1. Основы процесса резания

1.1. Понятие процесса резания. Основные термины и определения

Процесс резания представляет собой совокупность физико-химических явлений, в которые входят кинематика процесса резания, пластические деформации и разрушения в зоне стружкообразования, напряженное состояние инструмента и заготовки, разрушение в зоне резания, трение, тепловые, химические и др. явления, протекающие на контактных площадках РИ. Все они вместе взятые тесно связаны между собой и образуют единую систему резания.

Процесс резания заключается в отделении слоя обрабатываемого материала в виде стружки в результате внедрения в заготовку одного или нескольких режущих клиньев.

Таблица 1

Классификация методов обработки резанием
Лезвийная обработка	Абразивная обработка
Стружка снимается одним или несколькими режущими клиньями, имеющими правильную геометрическую форму	Стружка снимается большим количеством абразивных зерен неправильной формы, хаотично ориентированных в инструменте или свободных

Процесс резания весьма сложен и сопровождается следующими явлениями:

• трение;

• тепловыделение и теплопередача;

• химические и электрические явления;

• пластическая деформация и разрушение обрабатываемого материала в зоне стружкообразования.

Обработка резанием (табл. 1) заключается во внедрении в поверхность обрабатываемой заготовки режущей части инструмента, который движется под воздействием сил привода станка. Целью обработки резанием является получение деталей путем снятия с исходных заготовок слоя материала (припуска) в виде стружки. Доля обработки металлов резанием в машиностроении составляет 30 %, при этом практически все операции окончательной обработки, связанные с приданием точности формы и размеров, выполняются обработкой резанием.

Лезвийная обработка осуществляется одним или несколькими режущими клиньями, а абразивная обработка осуществляется большим количеством абразивных зерен, имеющих неправильную геометрическую форму.

Для осуществления процесса резания при механической обработке необходимо два движения: главное и вспомогательное (рис. 1).

Главное движение D_r определяет скорость снятия материала с заготовки и имеет наибольшую скорость; вспомогательное движение или движение подачи D_s обеспечивает непрерывность врезания РИ в срезаемый слой заготовки.

Совокупность относительных движений инструмента и заготовки, необходимая для получения заданных поверхностей называется кинематической схемой процесса резания.

Рис. 1. Кинематика процесса резания на примере токарной обработки (скорость результирующего движения V_e = V_s + V_r)

Классификация процессов обработки резанием по различным критериям приведена в табл. 2.

Таблица 2

Классификация процессов резания

По форме сечения срезаемого слоя	По времени контакта РИ с заготовкой	По характеру контактных процессов
С постоянным сечением (токарная обработка, сверление). 2. С переменным сечением (фрезерование).	Непрерывное резание (токарная обработка, сверление). Прерывистое резание (фрезерование, строгание).	Резание с наростом. Резание без нароста