Дія сили на різець. Сила різання Рz згинає різець у вертикальній площині, сила Ру прагне відштовхнути різець від заготовки, а сила Рх прагне зігнути різець в горизонтальній площині і вивернути його з резцедержателя.
Очевидно, що чим більше виліт різця * l, тим більше буде вигинає момент Мізг = Рzl кгс * мм, тим, отже, великим повинно бути перетин державки різця. Щоб уникнути зсуву різця від дії сил Ру і Рх він повинен бути міцно закріплений в резцедержателе.
Напруги, викликані в державке силами Рz, Ру і Рх, не повинні підвищувати напруг, що допускаються матеріалом державки по його міцності і жорсткості. У практиці, однак, прийнято розраховувати різець тільки на плоский вигин по силі Рz, не враховуючи деформацій від сил Ру і Рх.
Поряд з напругою в державке різця сила Рz створює великі напруги і в ріжучої частини інструменту - в платівці. Залежно від значення переднього кута платівка може відчувати деформації вигину і зрізу або деформації стиснення. Для кожного різця сила Рz повинна бути не більше певної величини, інакше напруги, викликані цією силою, досягнуть межі міцності пластинки і платівка зруйнується. Це особливо важливо для твердосплавних різців з Мінералокераміческіе, алмазних матеріалів і ельбор Р (внаслідок їх більшої крихкості).
* За виліт різця приймають зазвичай відстань від краю площині опори до вершини різця, допускаючи у всіх розрахунках, що точка докладання зусиль знаходиться в вершині.
Сили Рz, Ру і Рх впливають на ріжучу частину інструменту і в тому випадку, коли напруга не досягли її межі міцності, тому що чим більше ці сили, тим інтенсивніше протікає знос інструменту (руйнування ріжучої кромки) в процесі різання.
Точка прикладання рівнодіючої всіх сил O1 (або центр тиску стружки на різець) не проходить через центр ваги перерізу державки різця О (рис. 87). На положення центру тиску впливають глибина різання, подача і геометричні елементи різця (особливо головний кут в плані). Наближено центр тиску О1. може бути визначений як точка перетину діагоналей перетину зрізу. Такий стан центру тиску по відношенню до центру ваги перерізу державки різця призводить до того, що сила Рz, крім нормальних напружень від згинального моменту Mізг = Рzl і дотичних напружень від перерізують сили при згині, створює ще дотичні напруження від крутного моменту Мкрz = Рzl0 кгс * мм.
Сила Рх, крім нормальних напружень від згинального моменту і дотичних напружень від перерізують сили при згині, створює дотичні напруження від крутного моменту:
Сила Ру, крім стиснення, створює поздовжньої вигин. Таким чином, при більш точних розрахунках необхідно мати на увазі, що різець в процесі різання відчуває складне опір.
Дія сил на заготовку. Якщо на різець діє сила Рz, то на заготовку в місці різання діє сила Р'z. рівна по величині силі Рz, але зворотна по напрямку (рис. 88, а). Переносячи в центр оброблюваної заготовки дві рівні і протилежно спрямовані сили Р, бачимо, що створюється пара сил і момент опору різання:
Крім скручування заготовки, від дії сили Р'z створюється момент, що вигинає заготовку у вертикальній площині. Для різання необхідно, щоб момент опору різання був подоланий обертає (обертовим) моментом верстата, т. Е. Крутний момент верстата на обраної ступені числа обертів був би більше або, в крайньому випадку, дорівнює (для розрахунків) моменту опору різання: Мвр ≥ Мс .р.
Момент, що обертає верстата:
де Nшп - потужність на шпинделі в кВт; n - частота обертання шпинделя в об / хв.
де Ncт - потужність електродвигуна верстата; η - к. п. д. верстата.
Сила Р'y згинає заготовку в горизонтальній площині. При недостатній жорсткості системи СНІД ця сила може викликати в процесі різання вібрації. Складаючись з силою Р, вони створюють силу R1. яка буде викликати сумарний згинальний момент, що діє на заготовку і впливає на точність обробленої поверхні.
Сила Р'х притискає заготовку до переднього центру (рис. 88, б) (або прагне зрушити заготівлю в осьовому напрямку при кріпленні її в патроні) і створює момент:
який «вивертає» заготовку з центрів. Сила Р'х = Рх; Р'y = Ру; Р'z = Рz,
Дія сил на верстат. Сила різання Рz, будучи найбільшою і збігаючись з напрямком швидкості різання, через різець діє на супорт і станину. Сила Р'z через заготовку діє на центри та задню бабку. З цієї силі проводиться розрахунок відповідальних деталей верстата і потужності, що витрачається на різання (а, отже, розрахунок і необхідної потужності електродвигуна верстата).
Радіальна сила Ру діє через різець на супорт і станину, а сила Р'y через заготовку - на шпиндель, центри і задню бабку верстата. З цієї силі проводиться розрахунок верстата на жорсткість і розрахунок радіального тиску на підшипники шпинделя.
Сила подачі Рх діє через різець на механізм подачі верстата, а сила Р`x через заготовку-на шпиндель і його опори в осьовому напрямку. Сила Рх долається механізмом подачі верстата, а тому в основному по ній і розраховуються деталі коробки передач фартуха і наполегливі підшипники шпинделя, а також потужність, необхідна для здійснення руху подачі. Таким чином, сили, що діють в процесі різання, потрібно знати для правильного розрахунку і конструювання ріжучого інструменту, верстатів і пристосувань, для розрахунку жорсткості системи СНІД і потужності, що витрачається на різання, а також для правильної експлуатації верстата, інструменту та пристосувань.