Obliczanie składowej Fv siły skrawania

W miarę rozwoju nauki o skrawaniu metali pojawiły się różne wzory do obliczania siły skrawania. Wszystkie te wzory są wzorami empirycznymi z uwagi na to, że przy skrawaniu zbyt wiele czynników wpływa na wartość siły skrawania, by można ją było obliczyć według wzoru teoretycznego. Spośród wspomnianych wzorów jedne są mniej, a drugie bardziej dokładne, zależnie od tego, ile czynników wpływających na wartość siły skrawania dany wzór uwzględnia. Najprostszym co do swej postaci wzorem do obliczania składowej obwodowej siły skrawania jest wzór

Fv = k„-A I N gdzie: ks – współczynnik nazywany oporem właściwym skrawania w N/mm!, zależny głównie od rodzaju i właściwości materiału skrawanego, A – pole poprzecznego przekroju warstwy skrawanej, w mm2.

Opór właściwy skrawania ks jest rozumiany jako jednostkowa wartość składowej Fv siły skrawania, przypadająca na 1 mm3 pola poprzecznego przekroju warstwy skrawanej. Wzór 3-20 wyraża prostą zależność siły Fv od pola A, np. przy dwukrotnym zwiększeniu pola A obliczona siła Fv będzie dwukrotnie większa. W rzeczywistości siła ta może mieć wartość dwukrotnie większą, ale tylko w przypadku, gdy zwiększenie pola A zostanie dokonane przez zastosowanie dwukrotnie większej głębokości skrawania g, przy nie zmienionym posuwie p. Jeżeli natomiast zwiększenie pola A zostało dokonane drogą dwukrotnego zwiększenia posuwu p przy nie zmienionej głębokości skrawania, to rzeczywista wartość siły Fv będzie nieco mniejsza, niżby to wynikało z obliczenia.

Ta niedokładność w obliczeniu siły Fv na podstawie wzoru 3-20 wynika z faktu, że wzór ten nie uwzględnia wpływu kształtu pola poprzecznego przekroju warstwy skrawanej na wartość siły Fv. Na rys. 3-21 pokazano dwa poprzeczne przekroje warstwy skrawanej o takim samym polu przekroju A równym ilocznowi g-p. W drugim przypadku (dla A2) rzeczywista wartość siły będzie nieco większa niż w pierwszym (dla Aj), ponieważ rozdzielanie materiału odbywa się na dłuższym odcinku krawędzi skrawającej, inaczej mówiąc ostrze – dla oddzielenia materiału skrawanego – musi pokonać więcej sił między- cząsteczkowych. Gdyby w drugim przypadku posuw pozostał niezmieniony, tzn. p2 = plt to przy g2 – 2gą siła skrawania byłaby dwukrotnie większa.