Расчет главной составляющей силы резания производится по следующей формуле:

Pz = CPz · tХр · sYp · vZp · Кр,

где Cp – постоянная величина, учитывающая совокупность условий и приводится как справочная для каждой из составляющих;

Xp, Yp, Zp – показатели степеней соответственно для глубины резания t, подачи s и скорости резания V;

Между ними справедливо соотношение Xp > Yp > Z. Это свидетельствует о том, что на формирование силы резания наибольшее влияние оказывает глубина резания, затем – подача и в меньшей мере – скорость резания.

В формуле также использован Кр – обобщенный поправочный силовой коэффициент:

Кр = Км · Кφ · Кγ · Кr · Кw · Кδ

где Км – коэффициент, учитывающий прочность и твердость обрабатываемого материала,

Кφ – коэффициент, учитывающий величину главного угла в плане;

Кγ – коэффициент, учитывающий величину переднего угла в плане,

Кr – коэффициент, учитывающий величину радиуса переходного лезвия – при вершине;

Кw – коэффициент, учитывающий влияние СОЖ,

Кδ – коэффициент, учитывающий степень изношенности задней поверхности.

16. Как распределяется тепло в системе резания: стружку, заготовку и инструмент, каковы температура резания и факторы на нее влияющие?

Распределение тепла между инструментом, стружкой и заготовкой зависит от теплофизических свойства материалов заготовки и инструмента (рис. 1), при этом наибольшее количество тепла из зоны резания уносится стружкой.

С увеличением скорости резания часть теплового потока от источника тепла, связанного с зоной единственной условной плоскости сдвига, не успевает пересечь плоскость резания и уйти в обработанную поверхность.

Поэтому с увеличением скорости резания теплосодержание стружки увеличивается за счет уменьшения его перехода в обрабатываемую заготовку.

Количество тепла, переходящее в инструмент, относительно мало, что связано, в первую очередь с низкой теплопроводностью инструментальных материалов

Под температурой резания Θ понимают среднюю температуру на контакте передней поверхности лезвия инструмента со стружкой. Температуру резания иногда называют средней температурой контакта. Температура резания представляется формулой

Θ = СΘ · Vm · an · bq ,

где значения коэффициента СΘ и показателей степеней m, n и q определяются эмпирически, при этом всегда m > n > q. Это означает то, что на температуру резания наибольшее влияние оказывает скорость резания, затем толщина срезаемого слоя, а наименьшее влияние – ширина срезаемого слоя.

Отсюда следует, что для снижения температуры резания при заданной площади сечения срезаемого слоя необходимо максимально увеличить соотношение b / a, т. е. с возможно широкими и тонкими стружками. Или, что то же самое, увеличить соотношение t / s (например, уменьшая угол в плане φ).

Увеличение скорости резания приводит к увеличению температуры (рис. 2). Однако чем выше скорость резания, тем меньше ее увеличение сказывается на возрастании температуры, а кривая температуры с увеличением скорости принимает более пологий характер.

Снижению уровня температуры резания способствует применение инструментальных материалов, обладающих высокой теплопроводностью, а также инструментов, имеющие внутреннее охлаждение лезвия.

Применением смазочно–охлаждающуй среды (СОС) можно оказать существенное влияние на формирование температурного поля в зоне резания.

17. Какие различают виды разрушения лезвия инструмента и изнашивания, оценка линейного и массового износа? Как изменяется кривая износа с течением времени, оптимальный и технологический критерии износа?