Файл: Бобров В.Ф. Резание металлов самовращающимися резцами.pdf

9L

находящийся в одной плоскости с углами 0.ч и у, будет по­ стоянен.

Сравнение процессов резания с самовращением и принуди­ тельным вращением режущей кромки. Анализ сил, действующих на передней поверхности инструмента, позволяет сравнить про­ цессы резания при принудительном перемещении и самоперемещении режущей кромки вокруг своей оси. Несмотря на внеш­ нее сходство, эти процессы принципиально отличаются.

Приближение плоскости действия сил R и F к плоскости, перпендикулярной к режущей кромке, так же, как и малая ве­ личина силы FT, свидетельствует о том, что в отличие от обыч­ ного резания инструментом со статическим углом А,=#=0 процесс стружкообразования при самоперемещении режущей кромки вокруг своей оси стремится к процессу прямоугольного резания косой полосы (см. рис. 7). Отличие указанного процесса от прямоугольного состоит в том, что вследствие несовпадения направления сторон, ограничивающих слой, и вектора истинной скорости резания боковые стороны стружки также не образуют с режущей кромкой угла, равного 90°, и стружка не сходит до передней поверхности в направлении, перпендикулярном к кромке. Процесс был бы полностью прямоугольным в том слу­ чае, если любая точка кромки имела рабочий угол наклона, равный углу к, и одинаковую скорость резания ѵ, а резец вра­

слоев стружки вдоль кромки отсутствуют, касательная состав­ ляющая относительного сдвига ег равна нулю, а степень дефор­ мации стружки минимальна и определяется только нормальной составляющей ZN относительного сдвига (г=&пг). Осуществле­ ние такого оптимального процесса при резании самовращаю­ щимся резцом, по-видимому, не представляется возможным по следующим причинам. Для того чтобы процесс стал прямоуголь­ ным, силы трения F и на передней и задней поверхностях резца должны быть направлены перпендикулярно к кромке, а касательная сила FT , вызывающая сдвиги обрабатываемого материала вдоль кромки, должна отсутствовать. Но в этом случае отсутствовала бы сила, приводящая резец во вращение вокруг оси, так как сила вращения складывается из касатель­ ных составляющих FT и FTl сил трения, действующих на перед* ней и задней поверхностях резца. При векторе истинной ско­ рости резания, направленном перпендикулярно к кромке, силы/7 и Fі также нормальны к кромке и их касательные составляю­ щие FT и FT1 равны нулю.

Очевидно, чем ближе скорость самовращения резца к вели­ чине произведения v sin К, тем ближе направление вектора W к нормальному к кромке направлению и тем меньше величина силы вращения, что приводит к замедлению вращения резца.

92

РАБОТА РЕЗАНИЯ И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ПРИ ПЕРЕМЕЩЕНИИ РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ ВОКРУГ СВОЕЙ ОСИ

Самовращение режущей кромки. При свободном резании работа деформации определяется по формуле (40). Экспери­ менты показали, что если скорость самовращения режущей кромки приближается к произведению osinX, то направления перемещения стружки по передней поверхности и действия силы трения отличаются друг от друга не более, чем на 2—3°. Поэтому без особого ущерба для точности можно считать, что т),г= Д . Тогда выражение (42) для определения работы трения на передней поверхности принимает вид

Цы, Ф и cöjv в этом случае определяются с помощью формул (8), (142) и (143).

Влияние самоперемещения режущей кромки вокруг своей оси на работу резания Е и ее составляющие Ед и Етп при сво-

94

Таблица 23

Удельная работа резания и ее составляющие (в кГ ■мм/м3) при свободном строгании сплава ВТ1

(Dp=32 мм, -f=20°, В = 2 мм, д=0,2 мм, и=2 м/мин)

зания составляют удельные работы деформации и трения на

передней поверхности.

Самоперемещение режущей кромки уменьшает как работу резания, так и составляющие работы деформации и трения на передней поверхности. С увеличением угла X при резании как

95