Экспериментальное определение силовых зависимостей

Для экспериментального определения величины силы резания при шли­фовании применяют различные методы и измерительные средства, в частности: 1 Измерение эффективной мощности, потребляемой электродвигателем привода главного движения, с последующим расчетом величины тангенциаль­ной составляющей силы резания по выражению:

Подпись: N P = Т 980-V н ]

где N3 = Nр х — Nxx. — эффективная мощность в кВт, развиваемая на

шпинделе станка;

Nр х и Nx х — мощность, потребляемая двигателем на холостом и рабо­чем ходу соответственно;

V — скорость резания в м/с.

Метод прост, но не позволяет определить другие составляющие силы ре­зания.

2 Измерение составляющих силы резания с помощью динамометров.

Наиболее совершенные из них позволяют одновременно измерить все три составляющие силы резания с достаточно высокой степенью точности и осно­ваны на принципе преобразования механических параметров (чаще всего упру­гих деформаций несущих элементов) в электрические с регистрацией послед­них с помощью самописцев или стрелочных приборов. Наиболее удачной кон­струкцией динамометра считается универсальный динамометр Мухина (УДМ — 100) с максимально допустимой величиной составляющей силы резания в 1000 Н.

Основной задачей экспериментального определения сил резания является получение эмпирических зависимостей этих сил от условий шлифования (обра­батываемость материала, характеристики круга, режимы резания). Обычно эти зависимости представляют степенными функциями.

Например, для силы Pz :

Pz = CPz — v£Pz — tYpz — SZpz — V? pPz — B? Pz, (А)

где VD — скорость перемещения детали;

t — глубина шлифования,

S — подача;

VKp — скорость круга;

В — ширина шлифования;

Сpz, Xpz, Ypz, Zpz, apz, Ppz — постоянные, учитывающие конкретные

условия шлифования: обрабатываемый материал, характеристику шлифоваль­ного инструмента, скорость резания, характеристику среды, станка, вида шли­фования и многое другое. В зависимости от конкретных целей исследования в
эти формулы добавляют дополнительные параметры, например, площадь кон­такта круга с деталью при торцевом шлифовании; структурные характеристики круга и т. п., влияющие на уровень сил при шлифовании.

Показатели степени при различных элементах режима шлифования, по данным различных исследований, колеблются в широком диапазоне. Например, для круглого шлифования эти показатели составляют:

XPz = 0,35 — 0,8; YPz = 0,4 -1,0; ZPz = 0,84 -1,0; aPz = +0,5… -1,0; f3Pz = 0,8 -1,0.

Анализ имеющихся формул показывает, что с увеличением скорости де­тали глубины шлифования, продольной и поперечной подач силы и мощность шлифования возрастают. Кроме того, сила резания зависит и от физико­механических свойств обрабатываемого материала, СОТС, характеристик кру­га, времени работы. Так, с повышением твёрдости круга сила растёт, т. к. уменьшается пористость кругов, что увеличивает трение связки об обрабатыва­емую поверхность. Для алмазных кругов сила резания падает с повышением концентрации алмазов. Повышение зернистости также ведёт к увеличению си­лы резания.

Updated: 28.03.2016 — 16:39