2.1. Процесс резания и его основные элементы

Сначала следует иметь четкое представление об основных видах обработки металллов резанием: точении, сверлении, фрезеровании, строгании и шлифовании. Знать, какие движения совершают заготовка и инструмент и с помощью какого оборудования; какая поверхность при этом будет обрабатываемой, обработанной и поверхностью резания.

Особое внимание обратить на изучение конструктивных и геометрических элементов резца: части, поверхности, режущие кромки, углы. Необходимо иметь понятие о кинематических углах резца; знать элементы режима резания: глубину резания, подачу, скорость резания для каждого вида обработки.

При изучении инструментальных материалов особое вни­мание следует обратить на новые марки быстрорежущих сталей, металлокерамические твердые сплавы, минералокерамические материалы, а также на инструментальные материалы (алмазы природные и синтетические, эльбор, гексанит и др.).

Вопросы для самопроверки

1. Нарисуйте схемы точения, сверления, фрезерования и покажите на них поверхности: обрабатываемую, обработанную и поверхность резания.

2. Как будут изменяться углы а и  токарного резца при продольном точении.

3. Расшифруйте процентный состав марок инструментальных материалов: Р18К6, ВК8, Т15К6.

2.2. Физические основы процесса резания металлов

При изучении физических основ процесса резания металлов необходимо обратить особое внимание на явления, протекающие при стружкообразовании, ознакомиться с видами стружки и с процессом образования стружки при резании пластичных металлов.

Чрезвычайно важным является вопрос о качестве обработанной поверхности: критерии оценки шероховатости обработанной поверхности по ГОСТ 25142—82, влияние элементов режима резания на шероховатость поверхности.

Важно хорошо понять тепловые явления в процессе резания: причины возникновения тепла, распределение тепла, зависимость температуры в зоне резания от элементов режима резания. Уясните, как и с какой целью определяется температура в зоне резания.

Вибрации при резании металлов, возникающие в системе СПИД (станок–приспособление–инструмент–деталь) , могут быть двух видов – вынужденные колебания и автоколебания. Следует изучить причины их возникновения, влияние на процесс резания и способы устранения.

Следует хорошо разобраться в процессе изнашивания режущего инструмента, знать виды, величины, критерии износа. Необходимо усвоить понятие стойкости режущего инструмента, знать способы ее повышения, в частности применение смазочно-охлаждающих жидкостей, и способы подвода жидкости в зону резания с целью повышения стойкости режущего инструмента.

Вопросы для самопроверки

1. Что понимается под шероховатостью поверхности (ГОСТ 25142-82).

2. Напишите уравнение теплового баланса. Как распределяется тепло между стружкой, заготовкой и резцом.

3. Способы подвода в зону резания смазочно-охлаждающей жидкости.

4. Виды износа инструмента: абразивный, адгезионный, окислительный, электродиффузионный.

2.3.5. Металлорежущие станки

2.3.5.1. Основные механизмы, металлорежущих станков

Рассмотрение вопросов кинематики металлорежущих станков начните с изучения классификации станков, разработанной ЭНИМС (Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков). Выясните, что обозначают цифры и буквы, входящие в обозначение модели станка ( например, 1К62, 2135, 7М36 и т. д.). Рассмотрите вопрос о кинематических схемах, обратив внимание на условные обозначения, принятые при их вычерчивании. Четко уясните понятия: «передаточное отношение», «передача»; рассмотрите основные передачи, применяемые в станках (ременная, цепная, зубчатая, реечное зацепление, червячная, винт и гайка, вариатор Светозарова) и их передаточные отношения. Необходимо также знать, что такое кинематическая цепь и чему равно ее передаточное отношение: по какому закону строятся ряды частот вращения шпинделя и ряды подач; уравнение кинематического баланса и его назначение.

Изучение узлов и механизмов станков следует начать с привода, затем изучить коробки скоростей, коробки подач.

При изучении механизмов станков необходимо обратить внимание на назначение и устройство следующих механизмов: для преобразования движения, получения возвратно-поступательного движения, реверсивных, бесступенчатого регулирования скоростей, тормозных, блокировки, управления. Следует изучить устройство и работу гидропривода, который находит все большее применение в конструкции станков (поперечно-строгальные, шлифовальные и др.). Мехатронные и роботизированные станки.