Теория резанья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Донбасская государственная машиностроительная академия

Краткий курс лекций по дисциплине "Теория резания"

Т.В. Казакова

Краматорск 2005

Лекция № 1. Кинематика процесса резания. Основные понятия, термины и определения теории резания металлов

Понятие кинематики процесса резания

Кинематика резания изучает закономерности относительно движения инструмента и заготовки без учёта физических явлений, протекающих в процессе резания.

Стружка - деформированный и отделённый в процессе обработки резанием поверхностный слой материала заготовки.

При обработке резанием различают главное движение резания и движение подачи.

Рис. 1

Главное движение резания Dr - поступательное или вращательное движение заготовки или режущего инструмента, происходящее в процессе резания с наибольшей скоростью V.

Движение подачи Ds - поступательное или вращательное движение инструмента или заготовки, скорость которого Vs меньше скорости главного движения резания. Движение подачи позволяет отделять слой материала на всей обработанной поверхности.

Так, при точении, перемещение резца параллельно оси заготовки называют продольной подачей (рис. 1а), а перпендикулярно к оси - поперечной (рис. 1б)

Сложение величин V и Vs позволяет определить скорость результирующего движения резания Ve.

На обрабатываемой заготовке при снятии стружки различают три поверхности (рис. 2):

-обрабатываемую, которая частично или полностью удаляется при обработке;

-обработанную, образованную на заготовке в результате обработке;

-поверхность резания, образуемую режущей кромкой в результирующем движении резания.

Рис. 2 Поверхности обработки при точении

Поверхность резания является переходной между обрабатываемой и обработанной поверхностями.

Классификация схемы резания

Количество движений, с помощью которых производится процесс резания, различно. Сочетание движений, сообщаемых механизмом станка в процессе резания инструменту и обрабатываемой детали, представляет собой кинематическую схему резания.

В зависимости от количества и характера сочетаемых элементарных движений кинематические схемы резания были систематизированы по группам:

1. Одно прямолинейное движение (строгание, протягивание);

2. Два прямолинейных движения

3. Одно вращательное движение

4. Одно вращательное и одно прямолинейное движение (точение, сверление, фрезерование плоских поверхностей);

5. Два вращательных движения (фрезерование тел вращения);

6. Два прямолинейных и одно прямолинейное движение;

7. Два вращательных и одно прямолинейное движение (нарезание зубчатых колёс методом обкатки);

8. Три вращательных движения.

Элементы режима резания

К элементам режима резания в общем случае относится скорость главного движения, подача и глубина резания.

Скорость главного движения резания (скорость резания) V- скорость рассматриваемой точки режущей кромки или заготовки в направлении главного движения резания.

При точении, когда заготовка вращается с частотой вращения , скорость резания в различных точках режущей кромки будет различной. В расчётах принимают её максимальное значение

Где D - наибольший диаметр поверхности резания, мм.

Аналогичным образом рассчитывают скорость главного движения при сверлении, фрезеровании и других видах обработки с вращательным главным движением.

Подача S - перемещение режущей кромки относительное обработанной поверхности в направлении движения подачи (рис. 4). Различают:

- подачу на один оборот So (мм/об.);

- подачу за 1 минуту (мм/мин.);

- подача на 1 зуб (мм/зуб).

Глубина резания t - размер слоя удаляемого за один проход в направлении, перпендикулярном к обработанной поверхности. Глубина резания всегда перпендикулярна к направлению подачи (рис.4)

При продольном точении

мм,

гдеD - диаметр заготовки;

d - диаметр обработанной поверхности.

При отрезании заготовки t равна ширине резца b.

Глубина резания при сверлении в сплошном материале (D - Ш сверла); при рассверливании отверстия от диаметра d до диаметра D

.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4. Элементы режима резания и срезаемого слоя

а) - при точении; б) - при сверлении; в) - при рассверливании.



Рис. 5. Элементы режима резания при фрезеровании

При фрезеровании глубина резания определяется видом фрезеровании и типом фрезы (рис. 5)

В отличие от других видов обработки (точения, сверления) при фрезеровании, кроме глубины резания t, рассматривают ширину фрезерования В - это ширина обрабатываемой поверхности в направлении, параллельном оси фрезы. У цилиндрических и торцовых фрез ширина фрезерования совпадает с шириной обрабатываемой заготовки, у дисковых фрез - с шириной паза, у концевых - с глубиной паза, уступа.

Классификация видов резания

Существующее в настоящее время разнообразие обработки резанием, конструкций и геометрии инструментов, свойств ОМ, широкие пределы изменения режимов резания обуславливают практически бесконечное число возможных комбинаций условий резания. Однако все они могут быть сведены к сравнительно небольшому числу основных случаев работы режущего лезвия. Их классификация может быть проведена по следующим признакам.

По количеству участвующих в резании режущих кромок - свободное и несвободное. При свободном резании в работе принимает участие только одна режущая кромка. В этом случае все участки режущей кромки находятся практически в одинаковых условиях, а направления перемещения всех частиц стружки практически одинаковы (рис.6).

При несвободном резании вспомогательная режущая кромка в зависимости от радиуса при вершине rв, вспомогательного угла в плане ц1 и подачи S принимает большее или меньшее участие. Это создаёт так называемое побочное резание в дополнении к главному, осуществляемому главной режущей кромкой. При этом процесс образовании стружки является весьма сложным, так как здесь отдельные элементы стружки стремятся двигаться по ПП резца в различных направлениях.

По ориентации режущей кромки относительно вектора скорости главного движения - прямоугольное и косоугольное.

Если главная режущая кромка перпендикулярна к направлению главного движения резания, то оно называется прямоугольным, а если не перпендикулярна - косоугольным (рис. 7). Положение главной режущей кромки относительно направления движения характеризует углом наклона

По количеству одновременно участвующих в работе лезвий - одно и многолезвийное. К первому относятся точение, строгание, долбление; ко второму - сверление, фрезерование и так далее.

По форме сечения среза- с постоянным и переменным сечениями. К первому виду относятся точении, сверление; ко второму - фрезерование.



Рис.6 Примеры свободной (а,б) и несвободной (в) обработки резанием

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.7 Прямоугольная (а) и косоугольная (б) обработка резанием

При работе современного автоматизированного оборудования возможно одновременное изменение всех элементов режима резания и сечения среза, в том числе при и точении и сверлении.

По времени контакта режущего лезвия с деталью - непрерывное и прерывистое. Первый вид характеризуется непрерывным контактом рабочих поверхностей лезвия с деталью;

Перерыв наступает только при переходе к обработке другой детали. Прерывистый процесс резания осуществляется путём периодического повторения цикла резания - отдых лезвия. При этом существенную роль играют процессы, связанные с врезанием и выходом режущего клина из контакта с деталью.



Лекция № 2. Координатные плоскости, поверхности и углы режущего лезвия

Системы координат и координатные плоскости

Инструментальная система координат - прямоугольная система координат с началом в вершине лезвия, ориентированная относительно геометрических параметров режущего лезвия, принятых за базу.

Статическая система координат - прямоугольная система координат с началом в рассматриваемой точке режущего лезвия, ориентированная относительно направления скорости главного движения резания.

Кинематическая система координат - прямоугольная система координат с началом в рассматриваемой точке результирующего движения резания.

Главное движение резания - прямолинейное поступательное или вращательное движение заготовки или режущего инструмента, происходящее с наибольшей скоростью в процессе резания.

Скорость главного движения - скорость рассматриваемой точки режущей кромки лезвия или заготовки в главном движении резания.

Движение подачи - прямолинейное поступательное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, скорость которого меньше скорости главного движения резания, предназначенное для того, чтобы распространить отделение слоя материала на всю поверхность резания.

Скорость движения подачи - скорость рассматриваемой точки режущей кромки лезвия в движении подачи.

Подача - отношение расстояния, пройденного рассматриваемой точкой режущей кромкой лезвия или заготовки вдоль траектории этой точки в движении подачи, к соответствующему числу циклов или определённых долей цикла другого движения во время резания или к числу определённых долей цикла этого другого движения.

Расположение режущих кромок в пространстве определяет особенности режущего лезвия и оценивается относительно так называемых координатных плоскостей. Рассмотрим на примере токарного резца (рис. 1).

Для определения положения режущих кромок резца принимают следующие координатные плоскости:

1 - основная; 2 - резания; 3 - рабочая; 4 - главная секущая, а также вспомогательная секущая.

Основной плоскостью РV (в статической системе координат) называется плоскость, проведённая через рассматриваемую точку режущего лезвия перпендикулярно направлению скорости главного движения или результирующего движения в этой точке.

Плоскость резания Рn - координатная плоскость, в которой расположены направления скоростей главного движения резания и движения подачи.

Рабочая плоскость Ps - координатная плоскость, в которой расположены направления скоростей главного движения резания и движения подачи.

Главная секущая плоскость Р - координатная плоскость, перпендикулярная к линии пересечения основной плоскости 1 и плоскости резания 2.

Вспомогательная секущая плоскость - координатная плоскость, перпендикулярная (в рассматриваемой точке) к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

Элементы лезвия инструмента (рис. 2)

Передняя поверхность лезвия - поверхность лезвия инструмента, контактирующая в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой.

Задняя поверхность лезвия Аб - поверхность лезвия инструмента, контактирующая в процессе резания с поверхностями заготовки.

Режущая кромка К - кромка лезвия инструмента, образуемая пересечением передней и задней поверхностей лезвия.

Главная режущая кромка К - часть режущей кромки, формирующая большую сторону сечения срезаемого слоя.

Вспомогательная режущая кромка К ' - часть режущей кромки, формирующая меньшую часть сечения срезаемого слоя.

Главная задняя поверхность Аб - задняя поверхность лезвия, примыкающая к главной режущей кромке.

Вспомогательная задняя поверхность Аб1 - задняя поверхность лезвия инструмента, примыкающая к вспомогательной режущей кромке.

Вершина лезвия - участок режущей кромки в месте пересечения двух задних поверхностей.

Рис. 1. Координатные плоскости резца

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Элементы лезвия



Геометрические параметры режущей части инструмента

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Геометрические параметры резца

В главной секущей плоскости (А-А) рассматривают главные задний и передние углы, углы заострения и резания б.

Главным задним углом б называется угол в секущей плоскости между задней поверхностью и плоскостью резания.

Главным передним углом г называется угол в секущей плоскости между ПП резца и основной плоскостью (+г - ПП направлена вниз; - г - ПП направлена вверх; г = 0 - ПП параллельна основной плоскости).

Угол заострения в - угол в секущей плоскости между передней и задней поверхностями лезвия.

Угол наклона кромки л - угол в плоскости резания между главной режущей кромкой и основной плоскостью.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4.

Главный угол в плане ц - угол в основной плоскости между плоскостью резания и рабочей плоскостью.

Вспомогательным углом в плане ц1 называется угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

Углом в плане при вершине е называется угол между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость. Между этими углами существует соотношение

Углом резания д называется угол между плоскостью резания и ПП резца:

Во вспомогательной секущей плоскости Б-Б рассматривают вспомогательный задний б1 и передний г1 углы.

Вспомогательный задний угол б1 - угол между касательной к вспомогательной задней поверхностью резца и плоскостью, проведённой через точку вспомогательной режущей кромки + к основной плоскости.

4. Элементы срезаемого слоя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 5. Элементы срезаемого слоя.

За 1 оборот детали резец перемещается вдоль её оси на расстояние S и поверхность резания из положения 1 в положение 2. В сечении получим параллелограмм с основанием S, высотой t и сторонами, наклонёнными к оси детали под углом ц. Полученный параллелограмм называется площадью сечения срезаемого слоя, а размеры t и S - технологическими размерами срезаемого слоя.

На основании приведенных формулировок при углах л < 300 толщиной срезаемого слоя при продольном точении можно считать размер а, а шириной - размер в; а и в физические параметры срезаемого слоя.

Физические и технологические параметры срезаемого слоя связаны соотношениями:

;

При увеличении ц слой становится толще и уже. В зависимости от соотношения t и S при продольном точении возможны три формы сечения срезаемого слоя:

Если , то слой называется равнобоким;

Прямой срез, если t/s > sin2ц;

Обратный срез, если t/s < sin2ц

Резание с равнобокими и обратными срезами встречается редко и соответствует чистовому точению широкими резцами с большими подачами.



Лекция № 3. Краткие сведения о современных инструментальных материалах

Требования к инструментальным материалам.

Высокие эксплуатационные характеристики РИ в значительной степени зависят от качества материала, из которого они изготовлены. Основные требования к инструментальным материалам следующие:

Высокая твёрдость (в состоянии поставки или термической обработки () - способность ИМ срезать стружку.

Теплостойкость - способность ИМ сохранять высокую твёрдость при повышенных температурах и исходную твёрдость после охлаждения.

Высокая износостойкость - способность ИМ обладать хорошей сопротивляемостью истиранию обрабатываемым материалом.

Высокая прочность - способность ИМ сопротивляться выкрашиваниям и поломкам.

Хорошие технологические свойства - хорошая обрабатываемость резанием и давлением; хорошая шлифуемость после термической обработки.

Углеродистые инструментальные стали

Выпускаются марок: У7, У8, У10А, У11А, У12А, У13А. Помимо железа и углерода эти стали содержат до 0,2…0,4% марганца.

Инструменты из углеродистых сталей обладают достаточной твёрдостью при комнатной температуре.

При температуре (200…2500С их твёрдость резко уменьшается).

Область применения - режущие инструменты, работающие с низкими скоростями резания: напильники, мелкоразрезные свёрла и развёртки.

Легированные инструментальные стали

По своему химическому составу отличаются от углеродистых повышенным содержанием Si или Mn, или наличием одного или нескольких легирующих элементов: хрома, никеля, ванадия, кобальта, вольфрама, молибдена, которые повышают твёрдость, прочность, коррозионную стойкость, жаропрочность.

Легированные инструментальные стали делятся на:

Стали неглубокой прокаливаемости 11ХФ, 13Х, ХВЧ, В2Ф.

Они содержат (0,2…0,7)% Cr

Стали глубокой прокаливаемости Х, 9ХС, ХВГ, ХВСГ.

Они содержат (0,8…1,7)% Cr.

Эти стали обладают более высокими технологическими свойствами - лучшей прокаливаемостью и закаливаемостью, меньшей склонностью к кораблению.

1. Теплостойкость практически равна теплостойкости углеродистых сталей 350…4000С

2. Используются только для изготовления ручных инструментов (развёрток) или для инструментов, предназначенных для обработки на станках с низкими скоростями резания (мелкие свёрла, развёртки).

Быстрорежущие инструментальные стали

Современные быстрорежущие стали можно разделить на 3 группы:

Стали нормальной теплостойкости: вольфрамовые Р18, Р12, Р9 и вольфрамомолибденовые Р6М5, Р6М3, Р8М3. Эти стали имеют твёрдость в закалённом состоянии 63…66 HRCЭ. Данные марки сталей получили наиболее широкое распространение при изготовлении режущих инструментов. Они используются при обработке конструкционных сталей, чугунов, цветных металлов, пластмасс.

Иногда применяют быстрорежущие стали, дополнительно легированные азотом Р6АМ5, Р18А, которые являются модификациями обычных быстрорежущих сталей. Легирование азотом повышает режущие свойства инструмента на 20…30%, твёрдость - на 1…2 единицы HRCЭ.

Стали повышенной теплостойкости: характеризуются повышенным содержанием углерода - 10Р8М3, 10Р6М5, ванадия - Р12Ф3, Р2М3Ф8, Р9Ф5; кобальта - Р18Ф2К5, Р6М5К5, Р9К5, Р9К10, Р9М4К8Ф, 10Р6М5Ф2К5.

Твёрдость сталей в закалённом состоянии 66…70 HRCЭ, они имеют более высокую теплостойкость (до 620…670?С). Это даёт возможность использовать их для обработки жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов, а также конструкционных сталей повышенной прочности и закалённых. Период стойкости инструментов из таких сталей в 3…5 раз выше, чем из сталей Р18, Р6М5.

Стали высокой теплостойкости характеризуются пониженным содержанием углерода, но весьма большим количеством легирующих элементов - В11М7К23, В14М7К25, 3В20К20Х4Ф. Они имеют твёрдость 69…70 HRCЭ и теплостойкость 700…720?С.

Наиболее рациональная область применения - резание труднообрабатываемых материалов и титановых сплавов.

Маловольфрамовые стали - Р2М5, Р3М3Ф4К5, Р2М3Ф8, А11Р3М3Ф2 и безвольфрамовые 11М5Ф.

Эксплуатационные свойства указанных сталей близки к свойствам традиционных быстрорежущих сталей соответствующих групп.

Перспективным направлением в повышении качества быстрорежущих сталей является получение их методами порошковой металлургии. Стали Р6М5К5-П, Р9М4К8-П, Р12М3Ф3К10-П и др. имеют очень однородную мелкозернистую структуру, хорошо шлифуются, меньше деформируются при термообработке, отличаются стабильностью эксплуатационных свойств. Период стойкости инструментов из таких сталей возрастает в 1,5 раза.

Наряду с порошковыми быстрорежущими сталями хорошо зарекомендовали себя так называемые карбидостали, содержащие до 20% ТіС, которые по служебным характеристикам занимают промежуточное место между быстрорежущими сталями и твёрдыми сплавами.

Металлокерамические твёрдые сплавы

Эти сплавы получают методами порошковой металлургии в виде пластин или коронок. Основными компонентами таких сплавов являются карбиды вольфрама WC, титана ТіС, тантала ТаС и ниобия NвС, мельчайшие частицы которых соединены посредством сравнительно мягких и менее тугоплавких Со и Ni в смеси с молибденом.

ТС имеют высокую твёрдость 88…92 HRA (72…76 HRCЭ) и теплостойкость 850…1000?С. Это позволяет работать со скоростями в 3…4 раза большими, чем инструментами из быстрорежущих сталей.

Применяемые ТС делятся на 3 группы:

Вольфрамовые (однокарбидные) группы ВК:

ВК3, ВК4 - чистовая;

ВК6 - получистовая;

ВК8, ВК10 - черновая обработка, ВК15.

ВК88% Со+92%WC (с увеличением Со увеличивается прочность)

Мелкозернистые: ВК6М, ВК10М, ВК15М (размер зерна 1 мкм);

Особомелкозернистые: ВК6ОМ, ВК10ОМ, ВК15ОМ

Крупнозернистые: ВК4В, ВК8В (размер зерна 2…5 мкм).

Однокарбидные твёрдые сплавы применяют при обработке чугуна, цветных металлов, неметаллических материалов.

Незначительное добавление в состав сплавов группы ОМ карбида тантала и кобальта способствует повышению их теплостойкости. Весьма эффективна замена карбидов тантала карбидами хрома: ВК10-ХОМ.

Титановольфрамовые сплавы (2х карбидные) группы ТК

Т60К6, Т30К4, Т15К6 - чистовая обработка;

Т14К8- получистовая;

Т5К10, Т5К12 - черновая обработка

Т30К44% Со+30% ТіС+66% WC

C увеличением содержания кобальта увеличивается прочность твёрдого сплава.

Титановольфрамовые сплавы применяют при обработке сталей.

Титанотанталовольфрамовые (трёхкарбидные) сплавы группы ТТК: ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ20К9.

Введение в твёрдый сплав карбидов тантала или карбидов тантала и ниобия (ТТ10К8-Б) повышает его прочность. Поэтому 3х и 4х-карбидные ТС применяют для оснащения инструментов, работающих с ударами и по загрязнённой корке.

Теплостойкость ниже, чем у двухкарбидных ТС.

Наряду со сплавами групп ВК, ТК и ТТК в настоящее время находят всё более широкое распространение ТС групп МС и ВП. Номенклатура этих сплавов достаточно разнообразна и они могут использоваться при обработке различных материалов, заменяя старые марки ТС. Характерной чертой сплавов МС и ВП является их повышенная прочность. На сплавы групп ВК, ТК, ТТК и МС и ВП могут наноситься износостойкие покрытия.

Безвольфрамовые твёрдые сплавы

Безвольфрамовые твёрдые сплавы изготовлены на основе карбидов и карбонидов Ті, Nв с добавлением никеля и молибдена. Выпускаются следующие марки: ТМ-1, ТМ3, ТН-20, КНТ-16, ТС20ХН.

1. Высокая окалиностойкость

2. Малый удельный вес.

1. Малая прочность.

Применяются при чистовой и получистовой обработке различных конструкционных материалов.

Минералокерамические твёрдые сплавы

Основу минералокерамики составляют оксиды алюминия с небольшой добавкой (0,5…1,0%) оксида магния . Минералокерамику можно разделить на 3 группы:

Чисто оксидная керамика (белая), её основу составляет (до 99,7%) - ЦМ332, ВО13.

Керамика, представляющая собой оксид алюминия с добавлением металлов (титан, ниобий и др.).

Оксидно-карбидная (черная) керамика - оксид алюминия с добавлением карбидов тугоплавких металлов для повышения ее прочностных свойств и твердости - В3, ВОК-60, ВОК-63 (в состав входит до 40% карбидов Ti, W и Nb).

Наряду с материалами на основе окиси алюминия выпускается материал на основе нитрида кремния - силинин-Р, кортинит ОНТ-20.

Высокая твердость и теплостойкость (до 1200?С).

Высокое сопротивление окислению.

низкий предел прочности на изгибе.

Область применения - чистовая (скоростная) и получистовая обработка сталей и высокопрочных чугунов.

Минералокерамика выпускается в виде многогранных неперетачиваемых пластин.

Абразивные материалы

Большое место в современном производстве занимают процессы шлифования, при которых используют различные абразивные инструменты. Режущими элементами этих инструментов служат твёрдые и теплоустойчивые зёрна абразивных материалов.

Абразивные материалы подразделяются на:

Электрокорунды, карбиды кремния и карбид бора.

Электрокорунды выпускаются следующих разновидностей: нормальный, белый, хромистый, титанистый, циркониевый, монокорунд и сферокорунд. Наибольее распростанены электрокорунды нормальный и белый.

Электрокорунд нормальный (92…95% ) - 12А, 13А, 14А, 15А, 16А.

Применяют при шлифовании чугунов, сталей, никелевых и алюминиевых сплавов.

Электрокорунд белый (98…99% ) - 22А, 23А, 24А, 25А. область применения та же, что и электрокорунда нормального + окончательное профильное шлифование и заточка режущего инструмента.

Карбиды кремния получают из кремнезёма и углерода в электропечах.

Карбид кремния чёрный - 53С, 54С, 55С.

Применяют при шлифовании твёрдых, хрупких и очень вязких материалов: твёрдых сплавов, чугуна, стекла, цветных металлов, пластмасс.

Карбид кремния зелёный - 63С, 64С.

Применяют при заточке ТС- инструмента, шлифовании керамики.

Карбид бора В4С обладает высокой твёрдостью, износоустойчивостью, абразивной способностью.

Очень хрупок. Применяется в виде порошков и паст на доводочных работах.

Амазы и СТМ

Природный алмаз - А

Синтетический алмаз - АС.

В порядке возрастания прочности и снижения хрупкости марки шлифовальных порошков из синтетических алмазов располагаются в следующей последовательности:

АС2, АС4, АС6, АС15, АС32.

АС2 - для изготовления режущего инструмента на органических связках.

АС4 - для изготовления режущего инструмента на металлических и керамических связках.

АС6 - для изготовления режущего инструмента на металлических связках, работающих при повышенных удельных давлениях.

АС15 - для изготовления режущего инструмента на твёрдых металлических связках. Применяются при обработке природного камня и других твёрдых материалов.

АС32 - для правки абразивных кругов, резки рубина, корунда и др.

Кубический нитрид бора

Выпускается 2х марок: ЛО и ЛП.

Зёрна ЛО имеют более развитую поверхность и меньшую прочность , ч ем зёрна ЛП.

Применяется: при шлифовании точных фасонных поверхностей, заточки и доводки режущего инструмента из быстрорежущей стали.

Композиты (на основе СТМ): композит 01 (эльбор-Р), композит-02, композит 03, композит 05, композит 10 - (гексанит-Р).

Применение: тонкое чистовое точение и фрезерование без ударов закалённых сталей (HRCЭ 55…70), чугунов и твёрдых сплавов.

Таблица 5.1 - Примерное соответствие отечественных марок твёрдых сплавов классификации ИСО

Группа применяемости по ИСО	Марки по ГОСТ, ТУ
Основная	Подгруппа	Маркиро-вочный цвет	ГОСТ 3882-74	ТУ 48-19-308-80
Р	Р01	Синий	Т30К4	МС101
	Р10		Т15К6	МС111
	Р15		-	-
	Р20		Т14К8	МС121
	Р25		ТТ20К9	МС137 МС2210
	Р30		Т5К10	МС131 МС1460
	Р40		Т5К10	МС146
	Р50		ТТ7К12	-
М	М10	Жёлтый	ТТ8К6	МС211
	М20		ТТ10К8-Б	МС221
	М30		ВК10-ОМ	-
	М40		ТТ7К12	-
К	К01	Красный	ВК3, ВК3М	МС301
	К05		ВК6-М	МС306
	К10		ВК6-ОМ	МС313 МС3210
	К20		ВК6	МС318, МС321
	К30		ВК8, ВК8М	-
	К40		ВК15	-

Лекция № 4. Основные особенности пластической деформации металла в процессе резания

кинематика резание координатный синтетический

Процесс образования элементной стружки и нароста

Образование элементной стружки изучено значительно хуже, чем сливной. Исследования показали, что прежде, чем произойдёт разрушение по плоскости скалывания в объёме будущего элемента стружки, имеют место значительные деформации сжатия, вызывающие течение материала срезаемого слоя по ПП и ¦ лезвию инструмента. С учётом этого превращение срезаемого слоя в элемент стружки происходит следующим образом (рис.1).

Рис.1 Схема превращения срезаемого слоя в элемент стружки

При перемещении инструмента на расстоянии ?L передняя поверхность воздействует на некоторый объём срезаемого слоя, ограниченный параллелограммом . Когда напряжения сжатия превзойдут предел текучести материала обрабатываемой детали, начнётся его течение передней поверхности и точка окажется не в точке К, куда она попадёт при образовании сливной стружки, а в точке q. Одновременно происходит укорочение стороны параллелограмма до размера рq. В результате этого параллелограмм срезаемого слоя превращается в элемент стружки рq. Когда запас пластичности материала обрабатываемой детали будет исчерпан, происходит разрушение в плоскости скалывания и сколотый элемент перемещается вверх по передней поверхности. Чем больше степень деформации срезаемого слоя, тем больше отличаются по длине стороны трапеции и рq и тем больше форма элементной стружки приближается к треугольной. Сжимающие деформации вызывают значительное уширение основания элемента стружки, намного большее, чем уширение сливной стружки.

Нарост при резании металлов

Резанию большинства конструкционных материалов при определённых условиях сопутствует явление, называемое наростообразованием.

Под наростом понимают клиновидную более или менее неподвижную часть материала заготовки, расположенную у лезвия инструмента перед его передней поверхностью.

При сливном стружкообразовании нарост может прочно соединиться с ПП и оставаться на ней и после прекращения резания. Твёрдость нароста в 2,5…3,0 раза больше твёрдости обрабатываемого материала.

Форма и размеры нароста характеризуются 3-мя основными параметрами:

Высота Н.

Ширина подошвы

Угол гф

Нарост не является постоянным телом, а постоянно меняет свои размеры. В сотые доли секунды нарост возникает, увеличивает свою высоту до максимума, а затем частично или полностью разрушается. Различают зону 1, где скорость материала меняется от нуля до скорости движения стружки, и зону 2, где материал полностью неподвижен (рис.2).

Процесс образования нароста. На ювенильных (химически чистых) поверхностях стружки и РИ при определённых температурах и и давлениях создаются условия для адгезионного схватывания материалов стружки и инструмента. В результате сил адгезии происходит прочное присоединение контактного слоя стружки к ПП и образование заторможенного слоя, служащего фундаментом для нароста. При скольжении стружки по заторможенному слою происходит аналогичное схватывание и образование следующего слоя нароста, приводящее к увеличению его высоты. Вследствие большой шероховатости образовавшегося слоя создаются благоприятные условия для проникновения кислорода воздуха и его диффундирование в поверхностные слои материала.

Рис. 2 Схема строения нароста

(Н - высота; l - ширина подошвы; гф - угол)

Окисные плёнки уменьшают трение между стружкой и поверхностью нароста, поэтому каждый последующий слой короче предыдущего.

Высота нароста растёт до тех пор, пока его прочность становится недостаточной для восприятия нагрузки со стороны стружки и нарост разрушается.

На размеры нароста основное влияние оказывают: род и механические свойства ОМ, скорость, г и СОЖ (рис.3).



Рис. 3. Влияние скорости резания на температуру резания, высоту нароста и фактический передний угол
(I - V=0,5…1м/мин; II - V=15…30м/мин; III - V>80…100м/мин; KL - усадка стружки)

1) Все материалы можно разделить на склонные и несклонные к наростообразованию:

К 1-м относятся: медь, латунь, бронза, олово, свинец, титановые сплавы, легированные стали с большим содержанием Cr и Ni.

2-я группа - большинство сталей, чугун, алюминий.

2) Скорость резания х сложно влияет на величину нароста. При малых х нароста нет. Максимальная величина нароста при х=15…30м/мин.

3) Чем больше угол гф, что уменьшает степень пластической деформации срезаемого слоя и силу резания.

2. Контактные процессы на передней поверхности

В общем случае поверхность трения на передней поверхности шириной С состоит из 2-х участков: 1- участок пластического контакта шириной С1 и 2 - участок упругого контакта.

На участке 1 расположен заторможенный слой, в пределах которого стружка движется не по ПП, а по заторможенному слою. На участке 2 стружка контактирует с ПП. (рис.4).

Рис.4 Два участка трения на передней поверхности и эпюра распределения нормальных и касательных напряжений

Ширина С1 зависит от г, а и коэффициента усадки стружки

Соотношение С1/С не превышает 0,7.

Нормальные контактные напряжения имеют максимальную величину у лезвия инструмента. На участке 1 возрастают (рис.4,5).

При свободном резании с углом силы N и F можно определить, если будут известны действующие на срезаемый слой силы , совпадающие с вектором скорости резания и сила , перпендикулярная к ней.

Равнодействующая и =R - сила стружкообразования.

R наклонена к под углом щ (рис.6)

Рис.5 Эпюры контактных напряжений на передней и задней поверхностях инструмента

Рис.6 Схема сил, действующих на передней поверхности инструмента

Имеем: 

Средний коэффициент трения вычисляется по закону Амонтона:

; - угол трения

На величину контакта трения кроме механических и теплофизических свойств ОМ и ИМ основное влияние оказывает: .

Работа резания и её составляющие

Минутная работа Е, затрачиваемая на резание, состоит их трёх частей:

- минутной работы деформирования срезаемого слоя Ед;

- минутной работы трения на передней поверхности Етп;

- минутной работы трения на задней поверхности Етз.

Так как силы, действующие на задней поверхности инструмента, в стружкообразовании не участвуют, то сумму работ называют работой стружкообразования.

Удельные работы, равные минутным, поделённым на объём слоя срезаемого в минуту, равный , равны

Сумму () называют удельной работой стружкообразования. Если известна составляющая силы резания , совпадающая по направлению с вектором скорости резания, то работа резания

Удельная работа резания

Работа деформирования срезаемого слоя есть работа сдвига на условной плоскости сдвига

Силу сдвига можно найти по рис.6

Зная, что скорость сдвига , получим

Размещено на http://www.allbest.ru/

Удельная работа деформирования

Касательные напряжения ф на условной плоскости сдвига

Работа трения на передней поверхности:

Сила трения

имеем

Скорость стружки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Работа трения на задней поверхности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Взаимосвязь явлений в процессе резания

Факторы, действующие при резании, можно разделить на внешние и внутренние.

К внешним относятся: свойства ОМ и ИМ, геометрические параметры инструмента, параметры режима резания, свойства СОЖ.

К внутренним относятся: угол действия, температура на передней поверхности, средний коэффициент трения, ширина площадки контакта, действительный передний угол с учётом нароста.

Непосредственное влияние на процесс стружкообразования оказывают только 4 фактора: угол действия, передний угол, скорость резания и свойства ОМ.

Влияние угла действия. Важнейшей характеристикой процесса стружкообразования является угол в, от величины которого зависят коэффициент усадки стружки, относительный сдвиг и работа стружкообразования.

При увеличении угла действия угол сдвига уменьшается, что приводит к увеличению степени деформации срезаемого слоя и работы стружкообразования.

Влияние переднего угла. Непосредственно влияние г на процесс стружкообразования заключается в изменении направления схода стружки.

При уменьшении г увеличивается угол между векторами х стружки и частицы срезаемого слоя сильнее изменяют направление своего движения. Уменьшение г уменьшает в и увеличивает степень деформации срезаемого слоя.

Влияние скорости резания. Непосредственное влияние хрез на процесс стружкообразования выражается в изменении угла сдвига. Угол сдвига растёт при увеличении хрез, что связано с запаздыванием процесса пластической деформации.

Уменьшение размеров и поворот зоны пластической деформации вызывает увеличение угла сдвига и уменьшение степени деформации срезаемого слоя.

Влияние механических свойств ОМ. Непосредственное влияние на процесс стружкообразования механических свойств ОМ заключается в увеличении угла сдвига с повышением сопротивления сдвига материала в зоне стружкообразования при постоянном переднем угле и угле действия. Соответственно этому уменьшается степень деформации срезаемого слоя.

Если нарост отсутствует, то косвенное влияние свойств ОМ проявляется в изменении угла действия вследствие изменения среднего коэффициента трения.

При постоянной хрез с увеличением сопротивления материала пластическим деформациям средний коэффициент трения уменьшается, что уменьшает коэффициент усадки стружки и относительный сдвиг.

При наличии нароста косвенное влияние свойств ОМ на процесс стружкообразования дополняется их влиянием через изменение фактического переднего угла.

Лекция 5. Физические основы процесса резания

Деформации, возникающие в материале заготовки в процессе резания

Превращение срезаемого слоя в стружку при резании является одной из разновидностей процесса пластической деформации материала. Основным признаком пластической деформации является необратимое изменение формы тела под действием внешних сил без нарушения сплошности деформируемого материала. Различают 3 основных вида деформированного состояния малого объёма тела.

1) Растяжение, при котором вдоль одной из 3-х главных осей деформации наблюдается удлинение, а вдоль двух остальных главных осей укорочение (рис.1,а). Если две отрицательные деформации укорочения равны между собой, то растяжение называется простым.

Рис. 1. Три основных вида деформированного состояния тела
(а - растяжение; б - сжатие; в - сдвиг)

2 Сжатие, при котором вдоль одной из 3-х главных осей деформации наблюдается укорочение, а вдоль двух остальных главных осей удлинение. Если две положительные деформации удлинения равны между собой, то сжатие называется простым (рис.1,б).

3 Сдвиг, при котором деформация вдоль одной из главных осей отсутствует, вдоль второй главной оси наблюдается укорочение, а вдоль третьей главной оси равное ему удлинение (рис.1,в).

Различают чистый и простой сдвиги.

При чистом сдвиге происходит равномерное укорочение тела вдоль оси и равномерное его удлинение вдоль другой, к первой (рис.2, а). квадрат ABCD превращается в равновеликий ромб A1B1C1D1 при неизменном объёме тела.

Простой сдвиг - сопровождается смещением всех точек тела ¦ одной оси. При этом квадрат ABCD превращается в равновеликий параллелограмм, основание и высота которого такие же, как и у исходного квадрата (рис.2, б)

Растяжение и сжатие относятся к объёмному, а сдвиг - к плоскому напряженному состоянию.

При резание - деформированное состояние - сдвиг.

Рис. 2 Схемы деформации чистого (а) и простого (б) сдвигов.

2 Виды стружки и условия её образования

Впервые классификацию стружки предложил И.А.Тиме: стружка сливная (рис.3,а), скалывания или суставчатая (рис.3,б), элементная (рис.3,в) и надлома (рис.3,г).

Стружка скалывания состоит из отдельных элементов. Поверхность стружки, контактирующая с ПП резца, гладкая. Она образуется в результате обработки сталей и других пластичных материалов при большой толщине среза а, низкой х и малом угле г.

При уменьшении а, повышении х и увеличении г отдельные элементы стружки становятся менее отчётливыми, и будут сходить, без зазубрин на её внешней стороне (сливная стружка).

Если увеличить а, уменьшить х и г, отдельные элементы стружки будут менее связанными, то есть образуется элементная стружка.

В случае обработки хрупких материалов при больших а и г происходит выравнивание или скалывание крупных частиц металла неправильной формы. Образуется стружка надлома.

Классификация И.А.Тиме не потеряла своего значения и в настоящее время, хотя и подверглась значительной конкретизации. Например, только при обработке стали известно свыше 30 разновидностей стружки.

Рис.3 Типы стружек

(а - сливная; б - скалывания или суставчатая; в - элементная;
г - надлома)

3 Механизм образования сливной стружки при свободном прямоугольном резании

Схема образования сливной стружки показана на рис.4. режущий клин инструмента действует на срезаемый слой толщиной а, на контактной площадке шириной с. Сила /, с которой РИ давит на срезаемый слой, получила название силы стружкообразования. Линия ОК разграничивает области сжимающих (слева от ОК) и растягивающих (справа от ОК) напряжений ниже поверхности резания.

Рис.4 Зоны первичной и вторичной деформаций при превращении срезаемого слоя в сливную стружку.

Зона І, обозначенная OABNО и расположенная перед передней поверхностью инструмента, является зоной первичной деформации. Она имеет форму клина с вершиной, совпадающей с вершиной РИ. Нижняя граница ОА зоны І вогнута и пересекает продолжение поверхности резания. По длине она в 2…4 раза больше выпуклой стороны ОВ зоны І. Обрабатываемая поверхность плавно сопрягается со свободной стороной стружки по линии АВ. Правее линии ОВ находятся зёрна стружки, а левее линии ОА - недеформированные зёрна материала срезаемого слоя. Зерно материала срезаемого слоя, перемещаясь относительно инструмента со скоростью х, проходит по траектории свого движения (кривая FG) и сильно деформируется. Деформация зерна заканчивается в точке G и оно приобретает скорость хс, равную скорости стружки.

Многочисленными исследованиями установлено, что при резании с большими сечениями среза уширение стружки незначительно, поэтому можно считать, что деформированное состояние в зоне стружкообразования является плоским и срезаемый слой в процессе резания претерпевает деформацию сдвига. Линией ОА показана поверхность сдвига (скольжения), на которой сдвигающие напряжения ф равны пределу текучести фс материала на сдвиг, то есть . Вся зона OABNО делится на подобные поверхности, на каждой из которых сдвигающие напряжения равны пределу текучести материала, уже получившего упрочнение в процессе предшествующей деформации. Последняя сдвиговая деформация обозначена на рисунке линией ОВ. На ней сдвигающие напряжения ф равны пределу текучести на сдвиг материала, окончательно упрочнённого в результате превращения срезаемого слоя в стружку.

Деформирование срезаемого слоя на этом было бы законченным, если бы отсутствовало трение между контактной поверхностью стружки и поверхностью РИ. Поскольку трение всегда имеет место, зёрна стружки, находящиеся в непосредственной близости от контактной поверхности стружки, продолжают деформироваться и после выхода из зоны первичной деформации. Так возникает зона ІІ вторичной деформации стружки, ограниченная ПП инструмента и линией OND. Ширина OD приблизительно равна Ѕ ширины площадки контакта с, а максимальная её толщина ?1 составляет примерно 0,1ас. Степень деформации зёрен во ІІ зоне может в 20 и более раз превышать среднюю деформацию стружки. Чем меньше силы трения, тем меньше размеры зоны ІІ и деформация в ней зёрен.

При уменьшении а, увеличении г и применении СОЖ с сильно выраженными смазочными свойствами зона ІІ практически исчезает.

Зона первичной пластической деформации OABNO различными исследователями описывалась по-разному:

- в виде единственной плоскости (Тиме);

- в виде семейства плоскостей (Брике);

- в виде семейства кривых скольжения (Зорев).

При г,а и х, используемых в производственных условиях, протяжённость FG зоны первичной деформации резко сокращается, а её границы ОА и ОВ сдвигаются, приближаясь к линии ОЕ, наклонённой к плоскости резания под углом в1. Это позволяет считать, что сдвиговые деформации локализуются в тонком слое толщиной ?х, а семейство плоскостей скольжения можно заменить единственной плоскостью ОЕ, называемой условной плоскостью сдвига.

Механизм образования сливной стружки при единственной условной плоскости сдвига

Предположим, что РИ должен переместиться из положения І в положение ІІ на расстояние ? (рис.5). При этом точка G срезаемого слоя в виде параллелограмма MNPG, лежащая на поверхности резания, окажется в точке G1, лежащей на ПП инструмента, а точка Р окажется в точке Р1, лежащей на свободной стороне стружки.

Рис. 5. Схема образования сливной стружки

Таким образом, параллелограмм MNPG, сдвигаясь вдоль основания MN на ?S, превращается в параллелограмм MNP1G1, который принадлежит стружке. При дальнейшем перемещении инструмента на ? указанный процесс повторится в результате непрерывных сдвигов тонких слоёв материала по условной плоскости сдвига без разрушения связи между сдвинутыми слоями, то есть без нарушения сплошности материала стружки.

Расстояние ?S - абсолютный сдвиг.

Чтобы ответить на вопрос, что вызывает сдвиг срезаемого слоя вдоль условной плоскости сдвига и когда этот сдвиг начинается, рассмотрим силы, действующие на срезаемый слой со стороны ПП инструмента.

На срезаемый действует инструмент с нормальной силой на передней поверхности Nn, которая создаёт силу трения

,(1)

где м - коэффициент трения между стружкой и инструментом;

сумма сил Fn и Nn дают силу стружкообразования , наклонённую к поверхности резания под углом действия щ.

Разложим на силу , к условной плоскости сдвига MN, и силу Pф, действующую вдоль плоскости сдвига. Сдвигаемый слой толщиной ?х сжимается силой , а сдвигающая сила Pф получила название силы сдвига. Сдвиговая деформация начинается в том случае, когда напряжение сдвига станет равным пределу текучести на сдвиг.

При прямоугольном резании сдвиговые напряжения в условной плоскости сдвига

, (2)

Где b - ширина срезаемого слоя

Так как , то



В свою очередь , (3)

Тогда

Размещено на http://www.allbest.ru/

Усадка стружки

Мерой деформации простого сдвига является относительный сдвиг (рис.6)

Рис.6 Схема для определения относительного сдвига

Величина абсолютного сдвига

Выразим и через ?х - толщину сдвигаемого слоя:



Так как относительный сдвиг е, то выражение для определения относительного сдвига

Размещено на http://www.allbest.ru/

При перемещении инструмента на расстояние ?L длина образовавшейся стружки ?Lс. Из треугольника mnq имеем:

Размещено на http://www.allbest.ru/

- коэффициент усадки стружки (формула Тиме)

Выразим угол сдвига через коэффициент усадки стружки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Степень изменения размеров стружки по сравнению со срезаемым слоем характеризуется 3 размерами изменения формы: коэффициент усадки или укорочение КL; коэффициент утолщения Ка, коэффициент Кв:

;;.

Коэффициент усадки стружки определяют 2 методами:

1) Изменением длины стружки;

2) Взвешиванием стружки.

1. При использовании 1-го метода длину стружки ограничивают разделением длины срезаемого слоя на отдельные части (пазы на заготовке);

2. Весовой метод

,

где G - вес стружки;

LC - длина стружки;

с - плотность ОМ;

a,b - размеры сечения срезаемого слоя.

Лекция 6. Динамика процесса резания

1 Напряжённое состояние в доне резания при свободном прямоугольном резании

Рис.1 Силы резания, возникающие на передней поверхности и в плоскости сдвига

При срезании слоя металла на ПП действуют элементарные силы, нормальные и касательные к ней. Их можно свести к одной равнодействующей , являющейся суммой силы Nn, нормальной к ПП, и силы трения Fn

Сила R1 называется силой стружкообразования. Её направление определяется углом действия щ, под которым сила R/ направлена относительно скорости резания х.

Угол действия для схемы с единственной плоскостью сдвига можно найти как ,

где - угол терния на ПП лезвия.

Сила уравновешивается сопротивлением обрабатываемого материала движению резания. Оно выражается силой , являющейся геометрической суммой напряжений, возникающих в зоне стружкообразования.

,

где - сила сдвига;

- сила сжатия.

Если пренебречь внутренними нормальными напряжениями в плоскости сдвига от действия силы сжатия, сила стружкообразования

,

Где фС - напряжения сдвига;

В - угол сдвига.

Из формулы видно, что сила стружкообразования зависит от прочностных характеристик ОМ, сечения среза, углов резания, трения и сдвига.

Рис.2 Схема сил, действующих при свободном резании

На ПП резца давит стружка с силой

,

где - нормальная сила;

- сила трения.

На ЗП резца вблизи режущей кромки действует сила RЗ

,

где - нормальная сила упругого противодействия обрабатываемого материала;

- сила трения.

Для осуществления процесса резания или сохранения равновесия резца к нему из вне должна быть приложена сила, равная по величине и противоположная силе

Разложим силу R, приложенную к резцу, на две составляющие:

Рz в направлении главного движения резания (главная составляющая);

Ру в направлении, совпадающей с осью резца (радиальная составляющая).

Спроектируем действующие силы в направлении осей Y и Z

;



2 Силы резания при точении

В условиях несвободного резания при точении равнодействующую силы сопротивления резанию R раскладывают на 3 составляющие:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.3 Силы резания при точении

По Рz производят расчёты прочности и жесткости резца, а также необходимой мощности на осуществление процесса резания. Однако более правильно было бы точные расчёты резца производить на деформацию косого изгиба от действия силы

При определении прогиба детали, прочности и жесткости отдельных деталей станка за основу принимают силу Ру.

Прочность и жесткость механизма подачи станка рассчитывают по силе Рх.

Установлено, что при точении конструкционных сталей и чугунов с , и наблюдается следующее соотношение сил резания:



;

При точении жаропрочных сталей Ру может быть больше, чем Рz.

Равнодействующая R является диагональю параллелепипеда, следовательно

3 Теоретические и экспериментальные методы определения сил резания

Для точного определения составляющих сил резания используют эмпирические уравнения, полученные экспериментальным путём. Наиболее часто силы резания определяют на основе непосредственного измерения с помощью специальных приборов, называемых динамометрами. Деформации упругих элементов динамометра непосредственно или с использованием связанных с ними явлений служат основой для измерения сил резания.

Динамометры подразделяются на гидравлические, механические и электрические.

Многочисленные исследования показали, что взаимосвязь различных величин, характеризующих процесс резания, может достаточно точно выражаться эмпирической зависимостью, которая описывается степенной функцией вида (рис.4)



Рис.4 Графики степенной функции

Нахождение таких функций возможно в случае использования двойной логарифмической системы координат. Прологарифмируем выражение . Получим (что аналогично уравнению прямой линии ). В двойной логарифмической системе координат значение наклона прямой к положительному направлению оси абсцисс, а - отрезку, отсекаемому на оси ординат при х=1

Предположим, что необходимо установить функциональные зависимости , и

Для этого проводим опыты по определению сил резания при различной (S или V), сохраняя одинаковыми все другие условия. Получаем частные эмпирические зависимости:

;;

Определим постоянный коэффициент в обобщённой зависимости

(1)

при V и S(2)

при t и V(3)

при t и S(4)

Приравниваем правые части уравнений (1) и (2), (3), (4) с учётом того, что в каждом конкретном случае равен , , , то есть

, откуда

Аналогично определяем:

Среднее арифметическое значение , , даст

Трудоёмкость опытов

В настоящее время используют методы планирования эксперимента, позволяющие исследовать влияние нескольких факторов одновременно.

а) , где N - количество опытов; к - количество независимых переменных (факторов);

б) строят матрицу планирования эксперимента;

в) определяют дисперсию опыта в каждой точке;

г) определяют коэффициенты уравнения регрессии:



д) проверяют ММ по критерию Фишера.

Влияние условий обработки на составляющие силы резания

4.1 Влияние режима резания

При увеличении t и S растёт площадь сечения срезаемого слоя, что вызывает возрастание всех составляющих силы резания. Результаты многочисленных экспериментов, проведённых при точении различных материалов с прямыми срезами в различных условиях, свидетельствуют, что во всех случаях t влияет сильнее на все составляющие силы резания, чем S

При точении с прямыми срезами для того, чтобы при заданной площади сечения max уменьшить величину сил, необходимо уменьшить t за счёт увеличения S, то есть

Увеличение толщины срезаемого слоя a(S) снижает величину коэффициента усадки стружки, что уменьшает степень деформации срезаемого слоя. PZ пропорциональна этой деформации.

Изменение V влияет на составляющие силы резания так же, как и на коэффициент усадки стружки KL. При резании металлов, не склонных к наростообразованию, KL монотонно убывает при увеличении V. Так же ведут себя и составляющие силы резания: убывают вначале быстро, а затем - медленно.

4.2 Влияние геометрических параметров

а) угол ц изменяет отношение в/а и положение главного лезвия относительно движения подачи.

Увеличение ц при постоянных t и S вызывает уменьшение отношения в/а, то есть уменьшение PZ.

При несвободном точении резцом с переходным лезвием, начиная с ц=600, PZ не уменьшается, а вновь возрастает.

б) уменьшение г увеличивает KL и работу стружкообразования. Это приводит к увеличению всех составляющих силы резания. Влияние г на РZ, PY, PX не одинаково. Изменение г особенно сильно влияет на PX.

...