Práce a síla při řezání

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Práce a síla při řezání"

Miloš Ševčík
před 6 lety
Počet zobrazení:

1 Poznámka: tyto materiály slouží pouze pro opakování STT žáků SPŠ Na Třebešíně, Praha 10; s platností do r v návaznosti na platnost norem. Zákaz šíření a modifikace těchto materiálů. Děkuji Ing. D. Kavková Teorie obrábění Práce a síla při řezání

protahování, frézování se zuby přímými) obecné řezání -

2 Fyzikální základy procesu řezání ortogonální řezání - ostří kolmé na směr řezného pohybu (zapichování, protahování, frézování se zuby přímými) obecné řezání - řešení v prostoru (soustružení, vrtání, frézování se zuby ve šroubovici)

3 Vynaložená práce při řezání množství práce vynaložené při obrábění - A obsahuje složky práce vynaložené v oblastech - primární, sekundární, terciální plastické deformace a styčné plochy břitu nástroje s plochou řezu

4 Vynaložená práce při řezání Ap, Ael Atč A th, A d

5 Primární oblast plastických deformací práce plastických deformací - A p - vynaložená na plastické deformace obráběného materiálu v oblasti OMN (~80%) práce elastických deformací - A el - spotřebovaná vlivem elastických deformací obráběného materiálu (~2%)

6 Sekundární oblast plastických deformací práce tření na čele nástroje - A tč - souvisí s odvodem třísek (až 35%)

7 Terciální oblast plastických deformací pasivní deformační práce A d - vynaložená vlivem nedokonalého ostří o poloměru ρ (velikost zanedbatelná) pasivní práce tření A th - souvisí s třením plochy hřbetu po ploše řezu (až desítky %)

8 Výpočet celkové práce - A A A p A el A tč A th A d práce plastických deformací A p práce elastických deformací A el práce tření na čele nástroje A tč pasivní práce tření po hřbetu nástroje A th pasivní deformační práce A d

9 Práce při řezání Ap, Ael Atč A th, Ad

10 Výpočet práce při řezání A F.v.t. cos F výsledná řezná síla v.řezná rychlost t.čas obrábění ω úhel, který svírá vektor řezné síly se směrem řezného pohybu F z..tangenciální složka řezné síly F z F. cos

11 Řezná síla ω F F z F x Fy

12 Řezné síly proti vnikání břitu do obrobku působí řezný odpor R odpor překonává řezná síla F (akce a reakce) řezná síla se rozkládá do souřadných systémů podle směrů pohybových vektorů

13 Složky řezné síly F z...složka ve směru hlavního řezného pohybu (rotační pohyby - tangenciální složka) F y...složka ve směru přísuvu (nastavení břitu na hloubku řezu a) - radiální složka F x...složka ve směru posuvu f - axiální složka

14 Řezné síly ortogonální F 2 = F 2 z +F 2 y +F 2 x F = F 2 z +F 2 y +F 2 x [N] ISO norma - složky F z, F y, F x označovány F c, F p, F f

15 Velikosti řezných sil složka F z určuje - velikost průtažné síly (hoblování, protahování) - velikost kroutícího momentu M k (rotační pohyb) složka F y - překonávána tuhostí soustavy (stroj - nástroj - obrobek) složka F x - překonává posuvový mechanizmus okrajové podmínky - χ = 45, γ > 0, f : a = 1 : 10 mezi složkami poměr F z : F y : F x = 1 : 0,45 : 0,25

16 Metody určení řezné síly praktickým měřením - metoda nepřímá (tj. měření příkonu hlavního elektromotoru obráběcího stroje wattmetrem) - metoda přímá (tj. měření řezné síly speciálním siloměrem) výpočtem - z hodnoty měrného řezného odporu p [Mpa] - z tzv. empirických vztahů

17 Výpočet - měrný řezný odpor p = f (R m, HB, v, f, χ, γ...) p [Mpa] pro střední průřez třísky a [mm] p = (3 až 5). R m velikost p roste s klesající tloušťkou třísky a p je velikost složky řezné síly F z vynaložené p = F z S = F z f.a [MPa] F z při odřezávání vrstvy o průřezu S = 1mm 2 ] = p.s[n

18 ø ø Průřez třísky S = f.a[mm 2 ] f...posuv [mm] a...hloubka třísky [mm]

19 Výpočet - empirické vztahy odvozeny z výsledků laboratorních měření hodnoty konstant C, exponentů X, Y a opravných součinitelů K zjištěny experimentálním měřením (udány v normativech) F F z y = C = C F F z y.a.a X X F z Fy.f.f Y Y F z F y.k.k z y [N] [N] F x = C F x.a X F x.f Y Fx.K x [N]

20 Obrobitelnost materiálu nejdůležitější vlastnost materiálu schopnost materiálu být zpracován některou z metod obrábění hlavní činitel ovlivňující volbu řezných podmínek pro správnou funkci nástroje vlastnost relativní, určuje se porovnáním s jiným materiálem za stejných podmínek závisí na mnoha faktorech

21 Faktory ovlivňující obrobitelnost způsob výroby a tepelného zpracování mat. chemické složení a mikrostruktura materiálu fyzikální a mechanické vlastnosti materiálu metoda obrábění řezné podmínky a prostředí geometrie nástroje druh a vlastnosti řezného materiálu

22 Základní skupiny obrobitelnosti a - litiny b - oceli c - těžké neželezné kovy d - lehké neželezné kovy e - plastické hmoty f - přírodní nerostné hmoty g - vytvrzené hmoty h - pryže v - tvrzené litiny pro výrobu válců v každé skupině vybrán etalon - referenční materiál dle něho relativní obrobitelnost

23 Index obrobitelnosti v každé skupině vybrán etalon - referenční materiál dle něho relativní obrobitelnost i třída obrobitelnosti o = dána indexem třídy označovány číslem před písmenem - např. 10a, 14b,... odstupňování indexu obrobitelnosti dle kvocientu q = ,26 nižší číslo horší obrobitelnost a naopak i o = v v c15 c15 ref

24 Třídy obrobitelnosti

Podobné dokumenty

6. Geometrie břitu, řezné podmínky. Abychom mohli určit na nástroji jednoznačně jeho geometrii, zavádíme souřadnicový systém tvořený třemi rovinami:

6. Geometrie břitu, řezné podmínky Abychom mohli určit na nástroji jednoznačně jeho geometrii, zavádíme souřadnicový systém tvořený třemi rovinami: Základní rovina Z je rovina rovnoběžná nebo totožná s