Твердые сплавы

Раздел: Учебники

Сопротивление, оказываемое обрабатываемым материалом отделению и деформированию стружки (включая трение), обычно называют сопротивлением резанию. Оно выражается в действующей на резец силе Р, которую при обычном продольном точении можно разложить на три составляющие. Главная сила резания Рн, действующая в направлении главного движения резания, лежит на линии пересечения первой и второй главных плоскостей. Усилие подачи Pv является осевой силой в горизонтальной плоскости, действующей как сопротивление подаче и лежащей на линии пересечения первой и третьей главных плоскостей. Усилие отжима резца Ps является радиальной'силой в горизонтальной плоскости, лежащей на линии пересечения второй и третьей главных плоскостей.

Соотношение между составляющими РИ, Pv и Р, не является постоянным и зависит от формы режущей кромки и ее положения, а также от сечения среза и направления резания. Необходимо знать соотношение сил при резании, так как этим определяется нагрузка па отдельные узлы станка, т. е. его конструкция.

Равнодействующая сила резания Р изменяется в процессе образования стружки, что может привести к нежелательной вибрации во время обработки. При высоких скоростях и правильно выбранных углах резания колебания незначительны, если станок не перегружен, а инструмент и обрабатываемая деталь достаточно жестки и хорошо закреплены.

Величина силы Р и ее разложение на отдельные составляющие зависят от обрабатываемого материала и режимов резания. Любой материал в зависимости от свойств оказывает на режущую кромку определенное давление — давление резания (усилие резания). При постоянных режимах резания каждый материал характеризуется определенным давлением резания; отнесенное к 1 мм2 площади поперечного сечения оно дает удельное давление резания. Поскольку главное усилие резания имеет решающее значение [в то время как сила подачи Pv и сила отжима резца Ps оказывают лишь незначительное влияние (до—0,1) на общее усилие резания и практически могут быть опущены], оно является, как правило, общим усилием резания, т. е. РН = Р.

Удельное давление резания ks не является, однако, постоянной величиной для данного материала; оно зависит от режимов резания и особенно от формы стружки, формы сечения стружки, углов резания, смазки, температуры и т. д. Даже при постоянном значении этих величин и определении так называемого «коэффициента резания» остается еще зависимость от скорости резания и состояния режущей кромки. Вполне понятно, что при таких условиях трудно получить согласующиеся величины, и поэтому литературные данные об удельном усилии резания имеют значительные отклонения.

Определение усилий резания в зависимости от различных (рассматриваемых ниже) факторов имеет особое значение при использовании твердых сплавов, позволяющих применять такие скорости резания, которые создают высокие усилия резания. Для преодоления этих усилий станок должен подвергаться предельным нагрузкам. Поэтому при конструировании обрабатывающих станков и инструментов для твердого сплава необходимо знание величин отдельных составляющих усилия резания.

Для практического определения усилия резания разработано большое количество механических, гидравлических, пневматических и электрических приборов, из которых наибольшее распространение имеет индуктивный прибор Шалльброха и Шаумана.