3. Классификация движений, необходимых для резания. Схемы обработки.

Снятие стружки с обрабатываемой поверхности возможно лишь при определенном сочетании взаимных перемещений режущего инструмента и заготовки. Требуемые движения инструменту и заготовке сообщают рабочие органы станка. Движении рабочих органов делят на:

• рабочие движения (или движения резания), при которых идет обработка заготовки;

• вспомогательные (или установочные), служащие для подготовки к процессу резания ( например , подвод инструмента к заготовке).

Обычно при обработке резанием стружка срезается последовательно с разных участков обрабатываемой поверхности, поэтому для обработки всей поверхности требуется два основных движения:

1.Главное движение (V)- движение, непосредственно осуществляющее процесс резания и определяющее скорость отделения стружки.

2. Движение подачи (S) - движение, обеспечивающее непрерывность врезания инструмента в новые слои металла.

Главное движение может быть:

• вращательным (точение, сверление, фрезерование, шлифование);

• поступательным (протягивание);

• возвратно-поступательным (строгание, долбление).

Главное движение может быть:

• непрерывным (точение, сверление, фрезерование, шлифование);

• прерывистым (строгание).

Главное движение может иметь:

• инструмент (сверление, фрезерование, шлифование и пр.)

• или заготовка (точение).

Движение подачи может быть:

• непрерывным (сверление) или

• прерывистым (строгание),

• вращательным (круглое шлифование) или

• поступательным (точение).

Движение подачи может иметь:

• инструмент (точение) или

• заготовка (фрезерование).

Движений подачи может быть несколько: S_пр – продольная подача; S_поп – поперечная подача; S_в – вертикальная подача; S_г – горизонтальная подача; S_кр – круговая подача.

Главное движение всегда одно !!!

Сочетание рабочего движения, движения подачи и конструкции режущего инструмента определяет вид обработанной поверхности (цилиндрическая, коническая, плоская), а также вид обработки резанием (точение, строгание, сверление и пр.)

Графическим изображением процесса формообразования поверхности является схема обработки, на которой условно показывают обрабатываемую заготовку, ее установку и закрепление на станке, положение режущего инструмента, движения резания V и S, обработанную поверхность выделяют красным цветом или утолщенными линиями. На рис.1.2 показаны схемы обработки точением, строганием и шлифованием.

Рис.1.2. Схемы обработки заготовок точением (а), строганием (б), и шлифованием (в).

4. Режим резания и геометрия срезаемого слоя.

Производительность и качество обработки резанием во многом определяются режимом резания, под которым понимают совокупность таких параметров, как скорость резания (V), подача (S) и глубина резания (t)

Скорость резания (V) - это скорость главного движения, т.е. путь перемещения режущего лезвия инструмента относительно заготовки в направлении главного движения за единицу времени. Скорость резания измеряют в м/мин при всех методах обработки, кроме шлифования, где она имеет размерность м/с.

В случае главного вращательного движения (точение, сверление, фрезерование) скорость резания определяют по формуле:

г де

D - диаметр заготовки или инструмента, мм;

n - число оборотов заготовки или инструмента, об/мин.

В случае возвратно-поступательного движения (строгание) скорость резания находят из выражения:

г де

L – длина рабочего хода, мм

n – число двойных ходов в мин.

–коэф., характеризующий соотношение скоростей рабочего (V_р) и холостого ходов (V_хх).

Подача (S) - это величина перемещения инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за один оборот или за двойной ход заготовки или инструмента. Размерность подачи- мм/об, мм/дв.ход.

Г лубина резания (t) - кратчайшее расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями заготовки (измеряется в мм). При продольном точении (рис. 1.3) диаметры заготовки (D) и обработанной поверхности (d) связаны с глубиной резания следующей зависимостью:

Важным элементом режима резания, существенное влияющим на физическую сторону процесса резания, является геометрия срезаемого слоя. Во многих случаях поперечное сечение срезаемого слоя имеет форму параллелограмма, например, при точении (см. рис. 1.3). Номинальная площадь поперечного сечения срезаемого слоя может быть определена через параметры режима резания (t и S):

	1 – обрабатываемая поверхность; 2 – обработанная поверхность; 3 – поверхность резания a – толщина срезаемого слоя; b – ширина срезаемого слоя; t – глубина резания; S – подача; FABCD = ab=ts – номинальная площадь поперечного сечения срезаемого слоя; H– высота гребешков
Рис. 1.3. Элементы резания и геометрия срезаемого слоя

а - толщина срезаемого слоя - кратчайшее расстояние между двумя последовательными положениями режущего лезвия за один оборот или двойной ход;

в - ширина срезаемого слоя - расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное вдоль лезвия, иными словами в - это рабочая длина лезвия режущего.

Действительное сечение срезаемого слоя будет меньше номинального на величину сечения гребешков (Рис.1.3), оставшихся на обработанной поверхности вследствие движения резца относительно заготовки по винтовой линии.

Уменьшению шероховатости обработанной поверхности способствует уменьшение t, s и углов φ и φ₁

Элементом процесса резании является также основное (технологическое) или машинное время T₀- время, затрачиваемое непосредственно на работу резания.

При продольном точении оно составляет:

,мин

где

L_p=L+L₁+L₂ - расчетный путь режущего инструменте) относительно заготовки

L - длина обрабатываемой поверхности, мм

- величина пути врезания резца на полную глубину, мм

мм - величина выхода (перебега) резца.

n- частота вращения заготовки, об/мин

- продольная подача, мм/об.

Таким образом, для повышения производительности процесса резания необходимо увеличить скорость резания V (в вышеприведенной формуле n), подачу (S) и глубину резания (t) , в вышеприведенной формуле повышение глубины резания выразится в снижении требуемого числа проходов i для снятия припусков.