2.9. 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, в этом случае все участки режущей кромки находятся практически в одинаковых условиях, а направления перемещения всех частиц стружки практически одинаковы; гораздо чаще приходится иметь дело с процессом несвободного резания, при котором вспомогательная режущая кромка в зависимости от радиуса вершины резца, вспомогательного угла в плане и подачи 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; положение режущей кромки относительно направления движения характеризуется углом наклона режущей кромки; в зависимости от формы главной режущей кромки и ее расположения относительно оси заготовки образуются различные формы сечения среза, а следовательно, и стружки;

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;

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.

3. Инструментальные материалы

3.1. 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) достаточно высокая твердость в состоянии поставки или достигаемая в результате ТО; твердость характеризует сопротивление материала контактным напряжениям;

2) достаточно высокая прочность;

3) достаточно высокая вязкость, которая характеризует сопротивление материала разрушению под действием ударных нагрузок;

4) достаточно высокая теплостойкость – способность сохранять при нагреве, возникающем в процессе эксплуатации, структуру и режущие свойства;

5) хорошая теплопроводность для отвода тепла из зоны резания;

6) низкий коэффициент трения;

7) низкая физико-химическая активность по отношению к обрабатываемому материалу;

8) износостойкость для обеспечения хорошей сопротивляемости истиранию обрабатываемым материалом;

9) высокая прокаливаемость, которая характеризует распределение твердости по сечению инструмента;

10) устойчивость против перегрева, когда в случае излишнего нагрева при ТО снижается прочность и вязкость;

11) устойчивость против обезуглероживания, когда в случае нагрева при ТО поверхностный слой обедняется углеродом;

12) хорошая закаливаемость – способность получать при закалке мартенситную структуру и высокую твердость;

13) хорошая сопротивляемость деформациям при ТО;

14) устойчивость к трещинообразованию, возможному при ТО или при высоких температурах резания;

15) хорошая обрабатываемость давлением и резанием, в частности, хорошая шлифуемость; хорошая свариваемость.