55. Система резания и ее составляющие. Система резания при обработке на станках с чпу

Система резания представляет собой необходимую для обработки данной заготовки регулируемую технологическую систему, т. е. совокупность станка, инструментов, приспособлений, технологической среды, с одной стороны, и процесса резания ‑ с другой. Процесс резания можно рассматривать как механизм системы регулирования, связывающий технологическую систему, и получающиеся в результате обработки технологические параметры детали.

Составляющие системы резания:

1) кинематика процесса резания ‑ это закономерности относительного движения инструмента и заготовки без учета физических явлений, протекающих в зоне резания;

2) упругие пластические деформации срезаемого слоя;

3) трение;

4) разрушение, характерное для процесса стружкообразования;

5) тепловые явления;

6) термоструктурные явления, которые вызывают изменения строения и физико-химических свойств обрабатываемого материала под действием сил и температур, возникающих при обработке;

7) химические явления, протекающие на контактных площадках;

8) электрические и магнитные явления, например, возникновение термоЭДС.

Обработка на станке с ЧПУ может осуществляться с переменным режимом резания для повышения производительности, периода стойкости, точности и др. При этом процесс резания рассматривается как нестационарный из-за изменения глубины резания, рабочих углов резания и т. д.

Существуют два основных вида нестационарного резания: с принудительным изменением скорости и с переменной подачей. Вариант работы станка с ЧПУ с переменной подачей является предпочтительным с точки зрения закономерностей процесса резания.

При обработке фасонных поверхностей изменение подачи позволяет стабилизировать площадь среза, повысить точность обработки.

Оптимальная по себестоимости обработка требует поддержания скорости резания на постоянном уровне. Поэтому при обработке торцов деталей и фасонных поверхностей целесообразно регулировать частоту вращения шпинделя в соответствии с изменением диаметра обработки. Подача на оборот при этом должна оставаться постоянной, поэтому необходимо обеспечить плавное изменение минутной подачи в функции пути вершины резца в соответствии с изменением частоты вращения шпинделя.

На станке с ЧПУ можно реализовать вибрационное или дискретное резание. Для этого, в соответствии с программой, обеспечивается участие резца в двух движениях: переносном равномерном движении и относительном движении, которое подчиняется закону релаксационных колебаний. В зависимости от соотношения между подачей при переносном движении и подачей в относительном движении можно реализовать условия вибрационного или дискретного резания.

Обработка резанием с вибрациями на станках с ЧПУ сводится к модулированному изменению подачи, которая плавно увеличивается, затем плавно уменьшается до первоначального значения. При модулировании подачи условия охлаждения инструмента лучше, появляется возможность управления процессом образования стружки и ее отвода из зоны резания, происходит гашение автоколебаний.

Дискретный метод обработки заключается в периодической остановке резца на время, достаточное для прерывания процесса резания. При этом снижается относительный износ резцов.