Раздел 2. Обработка резанием.
Тема 2.1. Кинематические и геометрические параметры процесса резания.
Общие понятия и определения.
Обработка резанием – это технологический процесс, связанный с образованием новых поверхностей путем снятия стружки.
Для осуществления резания необходимо относительное давление между заготовкой и инструментом. Движение заготовки инструмента называется кинематической схемой обработки. Как правило, это сочетание вращательное и возвратно-поступательное движение.
Движение, имеющее наибольшую скорость резания и определяющее скорость снятия материала - называют главным движением резания.
U – скорость главного движения.
Движение подачи – это прямолинейное поступательное или вращательное движение заготовок или инструмента, предназначенное для распространения главного движения на его обрабатываемую поверхность Ds, Us – скорость подачи. На обрабатываемой заготовке различают 3 поверхности:
- обработанную
- обрабатываемую
- поверхность резания
Элементы режима резания.
Схемы обработки
точение |
фрезерование |
строгание |
сверление
Скорость резания U – это скорость режущей кромки инструмента или заготовки в главном движении.
U, м/мин при шлифовании U, м/с.
Если главное движение вращательное, то
D – наибольший диаметр заготовки, n – частота вращения заготовки или инструмента.
Подача s – отношения расстояния, пройденного режущей кромкой инструмента или заготовки в направлении движения подачи, к соответствующему числу циклов.
Цикл – это полный оборот, ход или двойной ход, инструмента или заготовки: мм/об, мм/ход, мм/дв ход.
Движение подачи может быть продольным, поперечным, круговым.
Глубина резания t – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхности, мм.
Толщина срезаемого слоя – a
Ширина срезаемого слоя – b
Штучное время tшт
Tо – основное время – время, затраченное на изменение формы и размеров заготовки.
Tb – вспомогательное время – установки и закрепления заготовки, вкл и выкл станка.
Tоб – на обслуживание рабочего места.
Tп – на личные потребности.
i – число рабочих ходов
l – путь – длина перемещения инструмента
+
+
l0 – размер поверхности детали
l1 – врезание инструмента
l2 – выход инструмента (перебег)
l3 = 3…10 мм – взятия пробных стружек
Us = S0×n
- вращение
Upx – скорость раб. хода
Uox – скорость обратного хода
Геометрические параметры резца.
1 – передняя поверхность
2 – главная задняя поверхность
3 – вспомогательная задняя поверхность
4 – главная режущая кромка
5 – вспомогательная режущая кромка
6 – вершина
α – задний угол – служит для уменьшения трения, если увеличивается – снижает прочность лезвия, назначают от 6 – 12°.
γ – передний угол; при увеличении уменьшается работа ,затраченная на резание, улучшается сход стружки, повышается качество обработанной поверхности, при этом снижается прочность инструмента, увеличивается износ. Назначают от -10, до +20°.
φ – главный угол в плане влияет на стойкость инструмента и шероховатость обработанной поверхности. С уменьшением угла снижается шероховатость, увеличивается длина активной части режущей кромки. (ширина срезаемого слоя), уменьшается толщина срезаемого слоя, снижается нагрузка на инструмент, уменьшается износ инструмента. При этом увеличивается сила резания, что приводит к прогибу заготовки. При этом увеличиваются вибрации и ухудшается качество обрабатываемой поверхности. Назначают от 30 до 90°.
φ` - вспомогательный угол в плане – служит для уменьшения трения инструмента с обработанной поверхностью, с уменьшением угла φ` уменьшается шероховатость обработанной поверхности, увеличивается прочность вершины лезвия, уменьшается износ резца.
E – угол при вершине φ + φ`+ E = 180°
β – угол заострения α + β + γ = 90°