37. Взаимодействие лезвия с древесиной. Силы резания: касательная, радиальная, сопротивления подаче, нормальная к подаче.

Рис. 1. Схема сил при круговом резании

Суммируя силы, действующие по направлению скорости реза­ния, получаем суммарную касательную силу резания:

Алгебраическая сумма вертикальных сил Р_с и Р₀ – суммарная радиальная сила:

Сила R при круговом резании направлена по радиусу от центра, если Р₀>Р_с, и к центру, если Р₀<Р_с. Проекции сил Р и R на направление подачи дают силу сопротивления подаче:

Алгебраическая сумма вертикальных проекций сил Р и R соста­вит равнодействующую силу S, нормальную к подаче:

Если эта сила положительная (направлена вниз), то она прижимает заготовку к столу, если она отрицательная, то отбрасывает ее. В этом случае по силе S рассчитывается механизм прижима. Между силами Q, R, S и Р существует зависимость

38. Основные формулы для расчета силы и мощности резания. Как применить их к различным процессам продольно-торцового резания.

Сила резания на один зуб, Н

где t – шаг зубьев, мм; l – длина дуги контакта, мм

Сопротивление подаче, Н:

где R – радиальная сила, Н

Мощность подачи, кВт

где η_п – к.п.д. механизма подачи, определяется из кинематической схемы станка

39. Методика решения конструкторской задачи с целью определения силы и мощ­ности резания.

В практике конструирования, модернизации и эксплуатации дере­ворежущих машин инженер постоянно сталкивается с необходимо­стью решения задач по процессам сложного резания. Условно все эти задачи могут быть отнесены к одному из двух типов: конструктор­ским или технологическим.

Конструкторскими называют расчетные задачи, в которых по за­данной скорости подачи и известным технологическим параметрам обработки (толщине удаляемого припуска, высоте пропила или глу­бине сверления, породе и влажности древесины и др.) требуется опре­делить мощность и все силы резания, а также ожидаемую шерохова­тость обработанной поверхности.

В технологических задачах требуется определить главную характе­ристику режима резания - скорость подачи материала, исходя из задан­ной мощности резания или сил механизма резания и механизма подачи, с учетом ограничений по шероховатости обработанной поверхности, ра­ботоспособности инструмента и других параметров обработки.

Расчеты, связанные с шероховатостью обработанных поверхно­стей, основаны, главным образом, на использовании эмпирических зависимостей между основными исходными режимными характери­стиками резания (подача на резец S_z или толщина срезаемого слоя е, геометрия резца) и высотой неровностей обработанной поверхно­сти. Такие данные приведены по процессам станочного резания в приложениях.

Прежде всего, необходимо выделить общие сведения об изучае­мом процессе:

а) наименование процесса резания (пиление, фрезерование, свер­ление, строгание, шлифование, точение);

б) его особенности (представление функциональной схемы позво­ляет учесть особенности процесса обработки материала);

в) понятие о режущем инструменте (геометрия режущего инстру­мента и материал, из которого он изготовлен).

Далее необходимо исследовать кинематику изучаемого про­цесса:

1) выделить, в первую очередь, главное движение и движение по­дачи, установить, чему сообщено главное движение (режущему инст­рументу или заготовке);

2) установить линию траектории главного движения (прямую, ок­ружность и т. п.). Если главное движение циклическое, то какова час­тота циклов и амплитуда движения;

3) вычислить величину скорости главного движения. Если она пе­ременная, то найти ее пределы изменения и среднее значение.