2. Г еометрические элементы и поверхности заготовки. Припуск, срезаемый слой, сечение срезаемого слоя и их параметры.

Поверхность резания связана с рядом других не менее важ­ных для понимания процесса резания поверхностей и геометричес­ких элементов заготовки: обрабатываемой и обработанной поверх­ностями, припуском на обработку, снимаемым и срезаемым слоями и их параметрами.

Обрабатываемой поверхностью называется исходная поверхность заготовки, частично или полностью удаляемая в процессе обработки. Обработанной поверхностью называется поверхность, получаемая в результате обработки. Обрабатываемая поверхность определяет величину припуска, длительность процесса обработки, производительность. Обработанная поверхность определяет качество и долговечность детали. Для отдельных видов обработки, например, для строгания и протягивания поверхность резания совпадает с обработанной поверхностью.

Припуск – это весь подлежащий удалению слой материала заготовки за один или несколько проходов инструмента в движении подачи с целью получения готовой детали.

Снимаемым слоем называется часть объема заготовки, удаляемая за один проход инструмента в движении подачи. Снимаемый слой имеет длину , ширину и толщину . Наряду с этими размерами снимаемого слоя для оценки нагруженности режущей кромки вводится понятие глубины резания . Существует два понятия глубины резания:

1. Глубина резания – это расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное в направлении нормали к обработанной поверхности.

2. Глубина резания – это размер снимаемого слоя, измеряемый в направлении перпендикуляра к рабочей плоскости. Рабочая плоскость – это плоскость, проходящая через направления скоростей главного движения и движения подачи. Первое определение глубины резания не является универсальным и, например, при отрезании, подрезании, сверлении, фрезеровании и других видах обработки неприемлемо. Чаще всего это определение глубины резания используется при разработке технологических процессов и характеризуется толщиной слоя припуска, который может быть срезан за один проход инструмента. Второе определение является универсальным и применяется в теории резания для характеристики размера рабочего участка режущей кромки, находящегося в контакте с заготовкой.

Представим, что режущая кромка I произвольной формы участвует в движении резания, описывая в пространстве некоторую траекторию 2 и образуя поверхность резания (рис. 1). За один виток в главном движении режущая кромка за счет подачи срежет слой материала 3, называемый срезаемым слоем.

Срезаемый слой – это часть объема снимаемого слоя, удаляемая за один оборот или двойной ход главного движения. Фигура, образованная при рассечении срезаемого слоя основной плоскостью, называется сечением срезаемого слоя. Сечение срезаемого слоя характеризуется длиной , шириной и толщиной . Длина измеряется в направлении непрерывного движения точки режущей кромки по траектории резания. Ширина – это размер сечения срезаемого слоя, измеряемый по поверхности резания (линейный размер наибольшей стороны сечения срезаемого слоя).Толщинa – это линейный размер сечения срезаемого слоя в рассматриваемой точке режущей кромки в направлении нормали к поверхности резания. При точных расчетах этих параметров сечение среза рассматривают в основной плоскости перпендикулярной вектору скорости резания. Толщина и ширина среза являются важнейшими характеристиками процесса резания и наряду с технологическими параметрами , и называются элементами режима резания. Пользуются также понятием площади сечения срезаемого слоя .

Р азличают номинальное (abcd) и действительное (abed) сечения срезаемого слоя, отличающиеся на величину так называемого "гребешка" bce, определяющего шероховатость обработанной поверхности (рис. 2).

Рассмотрим эти понятия на примерах некоторых. видов обработки резанием ( рис .3). При обтачивании:

, ; .

Независимо от формы режущей кромки площадь срезаемого слоя всегда будет определяться произведением подачи на глубину резания. При фрезеровании толщина срезаемого слоя переменна и зависит от угла контакта зуба фрезы с заготовкой :

.

Рис.3. Снимаемый, срезаемый слой и сечение срезаемого слоя при: а – обтачивании; б – отрезании; в – сверлении; г – зенкеровании; д – периферийном фрезеровании; е – торцовом фрезеровании; 1 – снимаемый слой; 2 – срезаемый слой; 3 – сечение срезаемого слоя