Сила резания. При работе на строгальных станках процесс снятия стружки происходит только в течение рабочего хода. В начале каждого рабочего хода врезание резца в обрабатываемый материал сопровождается ударом. Эти удары могут явиться причиной поломки резцов, поэтому строгальные резцы делают обычно большего сечения, чем токарные. Их сечения достигают размеров 40 х 60 мм, а длина до 500 мм.
Величина силы резания Pz определяется так же, как и при точении, по эмпирической формуле. При обработке одного и того же материала с увеличением глубины резания t и подачи S увеличивается и сила резания Pz, которую нужно создать при резании. Профессор К. А. Зворыкин развил исследования профессора И. А. Тиме и теоретически нашел величину силы резания. При строгании естественно действуют также сила подачи Рх и сила противодавления Ру.
Скорость резания. При возвратно-поступательном движении, осуществляемом на станке, скорость резания, измеряемая в метрах в минуту, рассматривается как средняя скорость этого движения. Величина скорости резания V определяется по эмпирической формуле, как и при точении. Средняя скорость Vcp движения резца на поперечно-строгальном станке выражается формулой Vcр = 2L ּ n / 1000 м / мин,
откуда
где Vcp — средняя скорость движения резца в м/мин; V — скорость резания в м/мин; L — длина хода резца в мм; n — число двойных ходов резца в мин.
Вычислив число двойных ходов n, включают станок на ближайшее подходящее число двойных ходов.
Скорость движения стола на продольнострогальном станке
Vст = π m Z ּ np ּ к/1000 м/мин,
где m и Z — модуль в мм и число зубцов реечного колеса (см. ниже); np ּ к — число оборотов реечного колеса в мин. Однако за время двойного хода скорость Vст непостоянна.
При рабочем ходе стол движется со скоростью Vp, при холостом ходе — со скоростью Vx. Отношение скоростей Vx / Vp = u всегда больше единицы. Для отдельных станков u равняется 1,05 ÷ 4,0. Это достигается изменением np ּ к при рабочем и холостом ходах стола.
Определим выражение для числа двойных ходов стола в минуту. Для этого подсчитаем, время двойного хода стола по формуле
t = tp + tк + 2 t1,
где t — время двойного хода стола в мин; tp — время рабочего хода стола в мин; tx — время холостого хода стола в мин; t1 — время переключения рабочего или холостого хода стола на обратный в мин.
Если величиной t1 пренебречь, то приближенно
а число двойных ходов стола в минуту
Средняя скорость Vср движения стола на продольнострогальных станках
равна
Скорость резания V приравнивается средней скорости движения стола Vcp, тогда
В последнем случае Vр и будет та рабочая скорость, на которую нужно включить станок и при которой нужно работать.
Мощность резания. От величины скорости резания и силы резания зависит величина мощности, расходуемая на резание.
Для продольнострогальных станков мощность резания равна
где Pz — сила резания в кГ; Ртр — сила трения в кГ; Vp — скорость рабочего хода стола в м/мин.
Силу трения можно выразить следующим образом:
Ртр = μ (Gcт + Gзаг + Ру) кГ,
где μ — коэффициент трения стола не свыше 0,1; Gст — вес стола в кГ; Gзаг — вес заготовки в кГ; Ру — сила противодавления в кГ.
Для поперечнострогальных станков мощность резания равна
N = Pz ּ Vp / 60 ּ 102 квт
Мощность электродвигателя станка
Nэ = N / ηст,
где ηст — к. п. д. cтанка.
Стойкость резцов. Во время холостого хода резец не режет, что благоприятно сказывается на стойкости резца, так как резец успевает несколько остыть. В связи с этим принудительное охлаждение при строгальных и долбежных работах обычано не применяют. Ударный характер работы резца при строгании наоборот снижает стойкость резца или требует снижения скорости резания, а следовательно, падение производительности труда.
Износ резцов. Стойкость резца непосредственно связана с
интенсивностью износа, причем последний зависит от физико-механических свойств и
структуры материалов резца и заготовки, скорости резания, температуры в зоне
резания, давления на трущихся поверхностях и геометрических параметров режущих
инструментов. Связь между стойкостью Т и износом резца дана
выше.
