Влияние различных факторов на силу резания

 

На величину силы резания оказывают влияние многие факторы. Характер этого влияния следует знать, чтобы при необходимости управлять процессом резания.

Обрабатываемый материал

Материал заготовки оказывает на силу резания большое влияние. Чем прочнее металл и чем выше его физико-механические свойства, тем сильнее он сопротивляется резанию и тем больше сила резания. Для каждого металла экспериментальным путем установлены постоянные коэффициенты, учитывающие его свойства. Коэффициенты эти имеются в справочниках по выбору режимов резания, ими пользуются для определения сил резания.

Срезаемый слой

Площадь сечения срезаемого слоя является основным и решающим фактором при определении силы резания, которая возрастает прямо пропорционально увеличению глубины резания и несколько медленнее при увеличении подачи. Например, если увеличить подачу в 2 раза, то сила резания возрастает не в 2, а в 1,7 раза, если же увеличить в 2 раза глубину резания, то и сила резания повысится приблизительно в 2 раза.

Геометрия резца

Отсюда можно сделать весьма важный вывод: если обработка производится при постоянных геометрии резца и площади срезаемого слоя, то силу резания можно уменьшать, увеличивая подачу и соответственно уменьшая глубину резания.

Чем больше передний угол резца, тем меньше деформация срезаемого слоя и тем, следовательно, меньше сила резания. Так, при строгании резцами с отрицательным передним углом сила резания заметно больше, чем при обработке резцами с положительным углом.

Главный угол в плане оказывает особенно большое влияние на вертикальную и боковую составляющие силы резания. С уменьшением угла φ сила Ру возрастает, α Рх уменьшается. При строгании подрезными резцами с φ=90° сила Ру имеет наименьшее, а сила Рх - наибольшее значение. При строгании же широкими резцами с φ=0°, наоборот, сила Рх становится весьма малой, а сила Ру приобретает наибольшее значение. На силу Pz изменение угла в плане оказывает не столь большое влияние.

Увеличение радиуса при вершине резца также сильно сказывается на увеличении силы Ру и менее заметно на изменении силы Pz.

Затупление инструмента

По мере затупления режущей кромки резца сила резания и особенно ее составляющие Рх и Ру значительно возрастают. Можно считать, что при строгании сталей затупление режущей кромки увеличивает силу Рz в среднем на 10%, а Рх и Ру- на 50%.

Применение СОЖ

Смазочно-охлаждающие жидкости, применяемые в процессе резания, содействуют уменьшению трения стружки о переднюю поверхность и задних поверхностей о заготовку. Кроме того, смазка, проникая в микроскопические трещины срезаемого слоя, уменьшает силу сцепления между отдельными частицами металла. Вследствие этих причин использование смазки, особенно при обработке пластичных металлов, может значительно (до 20-25%) понизить силу резания.

Похожие материалы