Кинематические и геометрические параметры процесса резания.
Обработка резанием – это процесс получения детали требуемой геометрической формы и точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей за счет механического срезания с поверхностей заготовки режущим инструментом материала технологического припуска в виде стружки.
Осуществление процесса обработки металлов резанием возможно только при условии наличия относительного движения друг к другу режущего инструмента и заготовки рис. 13.1.
Работа резания любого режущего инструмента основана на действии клина, которой внедряется в тело заготовки и последовательно скалывается припуски металла с обрабатываемого участка заготовки. Режущие инструменты по своей форме (конструкции) в зависимости от схемы обработки (точенее, сверления, фрезерование и т.д.) значительно отличаются друг от друга. Однако правило формирования их режущих элементов является практически одинаковым. Поэтому изучение геометрических параметров режущих инструментов удобно рассматривать на примере наиболее простого токарного проходного резца.
Рис. 13.1. Некоторые виды обработки: а – продольное точение; б – сверление; в – фрезерование; г – строгание на поперечно -строгательном станке, д – строгание на продольно-строгательном станке; е - наружное круглое шлифование; ж – плоское шлифование
В каждом режущем инструменте имеется:
1. передняя поверхность по которой сходит стружка;
2. главная задняя поверхность, обращенная в сторону поверхности резания;
3. вспомогательная задняя поверхность, обращенная в сторону обработанной поверхности.
Эти поверхности пересекаясь друг с другом под заданными углами образуют режущие кромки – главную и вспомогательную. Главная режущая кромка образуется пересечением передней и главной задней поверхности, вспомогательная – передней и вспомогательной задней поверхности.
Так как острая вершина резца непрочная, то на практике ее притупляют. Если радиус притупления достаточно велик, то между главной и вспомогательной режущей кромками образуется переходная режущая кромка. Наличие переходной режущей кромки увеличивает прочность вершины резца и уменьшает шероховатость обработанной поверхности.
Углы наклона поверхностей и кромок в разных плоскостях различны. Их выбор зависит от обрабатываемого материала и его свойств, необходимой чистоты поверхности и т.д.
К основным параметрам режима резания относятся: скорость главного движения резания, скорость подачи и глубина резания.
Скорости главного движения заготовки или инструмента;
величины подачи детали или инструмента
глубины подачи.
Эти величины называются элементами резания, а их совокупность – режимом резания.
Главное движение определяет скорость деформирования материала и отделения стружки. Скорость главного движения (или скорость резания), V - расстояние, пройденное точкой режущей кромки инструмента в единицу времени в процессе главного движения (м/с, для лезвийных инструментов м/мин).
Движение подачи обеспечивает врезание режущей кромки инструмента в материал заготовки. Скорость подачи или подача, S – скорость перемещения режущего инструмента относительно заготовки в направлении подачи за один оборот инструмента или заготовки. В зависимости от технологического метода обработки подачу измеряют: мм/об – точение и сверление; мм/ход – строгание и шлифование.
Глубина резания, t – толщина срезаемого слоя за один проход. Она определяется расстоянием между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренным по нормали к последней.
Ширина среза, b – расстояние между обрабатываемой и необработанной поверхностями, измеренное по поверхности резания.
Толщина среза, а – расстояние между двумя последовательными положениями поверхностей резания за время 1 оборота заготовки.
Элементы режима резания представлены на рис. 13.2.