Page 34 - Июнь

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ

ствующей во время резания. Если в формуле (1) потенциальную энергию выразить в виде
функции от cij для главных осейжёсткости в окрестности вершины резца, то выражение (1)
примет простой вид:

где qi – величины деформаций по главным осям жёсткости.
Если, например, для реализации процесса точения в заданных условиях необходима
сила резания определённой величины, то запасаемая потенциальная энергия будет за-
висеть от расположения главных осей жёсткости инструмента относительно направления
вектора силы резания (P) и значений cij. Чем ближе это направление к оси с наибольшей
жёсткостью, тем меньше потенциальная энергия в упругой системе. Это следует из того,
что смещение вершины резца из положения равновесия можно разложить по главным осям
жёсткости, тогда смещение по каждой из осей qi = Picii-1. Теперь выражение (2) можно
представить в виде:

Из выражения (3) следует, что при совпадении вектора силы с осью наибольшей
жёсткости величина П будет минимальной. Также можно сделать очевидный вывод, что
с увеличением жёсткости по всем осям потенциальная энергия в механической системе
будет уменьшаться. Этим определяются рекомендации по повышению жёсткости упругой
системы технологического оборудования и рациональному расположению главных осей
жёсткости [1, 5]. Однако при резании положение упругой системы остаётся неравновес-
ным даже с уменьшенным количеством потенциальной энергии. В этом случае стабиль-
ность возмущённого положения равновесия обеспечивается постоянством сдерживающих
сил, в качестве которых выступают внешние воздействия на режущий инструмент, вклю-
чая отделяемую стружку. Если рассматривать положение резца в сечении, перпендикуляр-
ном к поверхности резания (рис. 2), то на заднюю грань инструмента действует реакция
со стороны поверхности резания, а со стороны передней поверхности, которую искажает
застойная зона, действует реакция со стороны сходящей стружки.
Эти силы уравновешиваются упругой реакцией, возникающей при деформации ин-
струмента. Стружка и застойная зона не отличаются постоянством, поэтому не обеспечи-
вают абсолютной стабильности процесса.

34 Станочный парк