Обработка материалов резанием

Основные характеристики процесса резания

Обработка металлов резанием — процесс срезания режущим клином с поверхности заготовки слоя металла в виде стружки с целью получения заданной геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхности детали.

Для обработки детали режущий инструмент и заготовку необходимо установить и закрепить в рабочих органах станка и сообщить им относительные движения. Движения рабочих органов станка подразделяют на движения резания, установочные и вспомогательные движения.

Движения резания — движения, которые обеспечивают срезание с заготовки поверхностного слоя металла или изменение состояния обработанной поверхности. К движениям резания относят главное движение и движение подачи (рис. 4.21).

Главным движением (?>_р) называется движение, определяющее скорость деформирования и отделения стружки. Движением подачи (D_s) называется движение, обеспечивающее непрерывность врезания режущей кромки инструмента в материал заготовки. Эти движения могут быть вращательными, поступательными, возвратно-поступательными, непрерывными или прерывистыми.

В процессе резания на заготовке различают:

• • обрабатываемую поверхность 4 — поверхность, с которой снимают стружку;
• • обработанную поверхность 6 — поверхность, полученную в процессе обработки;
• • поверхность резания 5 — поверхность, образуемую в результате воздействия главной режущей кромки инструмента.

Рис. 4.21. Схемы обработки резанием:

а — точение; б — шлифование; 1 — режущий инструмент; 2 — заготовка; 3, 7 — рабочее приспособление для базирования и установки заготовки; 4 — обрабатываемая поверхность; 5 — поверхность резания; 6 — обработанная поверхность; D_p — главное движение резания; D_{s П{)0Д} — движение продольной подачи; D_{s круг} — движение круговой подачи; D_{s в} — движение вертикальной подачи; t — глубина резания Режим резания — совокупность элементов процесса резания, которыми являются скорости движений резания и глубина резания.

Скорость резания (I⁷) — путь точки режущего лезвия инструмента относительно заготовки в единицу времени, в направлении главного движения. Размерность скорости резания: для лезвийной обработки — метр в минуту (м/мин); для абразивной обработки — метр в секунду (м/с).

Если главное движение является вращательным, то скорость резания.

или.

где d — наибольший диаметр вращающегося элемента (обрабатываемой поверхности заготовки, режущей кромки инструмента), мм; п — частота вращения заготовки этого же элемента, мин^-1.

Скорость резания (Р) в формуле (4.6) выражается в метрах в минуту (м/мин), в формуле (4.7) — в метрах в секунду (м/с).

Если главное движение является возвратно-поступательным, а скорости рабочего и холостых ходов разные, то средняя скорость (Е_2х), м/мин, определяется по формуле.

где L — расчетная длина хода резца, мм; т — число двойных ходов резца в минуту; k — коэффициент отношения скорости рабочего хода (Е) к скорости холостого хода (Е_{х х});

Скорость движения подачи (s) — путь точки режущего лезвия инструмента относительно заготовки в единицу времени, в направлении движения подачи.

Различают следующие виды подачи:

• • подачу в минуту (s_MlIH) — перемещение инструмента или заготовки в минуту;
• • подачу на оборот (s_Q) — перемещение инструмента за один оборот заготовки;
• • подачу на зуб (s_z) — перемещение режущего инструмента за время поворота на угол, равный угловому шагу зубьев;
• • подачу на двойной ход (х_2х) — перемещение режущего инструмента за один двойной ход.

Подача в минуту.

где г — число зубьев инструмента.

Глубина резания (г) — кратчайшее расстояние, мм, между обработанной и обрабатываемой поверхностями.