Studijní text [pdf] - E-learningové prvky pro podporu výuky ...

v c – řezná složka rychlosti obrábění [m.s -1 ].
Nové trendy v technologii obrábění
plyne, že nepřímým měřením lze z výkonu hnací jednotky stanovit pouze tangenciální složku síly
řezání. Tuto složku lze rovněž stanovit nepřímým měřením z točivého (krouticího) momentu.
Jednou z metod je stanovení tangenciální složky z výkonu. Při měření výkonu elektromotoru
obráběcího stroje se převážně používá wattmetrů, které v porovnání s jinými metodami měření výkonu
střídavého proudu dávají přímý údaj. Většina klasických obráběcích strojů je poháněna elektromotory
asynchronními na třífázový proud. Dle požadavků na přesnost se pro měření výkonů používá i
různých zapojení wattmetrů (např. WATTREG 10 a WATTREG 20), které jsou určeny pro měření
časových závislostí činného nebo jalového výkonu ve střídavé trojfázové soustavě.
Při stanovení tangenciální složky síly obrábění se vychází z užitečného výkonu, potřebného
k vlastnímu řezání (obrábění). Nejprve se proto změří výkon nezatíženého obráběcího stroje, tj. výkon
chodu naprázdno P o , potom se proměří celkový výkon obráběcího stroje při obrábění P c . Pro užitečný
výkon P už pak platí:
P už = P c – P o [W], kde] (1.3.4)
P c – celkový výkon obráběcího stroje [W],
P o – výkon při chodu naprázdno [W].
Pro tangenciální složku síly řezání se vychází ze vztahu 1.3.3 a z toho plyne
P
už
F
c
= [N] (1.3.5)
vc
Uvedená metoda nepřímého stanovení tangenciální složky síly obrábění je poměrně jednoduchá,
nevyžaduje nákladnou speciální měřicí techniku a je možné ji použít u všech způsobů obrábění.
Nevýhodou této metody je omezená přesnost měření, způsobená rozdílnou účinností stroje při zatížení
a při chodu naprázdno a zanedbání vlivu ostatních složek síly řezání na výkon elektromotoru
obráběcího stroje.
Stanovení tangenciální složky síly obrábění z M k se využívá při vrtání. Také tato nepřímá metoda
stanovení tangenciální složky síly obrábění vychází z měření celkového výkonu pomocí přenosného
univerzálního zapisovacího přístroje. Po změření výkonu se vysune nástroj ze záběru a při stejných
otáčkách se vřeteno obráběcího stroje zatěžuje vhodnou mechanickou brzdou tak, až se dosáhne
stejného údaje na registračním přístroji jako při předchozím obrábění. Z podmínky rovnováhy
točivého momentu od tangenciální složky síly řezání a točivého momentu vyvolaného mechanickou
brzdou plyne:
F .D
= M
kb
[N.m] (1.3.6)
2
c
M
k
=
M kb – točivý moment vyvolaný mechanickou brzdou [N.m],
D – průměr nástroje nebo obrobku [mm],
M k – točivý moment od tangenciální složky síly obrábění [N.m].
Výsledky měření při aplikaci nepřímé metod stanovení tangenciální složky síly obrábění z točivého
momentu nejsou ovlivňovány rozdílnou účinností obráběcího stroje při zatížení a chodu naprázdno,
jsou však ovlivňovány proměnlivostí součinitele tření na brzdě. Tato metoda se při experimentálním
studiu dynamiky řezného procesu se používá méně často.
93