Порядок работы
1. Основные понятия:
угол скольжения τ - угол между направлением лезвия (касательная в исследуемой точке) и текущим радиусом- вектором;
радиус-вектор r - отрезок, соединяющий исследуемую точку с центром вращения;
коэффициент скольжения - tg τ = ε = vT/vN. Определяет долю участия скользящего движения в общем процессе резания;
коэффициент скользящего резания f ´̀= tgφ = Ft/Fn, учитывает особую природу трения, которая проявляется при перемещении частиц материала по материалу лезвия (φ - угол трения);
Для построения схемы режущего аппарата с оптимальным режимом резания необходимо прежде всего определить оптимальные значения минимального и максимального углов скольжения. Это определение производят на основе анализа технологического процесса скользящего резания.
1. Анализ технологического процесса скользящего резания с целью определения наивыгоднейших углов скольжения τmin и τ max.
Составим таблицу с интервалом в 10°. Эта таблица (№1) дает соответствующие этим углам значения удельного давления q и характеристики ножа (1+tg τ). Для составления этой таблицы необходимо знать две зависимости: зависимость удельного коэффициента скользящего резания f ´̀. Эти зависимости определяют экспериментально. Допустим, что в результате соответствующих экспериментальных исследований эти две зависимости найдены и графически представлены на рис.1 и рис.2 (см. стр. 54).
На рис. 1 удельные давления для различных углов скольжения представлены в долях от значения удельного давления при резании без скольжения, представляющих собой доли qo.
Для соломорезок практический интерес представляю углы до τmax = 60°, так как при больших углах скольжения выполнение условий защемления материала затруднено.
Рис.1. Зависимость удельного давления q от угла скольжения τ.
Рис. 2. Зависимость скользящего резания tg τ
Студент проводит расчет по табл.1 в соответствии с исходными данными своего шифра.
Таблица №1
τ |
tg τ |
q |
f ´̀ |
f ´̀ tg τ |
1+f´̀tgτ |
Aуд=q(1+f´̀tgτ) |
0° |
0 |
q0 |
f ´̀0=0 |
0 |
1 |
Aуд=q0 |
10° |
0,176 |
q1 |
f ´̀1 |
|
|
|
20° |
0,364 |
q2 |
f ´̀2 |
|
|
|
30° |
0,577 |
q3 |
f ´̀3 |
|
|
|
40° |
0,84 |
q4 |
f ´̀4 |
|
|
|
50° |
1,19 |
q5 |
f ´̀5 |
|
|
|
55° |
1,43 |
q6 |
f ´̀6 |
|
|
|
60° |
1,73 |
q7 |
f ´̀7 |
|
|
|
65° |
2,14 |
q8 |
f ´̀8 |
|
|
|
На основании проведенного расчета по табл. 1 вычерчиваем график рис. 3. Этот график представит собой зависимость удельной работы от углов скольжения
Aуд=q(1+f´̀tgτ)
Углы скольжения τ
Рис.3 Зависимость удельной работы Ауд = q * (1+f´̀tgτ) от углов скольжения.
Для выбора углов скольжения, наивыгоднейших по минимальному расходу энергии на процесс резания, определяем кривой фиг. 3 такой участок, на котором минимальное значение удельной работы в начале и в конце превышается менее чем на 5%. Углы скольжения этого участка на оси абсцисс и будут искомыми углами скольжения τmin и τ max.