Kraftforbindelse i metallskæring (med diagram)
Det finnes to typer metallskjæreprosesser. Den ene er skrå skjæreprosess som er vist i figur 9.3 (b) og den andre er ortogonal skjæreprosess som vist i figur 9.3 (a).
Vi vil diskutere kraftforholdet i hvert tilfelle i følgende artikler:
(i) Kraftrelasjon i skjevskæring:
Fig. 9.31 viser en svingprosess i skrå skjæring. Ved skrå skjæring gir hovedkanten (ab) en vinkel med retningen til matingen. Siden metallet kuttes, må det være en skjærekraft (R). Denne skjærekraft (R) kan løses i tre innbyrdes vinkelrette retninger. Kraftforholdet i skrå skjæring er derfor komplekst og vurderes ikke for kraftanalyse i skjæreprosessen. Kun ortogonal skjæreprosess er best egnet for enkel beregning og lavere kompleksitet.
Skjærkraften (R) i skrå skjæring kan løses i tre innbyrdes vinkelrette retninger, som vist nedenfor:
(a) I retningen for tilførsel av verktøyet (Fd):
Det er de horisontale komponentene av skjærekraften. Det kalles også Feed Force (F d ).
(b) I retningen vinkelrett på matningsretningen ( Fr ):
Det er i radial retning, dvs. i retning vinkelrett på den genererte overflaten. Det kan vurderes på grunn av reaksjonen mellom verktøyet og arbeidsstykket. Den kalles også trykkraft og er representert av ( Fr ).
(c) i vertikal retning (F C ):
Det er vertikal komponent av skjærekraft. Det er den viktigste skjærekraften. Det er representert av (F C ).
(ii) Kraftforhold i ortogonal kutting:
Fig. 9.32 viser en ortogonal maskineringsprosess. I denne prosessen har skjærekraften bare to komponenter. En i matningsretningen (Fd) og andre i retning av kutting (Fc).
Skjæreverktøyet beveger seg langs tilførselsretningen. Metallet deformeres plastisk langs skjærplanet. Sjetongene beveger seg langs verktøyets rakeflate. Chippen som er grov, får motstand i bevegelse og dermed en friksjonskraft F av verktøyet som virker på brikken.
Så er forskjellige krefter som handler:
Force F:
Friksjonsmotstand av verktøyet som virker på brikken.
Force N:
Reaksjon fra verktøyet, som virker i en retning som er normal mot verktøyets rakeflate. Det er normalt å friksjonskraft F.
Kraft F s :
Skjærkraft av metallet. Det er på grunn av motstand av metallet å skjære i å danne sjetongene.
Force F n :
Normal kraft til skjærplan. Det er en sikkerhetskopieringskraft som leveres av arbeidsstykket på brikken. Det forårsaker kompresjonsspenning på skjærplanet.
Et fri kroppsdiagram av brikken med kreftene som virker på den, er vist i figur 9.33:
Force R:
Er resultatet av krefter Fs og Fn .
Force R ':
Er resultatet av krefter F og N.
Siden brikken er i likevekt, er de resulterende kreftene R og R 'like i størrelsen, men motsatte i retning og kollinære.
For en fast geometri av skjæreverktøyet eksisterer det et klart forhold mellom disse kreftene. Komponenten av skjærekreftene kunne måles med et dynamometer og alle andre krefter kunne beregnes.
