5 / 14
Оценка энергопотребления при механической обработке…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 12·2016 5
На рис. 3 представлены фрагменты записи составляющих
P
x
и
P
y
силы резания при торцовом (
а
) и цилиндрическом (
б
) фрезеровании.
Отклонение в положительную или отрицательную область показаний
силы определено собственной системой координат динамометра и
его установкой в зоне обработки. Оба графика получены при фрезе-
ровании с подачей на зуб
S
z
= 0,1 мм/зуб, глубиной резания
t
= 1 мм,
шириной фрезерования
B
= 27 мм и частотой регистрации данных
= 300 Гц. Участки нулевых (близких к нулю) значений
P
x
,
P
y
соот-
ветствуют периоду, когда один зуб фрезы вышел из контакта с заго-
товкой, а другой еще не вошел. Продолжительность таких периодов
различна для торцового и цилиндрического фрезерования, так как
угол контакта зуба фрезы с заготовкой при цилиндрическом фрезеро-
вании значительно меньше, чем при торцовом. Углы контакта для
всех параметров обработки определены геометрически (рис. 4).
Рис. 4.
Геометрическое определение угла контакта зуба фрезы с заготовкой
при одном резе при торцовом (
а
) и цилиндрическом (
б
) фрезеровании
В целях определения значения окружной составляющей
P
t
силы
резания был произведен ее пересчет через составляющие
P
x
и
P
y
и некоторый текущий угол
, задаваемый относительно геометричес-
кой оси начала врезания (рис. 5):
cosΘ sin Θ.
=
+
t
x
y
P P
P
(1)
Для определения среднего значения суммарного энергопотребле-
ния одного реза были вычислены площади под графиками:
P
ti
, где
— время условного действия
i
-го значения окружной силы между
двумя моментами регистрации;
= 1/300 с. После умножения указан-
ной площади на скорость резания получено значение энергопотреб-
ления на один рез:
.
ti
i
E P v
(2)
Схема для описанного расчета приведена на рис. 6.