18.1 Способы обработки металлов резанием и классификация движений в металлорежущих станках
При обработке резанием на металлорежущих станках за счет срезания инструментом слоя металла с заготовки добиваются заданной чертежом геометрической формы; точности размеров; точности взаиморасположения и шероховатости поверхностей детали. На заготовке (рис. 18. \а) различают обработанную (III) и обрабатываемую (I) поверхности, а также поверхность резания (II).
Способы обработки резанием следующие: точение, сверление, фрезерование, протягивание, шлифование и другие, менее распространенные.
Механическая обработка металлов резанием сопровождается значительными отходами металла в стружку.
Установлено, что при обработке резанием поковок, полученных на штамповочных молотах, КИМ составляет в среднем 0,66, а полученных на кривошипных горяче-штамповочных прессах – 0,70. Если учесть к тому же потери металла при изготовлении поковок, то общий коэффициент использования металла составит в среднем 0,42...0,70
Механизмы металлорежущих станков задают рабочие, установочные и вспомогательные движения. Первая группа движений обеспечивает срезание слоя металла или вызывает изменение состояния обработанной поверхности заготовки. К ним относятся: главное движение резания Dк. (рис. 18.1,6,) – прямолинейное поступательное или вращательное движение заготовки или режущего инструмента, происходящее с наибольшей скоростью v в процессе резания; движение подачи Ds – прямолинейное поступательное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, скорость которого us меньше скорости главного движения резания,
предназначенное для того, чтобы распространять отделение слоя материала на всю обрабатываемую поверхность; касательное движение DK — прямолинейное поступательное пли вращательное движение режущего инструмента, скорость которого vk меньше скорости главного движения резания и направлена по касательной к режущей кромке, предназначенное для того, чтобы сменять контактирующие с заготовкой участки режущей кромки; результирующее движение резания Д, – суммарное движение режущего инструмента относительно заготовки, включающее главное движение резания, движение подачи и касательное движение.
Для обеспечения взаимного расположения инструмента и заготовки для срезания с нее слоя металла используются установочные движения. Вспомогательные движения необходимы, например, для транспортирования и закрепления заготовки.
Движения резания металлорежущих станков направлены на формообразование поверхностей. Достигается это согласованием скоростей движений заготовки и инструмента, как бы воспроизводящих образующую и направляющую линии, совокупность последовательных положений (следов) которых и предопределяет геометрическую поверхность.
Метод следов (рис. 18.2,....,) характеризуется использованием для формообразования обоих движений резания. Образующей линией является траектория движения точки (вершины) резца, а траектория движения точки заготовки – направляющей линией 2.
При методе касания (рис. 18.2, б) функции формообразующего выполняет движение подачи. Образующей линией является режущее лезвие инструмента, а направляющей линией 2 – касательная к геометрическим вспомогательным линиям, представляющим траектории движения точек режущего инструмента.
Главное движение при методе копирования (рис. 18.2, в) служит формообразованию.
Образующей линией 1 является режущая кромка инструмента, направляющая линия 2 воспроизводится вращением заготовки.
Согласование двух движений подачи при методе обкатки (огибания) (рис. 18.2, г) дает возможность получить образующую линию 1 как огибающую кривую к последовательным положениям режущей кромки инструмента. Направляющая линия 2 воспроизводится вращением заготовки.