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鋸床鋸切力來源☁◕↟▩·,鋸切合力◕↟✘•☁、分力及鋸切功率

時間₪▩◕·↟:2020-08-14 23:36 點選次數₪▩◕·↟:

在鋸床鋸齒作用下☁◕↟▩·,被切層金屬◕↟✘•☁、切屑和已加工表面金屬層都要產生彈性變形和塑性變形✘│。鋸齒鋸切切屑時☁◕↟▩·,鋸齒前面受到切屑的壓力Fn和摩擦力Ff☁◕↟▩·,鋸齒後面受到工件表面的壓力Fna和摩擦力Ffa☁◕↟▩·,這些力的合力就是作用在刀具上的鋸切合力Ff☁◕↟▩·,如圖1所示✘│。
鋸床鋸切力的來源

綜上所述☁◕↟▩·,鋸切力來源於兩方面:一是鋸切層金屬◕↟✘•☁、切屑和工件表層金屬的彈性變形和塑性變形所產生的抗力;二是鋸齒與切屑◕↟✘•☁、工件表面間的摩擦阻力✘│。

 

鋸切合力◕↟✘•☁、分力及鋸切功率

1.鋸切合力與分解

鋸切合力的大小和方向是變化的☁◕↟▩·,很難測量✘│。為了測量和應用方便☁◕↟▩·,通常將鋸切合力分解為三個相互垂直的鋸切分力☁◕↟▩·,如圖2所示✘│。

鋸切合力與分解

三個分力的作用如下:

鋸切抗力Fx——沿著鋸齒鋸切方向的抗力✘│。它消耗鋸齒鋸切過程中的主要功率☁◕↟▩·,是初選鋸切功率◕↟✘•☁、選取帶鋸床電動機功率和設計帶鋸床傳動機構的依據✘│。

進給抗力Fz——垂直於鋸齒的鋸切方向✘│。與鋸齒的進給方向相反✘│。在鋸切過程中該力的變化將會引起鋸齒在進給方向的振動☁◕↟▩·,對鋸齒的壽命有重要影響✘│。

側向力Fy——垂直於鋸切抗力和進給抗力組成的鋸切面✘│。由於鋸切過程基本都是二維鋸切☁◕↟▩·,斜向分齒帶鋸條的分齒角度較小☁◕↟▩·,因此實際鋸切中相比於其他兩個分力該力很小☁◕↟▩·,但是該力會引起帶鋸條在垂直於鋸切平面方向的振動☁◕↟▩·,容易導致帶鋸條在鋸切過程中發生偏轉✘│。

鋸切合力為

三個分力的關係隨帶鋸齒的幾何引數◕↟✘•☁、材料◕↟✘•☁、鋸切用量和磨損情況的不同☁◕↟▩·,其比例可能在較大的範圍內變化✘│。

2.單位鋸切功率◕↟✘•☁、單位時間內的金屬切除量和鋸切功率

(1)單位鋸切功率是指每切除單位體積的金屬材料所消耗的功率☁◕↟▩·,用Pc表示✘│。

(2)單位時間內的金屬切除量是指單位時間內所切除材料的體積☁◕↟▩·,是衡量鋸切效率高低的一個指標☁◕↟▩·,用Qc表示✘│。如果已知單位鋸切功率☁◕↟▩·,則可計算出鋸切功率Pc:

式中☁◕↟▩·,Pc——單位鋸切功率☁◕↟▩·,kW·s/m㎥;

Qc——單位時間內金屬切除量☁◕↟▩·,mm*/s✘│。✘│。

對於帶鋸床☁◕↟▩·,有

式中☁◕↟▩·,b——帶鋸條寬度☁◕↟▩·,mm;

An——帶鋸床的鋸切效率☁◕↟▩·,c㎡/min✘│。

(3)鋸切功率是指各個鋸切分力消耗功率的總和☁◕↟▩·,用Pc表示✘│。在鋸齒鋸切過程中☁◕↟▩·,沿Fy方向的速度為零☁◕↟▩·,因此該方向上不消耗功率☁◕↟▩·,進給速度相比於鋸切速度很小☁◕↟▩·,Fz消耗的功率與Fx相比很小☁◕↟▩·,可忽略不計☁◕↟▩·,因此鋸切功率可按下式計算:

式中☁◕↟▩·,Vs——鋸切速度☁◕↟▩·,m/s;

Fx鋸切抗力☁◕↟▩·,N✘│。

用式可求帶鋸床電動機功率Pe為

式中☁◕↟▩·,ηc——帶鋸床的總傳動效率☁◕↟▩·,一般ηc=0✘│。7~0✘│。75✘│。

3✘│。鋸切力比壓

鋸切力比壓是指單位鋸切面積上的鋸切抗力☁◕↟▩·,用kc表示✘│。

式中☁◕↟▩·,kc——鋸切力比壓☁◕↟▩·,工程常用單位為MPa;

Ab——當量鋸齒的鋸切面積☁◕↟▩·,m㎡;

Ab=ab

式中☁◕↟▩·,a——鋸齒的進給量☁◕↟▩·,mm☁◕↟▩·,具體見式;

b——帶鋸條厚度☁◕↟▩·,mm☁◕↟▩·,如圖3所示✘│。帶鋸條鋸齒的基本形式與分佈方式

透過鋸切力比壓可以建立鋸切抗力與鋸切面積之間的關係式☁◕↟▩·,如果鋸切力比壓已知☁◕↟▩·,則可利用下式計算出鋸切抗力Fx:

 


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