Билет 7. Обрабатываемый материал оказывает сопротивление резанию, и на инструмент действует сила Р, величина которой зависит от твердости

Обрабатываемый материал оказывает сопротивление резанию, и на инструмент действует сила Р, величина которой зависит от твердости, прочности и вязкости обрабатываемого материала, сечения стружки, геометрии инструмента, применяемой охлаждающесмазочной жидкости и других факторов, а направление противоположно направлению давления режущего лезвия инструмента. Поскольку указанная сила направлена в пространстве под определенным углом, ее принято разлагать по трем взаимно перпендикулярным осям на составляющие Pit Pv и Я.

Наибольшее значение имеет сила Рг, действующая в направлении скорости резания. Она определяет мощность, потребную для осуществления главного движения, и потому называется силой резания. По ней рассчитывается механизм главного движения.

Сила Ря— сила подача — действует противоположно направлению подачи. Она определяет мощность, расходуемую на подачу. Исходя из этой силы ведется расчет механизмов подачи.

Сила Рш — радиальная сила, или усилие отталкивания,— действует перпендикулярно к направлению подачи. Существенного влияния на мощность, расходуемую на резание, она не оказывает, но вызывает деформацию инструмента и обрабатываемой детали, что сказывается на точности обработки.

Мощность, расходуемая на резание и называемая эффективной мощностью

Потребная мощность электродвигателя N% будет больше эффективной мощности на величину потерь в механизмах станка, определяемых его коэффициентом полезного действия:

Зная потребную мощность и сравнив ее с имеющейся мощностью электродвигателя у конкретного станка, можно судить о возможности использования его для выполнения заданной работы. Для этого мощность электродвигателя станка должна быть равна или больше потребной мощности.

Билет 8
При резании металлов затрачивается работа на пластические и упругие деформации в срезаемом слое и в слое, прилегающем к обработанной поверхности и поверхности резания, а также на преодоление трения по передней и задней поверхностям резца.

Работа, затрачиваемая на пластические деформации, составляет около 80% всей работы резания, а работа трения — около 20%. Примерно 85—90% всей работы резания превращается в тепло.

Образующееся тепло поглощается стружкой — 50—86%, резцом—10—40%, обрабатываемой деталью — 3—9% и около 1% тепла рассеивается в окружающей среде излучением.

На величину температуры в зоне резания оказывают влияние физико-механические свойства обрабатываемого материала, режимы резания, геометрические параметры инструмента и применение смазочно-охлаждающей жидкости.

При обработке стали выделяется больше тепла, чем при обработке чугуна. Чем выше предел прочности σв и твердость обрабатываемого материала, тем выше температура в зоне контакта инструмента с деталью.

С увеличением подачи температура в зоне резания повышается, но менее интенсивно, чем при увеличении скорости резания. Еще меньшее влияние на температуру оказывает глубина резания.

С увеличением угла резания δ и главного угла в плане φ температура в зоне резания возрастает, а с увеличением радиуса закругления резца r уменьшается.

Применение смазочно-охлаждающей жидкости существенно уменьшает температуру в зоне резания.

Высокая температура в зоне резания оказывает непосредственное влияние на износостойкость инструмента, состояние обрабатываемого материала, качество обработанной поверхности детали и производительность процесса резания.