Работа и мощность резания

Минутная работа Е, затрачиваемая на резание, состоит из трех сос­тавляющих: минутной работы деформирования срезаемого слоя E_d, минутной работы трения на передней поверхности E_rf и минутной работы трения на задней поверхности E_ff, т.е.

Е= E_d+ E_rf + E_ff (9.15)

Силы, действующие на задней поверхности, в стружкообразовании не участвуют, поэтому сумму можно назвать минутной работой стружкообразования Е_с.

Удельные работы равны минутным работам, деленным на объем слоя, срезаемого за минуту, равный произведению abv.

Тогда

е= e_d+ e_rf + e_ff (9.16)

Сумму e_d+ e_rf называют удельной работой стружкообразования. Если известна составляющая силы резания Р_z, совпадающая по направлению с вектором скорости резания, то работа резания

Е= Р_z v (9.17)

Удельная работа резания

(9.18)

Работа деформирования срезаемого слоя есть работа сдвига на ус­ловной плоскости сдвига

E_d=P_tv_t. (9.19)

Для определения работы резания и ее составляющих необходимо экс­периментально определить коэффициент усадки стружки, по которому нахо­дится угол сдвига b или относительный сдвиг e, а также измерить сос­тавляющие силы Р_z и Р_х, по которым определяется угол действия.

Работа деформирования составляет главную часть работы резания и стружкообразования. Работа трения на поверхности в среднем не превыша­ет 30-35 %, а работа трения на задней поверхности 5-10 % работы резания. При обработке материалов, склонных к наростообразованию, изменение ра­боты резания при увеличении скорости следует такому же закону, как и изменение коэффициента усадки стружки.

Работа резания определяет мощность, затраченную станком на выпол­нение данной операции, поэтому непосредственно влияет на затраты электроэнергии, а следовательно, и на себестоимость обработки.

Для ориентировочного расчета силы резания и потребляемой мощности используется понятие так называемой удельной силы резания р, т.е. си­лы, приходящейся на 1 м² площади f срезаемого слоя.

Р_z=pf=pab (9.20)

Для сталей p=2×10⁷

Тогда мощность резания будет равна

, (9.21)

где v - скорость резания, м/мин.

Глава 10