Оценка энергии трения в общем энергетическом балансе механической обработки резанием

Abstract

Приведены аналитические зависимости для определения составляющих силы резания, возникающих при точении на передней и задней поверхностях резца, с учетом процессов резания и трения. Показано существование минимума радиальной составляющей силы резания в зависимости от коэффициента трения. Произведена оценка энергий резания и трения в общем энергетическом балансе механической обработки резанием и определены условия уменьшения энергии трения.

Наведено аналітичні залежності для визначення складових сили різання, що виникають при точінні на передній і задній поверхнях різця, з урахуванням процесів різання і тертя. Показано існування мінімуму радіальної складової сили різання залежно від коефіцієнта тертя. Виконано оцінювання енергій різання і тертя в загальному енергетичному балансі механічної обробки різанням і визначено умови зменшення енергії тертя.

The analytical determination of components according to the cutting forces arising during the turning in the front and rear surfaces of the cutter, taking into account the friction and cutting processes. It is shown that the inclusion of the rear surface of the friction tool with the material being processed leads to the existence of minimum radial component of the cutting force as a function of the coefficient of friction. In this case at least a radial component of the cutting forces is shifted towards lower values of the friction coefficient of friction with decreasing intensity, and increasing rake angle with the tool (including both positive and negative values), which is true for processes cutting and abrasive treatment. On the basis of analytical relationships evaluated energy cutting and friction in the overall energy balance of machining and conditions of reducing the friction energy. The reliability of theoretical solutions confirmed experimentally. It is found that with increasing cutting speed in turning attitude tangential and radial components of the cutting force increases due to the decrease in the intensity of friction on the rear face of the blade. The angle of action equal to the difference of the angle of the conditioned material being processed friction with the front surface and front cutting edge angle of the cutter is reduced. This indicates a decrease in friction coefficient with increasing cutting speeds due to increasing temperature, and cutting the cutting power in the overall energy balance of the turning process. Practical recommendations to improve the efficiency of the machining by reducing frictional energy. The technique of computational and experimental determination of the parameters of the power intensity of the cutting process.