34. Удельная сила и удельная работа резания. Размерность этих величин и методы определения их расчетным и опытным путем.

Удельная работа резания К (Дж/см³) – работа касательной силы, не­обходимая для превращения в стружку 1 см³ припуска:

где F_хl –работа касательной силы на длине срезаемого слоя, Дж; (abl) – объем V срезаемого слоя, см³.

Условная удель­ная работа характеризует динамику процесса резания – работу, затраченную на срезание и деформацию.

На величину удельной работы влияет много факторов, к которым относятся порода и влажность древесины, величина подачи на зуб пилы, направление резания в отношении волокон, угол резания резца, степень его затупления, форма лезвия, величина шага зубьев пилы и др.

Эти же факторы влияют на силу, необходимую для преодоления всех сопротивлений, возникающих при движении резцов. Эту силу называют силой резания и обозначают Р. Усилие сопротивления резанию, приведенное к удельной площади в 1 мм² поперечного сечения стружки называют удельным сопротивлением срезанию.

Удельная сила резания F_yд (Н/мм²) – это касательная сила, необхо­димая для срезания слоя сечением 1 мм²:

где а и b – соответственно толщина и ширина срезаемого слоя, мм; F_x – касательная сила.

35. Элементарное (простое) резание. Охарактеризуйте главные виды элементарного резания. Отличие его от сложного резания.

Элементарное (простое) [11] резание характеризуется следующими признаками: резание — открытое; режущая кромка — прямолинейная; движение — прямолинейно-поступательное; вектор скорости резания нормален к режущей кромке; скорость v, сила резания Р, углы резания δ, α, номинальная тол­щина е и ширина b стружки постоянны; направление волокон такое, что сила, нормальная к передней поверхности резца, разлагается только в плоскости схода стружки.

Элементарному (простому) виду резания соответствуют глав­ные виды резания:

торцевое ( _|_ ) в плоскости, нормальной к волокнам, перпен­дикулярно к их длине (рис. 3.8, б);

продольное (||) в плоскости волокон параллельно их длине (рис. 3.8,б);

поперечное в плоскости волокон перпендикулярно к их длине (рис. 3.8, в), а также переходный случай — резание про­дольно-торцевое (|| –_|_) (рис. 3.8, б). В этом случае волокна параллельны плоскости схода стружки.

Если нарушается хоть одно условие элементарного резания, то процесс резания будет сложным. Например, поперечно-продольное (–||) (рис. 3.8, б) и поперечно-торцевое (–_|_) (рис. 3.8, г) резания относятся к сложному, так как волокна древесины пересе­кают плоскость схода стружки под углом, отличающимся от 0 и 90°, что вызывает объемную деформацию и усложняет процесс резания. Резание полузакрытое (см. рис. 1.6, б), закрытое (см. рис. 1.6, в), когда в работе участвуют две или несколько режущих кромок, или резание, при котором с изменением угла ψ меняется толщина струж­ки и другие параметры, также относятся к сложному резанию.

Рис. 3.8. Резание при разных углах ψ

а – общий случай; б – продольно-торцевое;

в – продольно-поперечное;

г – торцово-поперечное

36. Влияние толщины стружки на удельную силу резания (график F = ƒ(e)). Основ­ные формулы для расчета сил открытого резания по профессору А.Л. Бершадскому.

Рис. 8.1. График F/a

(сосна, открытое ре­зание, влажность 10...15%, задний угол 10°, скорость резания 0,01 м/с); 1 – торцовое резание; 2 – резание вдоль волокон; 3 – резание поперек волокон

Удельная сила резания F_ya зависит от толщины срезаемого слоя:

На графике (рис. 8.1) показан характер этой зависимости: удельная сила резания F_ya уменьшается по мере увеличения толщины слоя. Следова­тельно, с энергетической точки зрения, экономнее удалять технологиче­ский припуск заготовки, снимая толстые слои за однократный проход лез­вия. При этом надо, однако, помнить, что увеличение толщины срезаемого слоя обычно отрицательно сказывается на качестве обработки. Это объяс­няется изменением характера стружкообразования: стружка приобретает все более выраженную элементность, на поверхности резания углубляются неровности разрушения.