Расчет сил резания при наружном продольном точении
Рассматривается случай обработки двухкромочным резцом с острозаточенной вершиной и l = 0o (прямоугольное резание). Для того, чтобы использовать приведенные в п. 5.1. зависимости, осуществляется приведение процесса несвободного резания к эквивалентному случаю свободного резания.
На рис. 4 показана проекция передней поверхности на основную
плоскость. Здесь V’стр - проекция вектора скорости стружки на основную плоскость. Это направление перпендикулярно линии, соединяющей концы активных длин режущих кромок lи l1. Длина этой линии принимается за ширину среза b для эквивалентного случая свободного резания. При этом ширина основания стружки при свободном резании равняется таковой при резании несвободном.
Рис. 4
Толщина среза а определяется из условия а ·b = t ·so. Направление схода стружки определяется углом n, который отсчитывается от главной режущей кромки.
Из анализа схемы на рис. 4 получается:
l = 
, l1 = so 
(13)
Обозначим Кl = l / l1 = 
, (14)
ql = 
(15)
Тогда n = arccos 
(16)
b = 
, a = ql · s0 ·sin j (17)
После этого определяются силы Pz,Py,Px. На рис. 5 показана схема сил, действующих на резец ( с целью упрощения принято g = 0о и l = 0о ). В соответствии с рисунком (но с учетом g 
0) получается для всех трех проекций силы резания следующие соотношения:
Pz = N ·cos gд + F ·sin gд + F1 гл +F1 всп,
Py = N ·sin gд ·sin (j + n) + F ·cos gд ·sin (j + n) + N1 гл ·cos j + N1 всп ·cos j1,
Px =-N ·sin gд ·cos(j + n) - F ·cos gд ·cos(j + n) + N1 гл ·sin j - N1 всп ·sin j1(18)
Действительный передний угол gдв секущей плоскости, проходящей через направление действия силы F, отличается от статическогоgи определяется из формулы
tg gд = tg g ·sin n(19)
Рис. 5
Далее проводятся расчеты tсдв, m, r = arctg m, b1, сил R, N, F и угла n по формулам (8), (9), (10), (6), (5), (13)...(16). При этом учитывается, что а иb определяются по формулам (17), а вместо gподставляется угол gд (формула (19)). Расчеты сил N1 иF1, действующих на главной и вспомогательной режущих кромках, проводятся по формулам (11) и (12), но при этом вместо bподставляется соответствующая активная длина режущей кромки, определенная по формулам (13). Затем рассчитываются силы Рz,Ру и Рх (формулы (18)).
Расчетная часть работы
1. Для выполнения расчетов студентами составляется структурная схема расчета проекций силы резания на основании зависимостей, приведенных в разделах 5.1 и 5.2. После согласования схемы с преподавателем проводится контрольный расчет вручную для одной из точек.
2. С использованием компьютера выполняются расчеты сил для всех комбинаций элементов режима резания, при которых были проведены опыты.
3. С использованием компьютера по полученным в результате расчета значениям сил строятся зависимости вида (1) методом наименьших квадратов (определяются zpz,ypz, xpz, Cpz ).
4. С использованием компьютера определяется область изменения элементов режима резания при наложении на силу резания Рz , крутящий момент на шпинделе Мрез или мощность резания Nрезфункциональных ограничений.