Kraftförhållande i metallskärning (med diagram)
Det finns två typer av metallskärande processer. En är en sned skärningsprocess som visas i figur 9.3 (b) och den andra är ortogonal skärningsprocess som visas i figur 9.3 (a).
Vi kommer att diskutera kraftförhållandet i varje ovanstående fall i följande artiklar:
(i) Kraftförhållande i oblique skärning:
Fig. 9.31 visar en vridprocess i sned skärning. Vid sned skärning gör huvudskäret (ab) en vinkel mot matningens riktning. Eftersom metallen skärs måste det finnas en skärkraft (R). Denna skärkraft (R) kan lösas i tre ömsesidigt vinkelräta riktningar. Kraftförhållande i snett skärning är därför komplext i naturen och anses inte för kraftanalys i skärprocessen. Endast ortogonal skärningsprocess är bäst lämpad för att underlätta beräkningar och lägre komplexitet.
Skärkraften (R) i sned skärning kan lösas i tre ömsesidigt vinkelräta riktningar, enligt nedan:
(a) I verktygets riktning ( Fd ):
Det är skärkroppens horisontella komponenter. Det kallas också Feed Force ( Fd ).
(b) I riktning vinkelrätt mot matningsriktningen ( Fr ):
Det är i radiell riktning, dvs i riktningen vinkelrätt mot den genererade ytan. Det kan betraktas på grund av reaktionen mellan verktyget och arbetsstycket. Det kallas också tryckkraft och representeras av ( Fr ).
(c) I vertikal riktning (F C ):
Det är vertikal del av skärkraften. Det är den viktigaste skärkraften. Den representeras av (F C ).
(ii) Kraftförhållande vid ortogonal skärning:
Fig 9.32 visar en ortogonal bearbetningsprocess. Vid denna process har skärkraften endast två komponenter. En i matningsriktningen ( Fd ) och andra i skärningsriktningen ( Fc ).
Skärverktyget rör sig längs matningsriktningen. Metallen blir plastiskt deformerad längs skjuvplanet. Spånen rör sig längs verktyget. Det chip som är grovt får motstånd i rörelse och därigenom en friktionskraft F av verktyget som verkar på chipet.
Så är olika krafter som verkar:
Force F:
Friktionsmotståndet hos verktyget som verkar på chipet.
Force N:
Reaktion som tillhandahålls av verktyget, som verkar i en riktning som är normal mot verktyget. Det är normalt att friktionskraft F.
Force F s :
Metallskjuvkraften. Det beror på att metallens motståndskraft är skjuvande vid formning av chipsen.
Force Fn:
Normal kraft till skjuvplanet. Det är en backing up kraft som tillhandahålls av arbetsstycket på chipet. Det orsakar kompressionsspänning på skjuvplanet.
Ett fria kroppsdiagram över chipet med krafterna som verkar på det visas i figur 9.33:
Force R:
Är resultatet av krafterna Fs och Fn.
Force R ':
Är resultatet av krafterna F och N.
Eftersom chipet är i jämvikt är de resulterande krafterna R och R 'lika i storleksordningen men motsatta i riktning och kollinär.
För en skärverktygs fasta geometri finns det ett bestämt förhållande mellan dessa krafter. Komponenten i skärkrafterna kan mätas med en dynamometer och alla andra krafter kan beräknas.
