Schneidkraftanalyse von Metallen
Der Händler stellte verschiedene Schnittkräfte und ihre Komponenten in einem Kreis dar, bekannt als Händler-Kreisdiagramm.
Abb. 9.34 zeigt ein Händler-Kreisdiagramm:
Im Diagramm:
α = Spanwinkel.
= Winkel teilen.
ƞ = Reibungswinkel.
Der Scherwinkel (φ) kann mit zwei Methoden gemessen werden:
(i) Durch Messen der Dicke des Chips und der Schnittiefe.
(ii) Indem Sie ein Foto-Mikrogramm des Schneidvorgangs erstellen.
Der Spanwinkel (α) des Werkzeugs kann durch die Werkzeuggeometrie bestimmt werden.
Die Kräfte F d und F c konnten mit dem Dynamometer gemessen werden. Sobald F d, F c, α und φ bekannt sind, können daher alle anderen auf den Chip wirkenden Kraftkomponenten mit der Geometrie des Kreisdiagramms des Händlers bestimmt werden.
Um die Beziehung zu erhalten, zeichnen wir Abb. 9.35 und verknüpfen die unbekannten Kräfte nur mit F d und F c :
Wenn wir den Zähler und Nenner durch cos α teilen, erhalten wir
Der Wert von (u) beim Metallschneiden liegt im Allgemeinen im Bereich von etwa 0, 5 bis 2. Dies zeigt an, dass der Chip auf einen beträchtlichen Reibungswiderstand stößt, während er sich auf der Spanfläche des Werkzeugs nach oben bewegt.
Bedingung für die maximale Schneidkraft (F c ):
Annahme im Händler-Machtkreis:
(i) Ein orthogonaler Schneidprozess mit einem Einzelschneidwerkzeug wird berücksichtigt.
(ii) Der Chip wird unter der Wirkung von zwei gleichen und entgegengesetzten kollinearen Kräften im Gleichgewicht betrachtet.
(iii) Die Spannung ist in der Scherebene maximal und bleibt konstant.
(iv) Die Scherung findet in einer Richtung statt, in der die zum Scheren erforderliche Energie minimal ist.
(v) Auf dem Chip liegt keine Trägheitskraft.
(vi) Die Schnittgeschwindigkeit bleibt konstant.
(vii) Es gibt keinen seitlichen Chipfluss.
(viii) Das Schneidwerkzeug hat eine scharfe Schneide.
