3.7. Визначення складових сил різання

Сили різання є важливим параметром процесу різання. Від їх величини залежить потужність, необхідна для здійснення процесу різання. Вони впливають на знос інструменту, вібрації, а тому й на якість обробленої поверхні. Сили різання є вихідними даними при розрахунках на міцність та жорсткість ріжучих інструментів, елементів оснастки вузлів та деталей металоріжучих верстатів.

Рівнодіючу силу різання R розкладають на три взаємно-перпендикулярні складові:(Рис. 3.1)

Рz - тангенціальна складова;

Рy - радіальна складова;

Рх - осьова складова.

Величини складових сил різання визначаються по формулах:

P_z = 10C_pz t^xpz S^ypz V^npz K_pz; (10)

P_y = 10C_py t^xpy S^ypy V^npyK_py; (11)

P_x = 10C_px t^xpx S^ypx V^npx K_px. (12)

Постійне Ср та показники степенів х, у, п вибирають з табл. 22[1,с.273].

Поправочний коефіцієнт Кр є добутком ряду коефіцієнтів, які враховують фактичні умови різання

Кр = Кмр Кр Кр КрКrр (13)

Кмр - коефіцієнт, який враховує якість оброблюваного матеріалу [1, табл. 9,

с.264];

Кр - коефіцієнт, який враховує головний кут у плані;

Кр - коефіцієнт, який враховує передній кут;

Кр - коефіцієнт, який враховує кут нахилу головного леза різця;

Кrр - коефіцієнт, який враховує радіус при вершині г, мм.

Коефіцієнти Кр, Кр, Кр, Кrр визначаються по табл. 23 [1,с.275]. Одиниця виміру сил різання Н (Ньютон).

3.8. Розрахунок потужності різання та приводу верстата

Потужність, витрачену на різання Nріз, можна визначити як суму потужностей на подолання кожної сили Рz, Рy та Рx. Складові потужностей на подолання сил Рх та Ру дуже незначні і ними можна нехтувати, тому

Nріз = PzVд/120060, кВт (14)

Розрахункова потужність приводу головного руху верстата:

Nст = Nріз/, кВт (15)

де  - коефіцієнт корисної дії

 = 0,75...0,8

Для можливості виконання процесу різання з вибраним режимом необхідно, щоб

Nст  Nhpk, (16)

де Nhp - потужність електродвигуна верстата (паспортні дані);

к = 1 ,05 - коефіцієнт допустимого перевантаження.

Якщо умова (16) не виконується, то можливі два варіанти продовження виконання завдання:

1. Вибирають верстат з потужністю двигуна Nhp > Nст .

2. Перераховують фактичну швидкість різання по допустимій потужності:

V_ф=Nріз102060/Рz, м/хв (17)

Після цього проводять корегування всих розрахунків, пов'язаних зі зміною швидкості різання V_ф. Допускається, при невиконанні умов на достатність потужності приводу, продовжувати розрахунки.

Якщо обробка виконується за два проходи (чорновий та чистовий), розрахунки сил різання та потужності приводу виконують тільки для більш навантаженого проходу (чорнового).