5. Классификация видов резания.

Существующее в настоящее время разнообразие обработки резанием, конструкций и геометрии инструментов, свойств обрабатываемых материалов, широкие пределы изменения режимов резания обусловливают практически бесконечное число возможных комбинаций условий резания. Однако все они могут быть сведены к сравнительно небольшому числу основных случаев работы режущего лезвия. Их классификация может быть проведена по следующим признакам. 1. По количеству участвующих в резании режущих кромок – свободное и несвободное. При свободном резании в работе принимает участие только одна режущая кромка (рис. 1.29). В этом случае нее участки режущей кромки находятся практически в одинаковых условиях, а направления перемещения всех частиц стружки практически одинаковы. Но гораздо чаще приходится иметь дело с процессом несвободного резания, при котором вспомогательная режущая кромка в зависимости от радиуса вершины резца r_в, вспомогательного угла в плане ₁ и подачи S принимает большее или меньшее участие. Оно создает так называемое побочное резание в дополнение к главному, осуществляемому главной режущей кромкой. При этом процесс образования стружки является весьма сложным, так как здесь отдельные элементы стружки стремятся передвигаться по передней поверхности резца в различных направлениях.

2. По ориентации режущей кромки относительно вектора скорости главного движения – прямоугольное и косоугольное. Если режущая кромка перпендикулярна к направлению главного движения резания, оно является прямоугольным, а если не перпендикулярна – косоугольным (рис. 1.30). Положение режущей кромки относительно направления движения характеризуется углом наклона режущей кромки  (см. параграф 1.3). В зависимости от формы главной режущей кромки и ее расположения относительно оси заготовки образуются различные формы сечения среза, а, следовательно, и стружки. Сечение среза при свободном резании резцом с прямолинейной режущей кромкой, расположенной перпендикулярно к оси заготовки (рис. 1.31,а), имеет форму прямоугольника. В данном случае толщина среза постоянна и равна подаче,  = 90°. Если прямолинейная режущая кромка при свободном резании расположена по отношению к оси заготовки под углом   90° (рис. 1.31,б), сечение среза имеет форму параллелограмма, а толщина, как и в первом случае, постоянна, но меньше подачи. наслоений. усложняющих наблюдение явлений. 3. По количеству одновременно участвующих в работе лезвий – одно- и многолезвийное. К первому виду относятся точение, строгание, долбление; ко второму – сверление, фрезерование и т. д. 4. По форме сечения среза – с постоянным и переменным сечениями. К первому виду относятся, например, точение, сверление; ко второму – фрезерование. При работе современного автоматизированного оборудования возможно одновременное изменение всех элементов режима резания и сечения среза, в том числе при точении и сверлении. 5. По времени контакта режущего лезвия с деталью – непрерывное и прерывистое. Первый вид характеризуется непрерывным контактом рабочих поверхностей лезвия с деталью; перерыв наступает только при переходе к обработке другой детали. Прерывистый процесс резания осуществляется путем периодического повторения цикла резание – отдых лезвия. При этом существенную роль играют процессы, связанные с врезанием и выходом режущего клина из контакта с деталью.

6. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

Высокие эксплуатационные характеристики режущих инструментов в значительной степени зависят от качества материала, из которого эти инструменты изготовлены. Материалы, предназначенные для режущих инструментов, должны по ряду показателей значительно превосходить материалы, применяемые в машиностроении для изготовления различных деталей. Основные требования к инструментальным материалам следующие. 1. Инструментальный материал должен иметь высокую твердость в состоянии поставки или достигаемую в результате его термической обработки не менее 63...66НRС_э по Роквеллу (шкала С). 2. При резании металлов выделяется значительное количество теплоты, и режущая часть инструмента нагревается. Температура рабочих поверхностей и режущих кромок инструмента зависит от условий, при которых ведется обработка, и может достигать нескольких сот градусов. Необходимо, чтобы при значительных температурах резания твердость поверхностей инструментов существенно не уменьшалась. Способность материала сохранять высокую твердость при повышенных температурах и исходную твердость после охлаждения называется теплостойкостью. Инструментальный материал должен обладать высокой теплостойкостью. 3. Наряду с теплостойкостью, инструментальный материал должен иметь высокую износостойкость при повышенной температуре, т.е. обладать хорошей сопротивляемостью истиранию обрабатываемым материалом. 4. Важным требованием является достаточно высокая прочность инструментального материала. Если высокая твердость материала рабочей части инструмента сопровождается значительной хрупкостью, это приводит к поломке инструмента и выкрашиванию режущих кромок. 5. Инструментальный материал должен обладать технологическими свойствами, обеспечивающими оптимальные условия изготовления из него инструментов. Для инструментальных сталей ими являются хорошая обрабатываемость резанием и давлением; благоприятные особенности термической обработки (малая чувствительность к перегреву и обезуглероживанию, хорошие закаливаемость и прокаливаемость, минимальные деформирование и образование трещин при закалке и т. д.); хорошая шлифуемость после термической обработки. Для твердых сплавов первые два требования менее существенны, но зато особое значение приобретает хорошая шлифуемость, а также отсутствие трещин и других дефектов, которые возникают в твердом сплаве после припайки пластин, при шлифовании и заточке инструмента. По мере развития промышленности значительному изменению подвергаются возможности и состав используемых инструментальных материалов. Динамика их развития в ХХ веке приведена на рис. 2.1.