входит в формулу для расчета мощности, расходуемой на резание. Сила Qн называется нормальной составляющей. Ее работа не равна нулю, когда при движущемся со скоростью и резце обрабатываемая заготовка двигается в направлении, не параллельном скорости V. В большинстве деревообрабатываю- [c.55]

При фрезеровании цилиндрической фрезой с винтовыми зубьями равнодействующая сила Р составляет в осью фрезы острый угол, следовательно, появляется осевая сила Р , направленная параллельно оси фрезы (рис. 79, а и б). По силе Р производится расчет мощности, необходимой на резание, а также деталей и узлов механизма главного движения станка. Основным действием радиальной силы Ру является изгиб оправки, на которую насаживается фреза Ру (0,6—0,8) Р . Осевая сила Р действует в осевом направлении на шпиндель станка (рис. 79, а и б). Для восприятия осевой силы на шпиндель ставятся упорные подшипники. В зависимости от направления винтовых зубьев фрезы меняется и направление силы Р . Для создания более благоприятных условий фрезерования целесообразноприменятьфрезу 2стаким направлением зуба, чтобы сила Р была направлена к шпинделю 1 (рис. 79, б), в противном случае осевая сила будет вытягивать фрезу с оправкой из посадочного гнезда шпинделя (рис. 79, а). [c.129]

Подачами являются перемеш,ения заготовки или инструмента вдоль или вокруг координатных осей. Выражения и размерности подач определяются схемами шлифования. Глубина резания t (мм) определяется толщиной слоя материала, срезаемого за один проход. Оптимальные режимы резания выбирают по справочным данным. Для расчета элементов ишифовальных станков, конструирования приспособлений для работы на них и оценки точности обработки необходимо знать силы резания. Силу резания Р, возникающую при шлифовании в зоне контакта круга и заготовки, для удобства расчетов разлагают по координатным осям на три составляющие (рис. 6.92) тангенциальную Р , радиальную Ру и осевую Р . Составляющую Ру используют в расчетах точности обработки, Р — необходима для проектирования механизмов подач шлифовальных станков, Р используют для определения мощности электродвигателя шлифовального круга. [c.361]

Вследствие низкого сопротивления ВКПМ сжатию и срезу при их механической обработке требуется относительно малая сила резания. Опыт показывает, что сила резания при обработке ВКПМ более чем на порядок меньше, чем силы резания при соответствующей обработке металлов. В то же время даже сравнительно невысокое значение силы резания оказывает существенное влияние на точность обработки, особенно оболочек большого размера, не обладающих достаточно высокой жесткостью. Поэтому знание силы резания позволяет правильно назначить геометрические параметры инструмента и оценить погрешность обработки. Кроме того, знание силы резания необходимо для расчета и конструирования станков, инструментов и приспособлений и определения требуемой мощности оборудования. [c.26]

Силы резания. Ранее (см. п. 2.4) была показана особенность перераспределения составляющих сил резания при обработке ВКПМ, заключающаяся в значительной силе, действующей на заднюю поверхность, которая, как показали эксперименты, может достигать значений 30—50 % от величины Рг и даже превосходить ее. Знание силы, действующей на заднюю поверхность, важно для расчета износа инструмента и деформации обрабатываемой детали, влияющих на точность обработки. В то же время необходимо знать суммарную силу, действующую в процессе резания, для прочностных расчетов инструмента и расчетов приспособлений и отдельных элементов станка, а также для расчета потребной мощности приводов главного движения и подачи. [c.75]

Рассмотрим в качестве примера повышение точности геометрической формы валов в продольном сечении при обработке деталей на универсальном токарном станке 1А62, оснащенном САУ упругими перемещениями путем регулирования величины продольной подачи. Как было установлено экспериментальными исследованиями, при обработке на указанном станке резцом с главным углом в плане ф = 45° между эквивалентной силой Рд и радиальной составляющей Ру силы резания существует пропорциональная зависимость. В связи с этим изменение величины упругого перемещения по программе осуществлялось посредством изменения силы Ру. Для расчета программы сначала нужно обработать одну деталь с Ру = onst, причем для получения наивысшей производительности обработку первой детали следует производить с Ру шах = onst, где величина Ру ах выбирается из расчета прочности звеньев системы СПИД с проверкой по мощности привода станка. Чтобы эта деталь не попала в брак, у нее на второй проход оставляется припуск, равный 0,2—0,3 мм. [c.236]

Расчет характерист и к головок, выполняющих зенке,р ование. При зрнкеровании отверстий затраты мощности на осевые силы резания незначительны, существенны лишь крутящие моменты. Поэтому при построении графика подач целесообразно рассматривать только подачи, определяемые технологическими требованиями к чистоте обрабатываемой поверхности. [c.258]

Под термином режимы резания понимается совокупность числовых значений глубины резания, подачи, скорости резания, геометрических параметров и стойкости режущей части инструментов, а также силы резания, мощности и других параметров рабочего процесса резания, от которых зависят его технико-экономические показатели. Режимы резания будут рациональны, если процесс ведется с такими значениями перечисленных режимных параметров, которые позволяют получить высокие технико-экономические показатели. Режимные параметры взаимосвязаны и поэтому нельзя произвольно изменять значение хотя бы одного из них, не изменяя соответствующим образом всех прочих. При выборе и назначении режимов резания необходимо производить соответствующее согласование значений всех параметров с учетом возможности их реализации на используемом оборудовании. Необходимость оценки и учета большого количества взаимовлияю-щих факторов ведет к тому, что для решения задачи расчета и назначения режимов резания, как и большинства ин- [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...