Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

от размера корпуса собственная частота колебаний изменяется и доходит до 20 ООО Гц. При колебании напряжения в сети должен быть предусмотрен стабилизатор напряжения.

ВЫБОР МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ. В настоящее время преимущественно используются электрические методы измерения.

Сравнительная оценка различных электрических динамометров приводится в табл. 8. Положительной оценке того или иного свой­ ства соответствует знак ( + ) , отрицательной — знак (—). Как видно из таблицы, последние три метода имеют наибольшие пре­ имущества.

Все чаще применяют проволочные тензометры в качестве дат­ чиков для измерения нагрузки при работе различных режущих инструментов (резцов, сверл, фрез и др.).

Г л а в а V I

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА СИЛЫ РЕЗАНИЯ

27.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Вобласти механики резания выполнены большие экспери­ ментальные и теоретические исследования. В качестве исходных

были приняты различные положения, например представление о резании как о процессе последовательного скалывания элемен­ тов стружки или как о процессе пластического сжатия снимаемого слоя металла. Учитывалось также напряженно-деформированное состояние снятого слоя металла в свете пластической меха­ ники.

В других случаях были применены законы гидравлики к дви­ жению стружки по передней поверхности резца, причем резание металлов рассматривалось как процесс не упругопластической,

авязкопластической деформации. Выдвигались также произ­

28.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СИЛ РЕЗАНИЯ

Методический и исторический интерес представляют исследо­ вания К. А. Зворыкина (1861—1928 гг.), послужившие источником дальнейших многочисленных исследований советских и зарубеж­

равными.

Необходимо отметить неточности, допущенные Зворыкиным: силы трения Fn и F3 различны не только по величине, но и по природе. Кроме того, чтобы вызвать реактивные силы N3 и F3 , необходимо чтобы на резец в общем случае действовала сила R или составляющие ее Рг и Ру (R и Ry показаны пунктиром), иначе будет нарушено равновесие резца.

125

Проектируя все силы на направления Рг и Ру, получим из условия равновесия (по Зворыкину)

Зворыкин отмечает: «сила Nn частью отворачивает стружку, сила же F„ = \iNn ее осаживает, и обе силы в совокупности про-

Рис. 72. Схема сил, действующих на элемент стружки и резец

изводят сдвиг» [33] вдоль плоскости скалывания AM под углом скалывания Ф к направлению движения резца. Очевидно сопро­ тивление сдвигу должно расти с увеличением площади скалыва­

Заслуживает внимания уравнение (72).

Сила iVn , отрывающая стружку от обрабатываемой детали и способствующая образованию опережающей трещины, тем относительно больше, чем меньше угол резания б и меньше коэффи­ циент трения ]i [см. уравнение (65)]. Эти условия получаются при работе резца с упрочняющей фаской / с малым и отрицатель­ ным углом Уф, когда имеет место устойчивый нарост с малым коэффициентом трения при пластическом контакте и большим передним углом у (большая отрывающая сила, способствующая

126

опережающей трещине). При этом значительно облегчаются усло­ вия работы инструмента и повышается его стойкость.

Очевидно, скалывание произойдет там, где сопротивление сдвигу будет наименьшим, а значит, и при наименьшем значении Рг. Это возможно при угле скалывания Ф, соответствующем наиболь­ шему значению знаменателя. Приравнивая производную знаме­ нателя по Ф нулю, находим величину Ф:

полезные выводы: угол сдвига Ф уменьшается и, следовательно, усадка стружки, сопротивление резанию увеличиваются с воз­ растанием угла резания б (или с уменьшением переднего угла у), возрастанием углов трения р и рг.

Если бы эти ценные выводы были уточнены с учетом состав­ ляющей радиальной силы Ру, можно было бы дополнительно сде­ лать полезные заключения о роли угла Ф в деле обеспечения ка­

127

Уравнения (80) и (81) показывают, что передний угол у и угол Прения значительно больше влияют на радиальную силу Рд, чем на касательную Рг.

Рис. 73. План составляющих сил резания

Многие исследователи принимают напряженное состояние

впереходной пластически деформированной зоне за простой

128