
- •1. Введение
- •2. Понятие о процессе резания
- •2.1. Особенности процесса резания
- •2.2. Движения резания
- •2.3. Элементы режима резания
- •2.4. Элементы режущей части инструмента
- •2.5. Координатные плоскости
- •2.6. Геометрические параметры режущей части инструмента в статической системе координат
- •2.7. Геометрические параметры режущей части инструмента в инструментальной системе координат
- •2.8. Геометрические параметры режущей части инструмента в кинематической системе координат
- •2.10. Элементы срезаемого слоя
- •2.9. Классификация видов резания
- •3. Инструментальные материалы
- •3.1. Основные свойства инструментальных материалов
- •3.2. Углеродистые и низколегированные стали
- •3.3. Быстрорежущие стали
- •3.4. Твердые сплавы
- •3.5. Минералокерамика
- •3.6. Сверхтвердые инструментальные материалы (стм)
- •3.7. Монокристаллические материалы
- •4. Стружкообразование при резании
- •4.1. Виды стружки
- •4.2. Механизм образования стружки при свободном прямоугольном резании
- •4.3. Особенности напряженного состояния материала при свободном прямоугольном резании
- •4.4. Особенности пластической деформации материала при свободном прямоугольном резании
- •4.5. Способы исследования зоны стружкообразования
- •4.6. Кинематика сливного стружкообразования
- •4.7. Дробление стружки
- •4.8. Деформация стружки
- •5. Контактные явления в зоне резания
- •5.1. Трение на контактных площадках
- •5.2. Наростообразование при резании материалов
- •5.3. Взаимосвязь явлений в процессе резания
- •6. Силы и работа резания. Вибрации в станочных системах
- •6.1. Экспериментальные методы измерения сил резания
- •6.2. Влияние различных факторов на силу резания в условиях свободного резания
- •6.2. Силы резания в условиях несвободного резания
- •6.3. Работа и мощность резания
- •6.4. Вибрации в технологической системе
- •7. Тепловые процессы в технологических сисемах
- •7.1. Виды теплообмена в технологических системах
- •7.2. Теплообмен в твердых телах
- •7.3. Конвекция и тепловое излучение
- •7.4. Баланс теплоты при резании материалов. Законы распределения температур
- •7.5. Экспериментальные методы исследования температур резания
- •7.6. Влияние на температуру различных факторов процесса резания
- •8. Стойкость, прочность и надежность режущих инструментов
- •8.1. Изменение свойств технологической системы в процессе ее функционирования
- •8.2. Виды изнашивания режущих инструментов
- •8.3. Геометрия изнашивания режущих инструментов
- •9. Особенности шлифования
- •9.1. Виды шлифования
- •9.2. Особенности абразивного инструмента
- •9.3. Особенности шлифования
- •10. Особенности сверления
- •10.1. Конструкция спирального сверла и его геометрические параметры
2.4. Элементы режущей части инструмента
Режущая часть любого инструмента состоит из одного или многих лезвий. На лезвии затачиваются передняя поверхность 1, контактирующая в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой; главная задняя поверхность 2, контактирующая с поверхностью резания; вспомогательная задняя поверхность 3, обращенная к обработанной поверхности. При пересечении передней и главной задней поверхностей образуется главная режущая кромка 4, а передней и вспомогательной задней ‑ вспомогательная режущая кромка 5. Место сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок называется вершиной режущего лезвия 6.
Режущие кромки никогда не бывают абсолютно острыми; образующие их поверхности сопрягаются по радиусу скругления.
Сопряжение главной и вспомогательной режущих кромок бывает острозаточенное, по дуге окружности или по переходной кромке.
2.5. Координатные плоскости
Расположение режущих кромок в пространстве оценивается относительно т. н. координатных плоскостей.
В свою очередь, координатные плоскости рассматривают в различных системах координат.
Статическая система имеет начало в рассматриваемой точке режущей кромки и ориентирована относительно направления скорости резания
,
кинематическая – относительно направления скорости результирующего движения резания
,
где
‑ это скорость подачи, а инструментальная – относительно элементов режущего инструмента, принятых за базу.
Основной плоскостью 1 называется плоскость
,
проведенная перпендикулярно направлению скорости главного движения. У токарных резцов эта плоскость совпадает с их нижней опорной поверхностью.
Плоскостью резания 2 называется плоскость
,
касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная к основной плоскости.
Рабочая плоскость 3 – плоскость
,
в которой расположены направления скоростей главного движения и движения подачи.
Главной секущей плоскостью называется координатная плоскость
,
перпендикулярная к линии пересечения основной плоскости и плоскости резания. В связи с тем, что плоскость резания касательна к главной режущей кромке в рассматриваемой точке, главная секущая плоскость всегда нормальна к ее проекции на основную плоскость.
Вспомогательной секущей плоскостью называют плоскость
,
перпендикулярную к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.
2.6. Геометрические параметры режущей части инструмента в статической системе координат
Углы, определяемые в главной секущей плоскости, называются главными. Они определяют режущий клин, отделяющий слой материала, превращаемый в стружку. Углы, определяемые во вспомогательной секущей плоскости, называются вспомогательными.
Главным задним углом
называется угол между главной задней поверхностью (или касательной к ней) и плоскостью резания.
Углом заострения
называется угол между главной задней и передней поверхностями (или касательными к ним).
Главным передним углом
называется угол между передней поверхностью (или касательной к ней) и основной плоскостью в рассматриваемой точке главной режущей кромки. Он имеет положительное значение, если передняя поверхность направлена вниз от режущей кромки; отрицательное ‑ если передняя поверхность направлена вверх от нее; равен нулю ‑ если передняя поверхность параллельна основной плоскости.
Углом резания
называется угол между плоскостью резания и передней поверхностью (или касательной к ней).
Между этими углами существуют соотношения
;
;
.
Вспомогательный задний угол
‑ это угол между касательной к вспомогательной задней поверхности и плоскостью, проведенной через точку вспомогательной режущей кромки перпендикулярно к основной плоскости.
В основной плоскости измеряются углы в плане.
Главным углом в плане
называется угол между плоскостью резания и рабочей плоскостью. Для токарного резца он определяется проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи. Вспомогательным углом в плане
называется угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи. Углом в плане при вершине
называется угол между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость.
Между этими углами существует соотношение
.
В плоскости резания имеется угол наклона главной режущей кромки
‑ это угол между главной режущей кромкой и основной плоскостью. Если вершина токарного резца ‑ низшая точка кромки, то данный угол ‑ положительный, если высшая ‑ отрицательный. Если режущая кромка токарного резца параллельна основной плоскости, то угол
.
Все перечисленные углы применительно к токарному резцу соответствуют данным определениям, если вершина резца установлена на уровне оси вращения обрабатываемой детали и геометрическая ось стержня резца расположена перпендикулярно к оси вращения обрабатываемой детали. Нарушение этих условий приводит к изменению перечисленных углов.