1.3.4 Выбор главного и вспомогательного углов в плане

Эти углы оказывают влияние на шероховатость обработанной поверхности и на износ инструмента.

Уменьшение углов j и j₁ приводит к снижению шероховатости обработанной поверхности и повышению периода стойкости инструмента, но в то же время – к увеличению силы отжимающей резец от заготовки (сила Р_у), что может привести к возникновению вибраций. Поэтому главный угол в плане должен выбираться исходя из жесткости заготовки.

При чистовой обработке жестких заготовок угол φ необходимо брать меньше, чтобы обеспечить более высокую работоспособность инструмента и меньшую высоту микронеровностей обработанной поверхности, при обработке нежестких заготовок необходимо учитывать вероятность возникновения вибраций (для уменьшения составляющей силы резания Р_у следует увеличивать главный угол в плане).

Вспомогательный угол в плане для резцов обычно берется в пределах 10…30^о.

1.3.5. Выбор радиуса при вершине резца

Влияние радиуса при вершине на процесс резания аналогично влиянию главного угла в плане j. Увеличение радиуса влечет за собой увеличение силы резания, отжимающей резец от заготовки, что может привести к возникновению вибраций; увеличение радиуса – уменьшает высоту микронеровностей обработанной поверхности.

1.4. Основные движения при резании

Обработка резанием — процесс срезания режущим инстру­ментом с заготовки слоя материала в виде стружки для получе­ния необходимой геометрической формы, размеров, взаимного положения поверхностей и свойств (качества) поверхностного слоя обработанной детали. Для этого режущему инструменту и заготовке необходимо сообщить относительные движения реза­ния, т. е. движения, которые обеспечивают срезание с заготовки слоя металла и вызывают изменение состояния обработанной поверхности заготовки. К ним относят главное движение реза­ния и движение подачи.

За главное движение резания D_r прини­мают движение, определяющее скорость деформирования мате­риала и отделения стружки.

Движением подачи называют такое, которое необходимо, чтобы указанный процесс совершался непрерывно или повторялся.

Эти движения могут быть непрерывными или прерыви­стыми, а по характеру – вращательными, поступательными, возвратно-поступательными, комбинированными (сложными). Скорость главного движения резания обозначают V (скорость резания), скорость движения подачи V_S (допускается S). Напри­мер, при точении обработка ведется с замкнутым (обычно круго­вым) главным движением резания и любым движением подачи в плоскости, перпендикулярной направлению главного движения резания. К методам обработки отверстий с замкнутым круговым движением резания и движением подачи в направлении оси вра­щения могут быть отнесены сверление, зенкерование, разверты­вание, растачивание цилиндрических поверхностей.

Заготовку и инструмент устанавливают и закрепляют в рабо­чих органах станка, обеспечивающих необходимые относитель­ные движения (в шпинделе, патроне, на столе, в револьверной головке). Движения рабочих органов станка подразделяют на движения резания, установочные и вспомогательные.

Движения, обеспечивающие взаимное положение инструмента и заготовки для срезания с нее определенного слоя материала, называют ус­тановочными.

К вспомогательным движениям относят транспортирование заготовки, закрепление заготовки и инструмента, быстрые перемещения рабочих органов станка.

Конкретный процесс обработки резанием принято представ­лять в виде схемы (рис. 1.8). Для этого используют установленные нормативными документами условные обозначения. Изображают упрощенно заготовку, ее установку и закрепление на станке, ре­жущий инструмент, его положение относительно заготовки и за­крепление. В процессе обработки резанием на заготовке различа­ют обрабатываемую поверхность 1, поверхность резания 2 и об­работанную поверхность 3. Показывают движения резания, их характер и технологическое назначение. При обработке с программным управлением схематически изображается траектория движения инструмента.

Рис. 1.8. Схема обработки заготовки точением: 1 — обрабатываемая поверхность; 2 — поверхность резания; 3 — обработанная поверхность

В процессе резания принимают участие инструмент и заготовка, которые совершают движения относительно друг-друга. Эти движения называются рабочими (исполнительными) или движениями формообразования. Для описания движения за систему отсчета могут быть приняты или режущий инструмент, или заготовка. При резании принято рассматривать движение режущего инструмента относительно заготовки. В этом случае заготовка рассматривается как тело, находящееся в покое.

Движение резания и движение подачи могут быть вращательными или поступательными прямолинейными, и сообщаться как инструменту, так и заготовки.

Так, например, при продольном точении главным движением является вращательное движение заготовки вокруг своей оси, а движением подачи – прямолинейное поступательное перемещение режущего инструмента вдоль оси заготовки (рис. 1.9а). При сверлении на вертикально-сверильном станке главным будет вращательное движение сверла вокруг своей оси, а движением подачи – прямолинейное поступательное перемещение сверла вдоль своей оси (рис. 1.9б). При цилиндрическом фрезеровании главное движение – это вращательное движение фрезы вокруг своей оси, а движение подачи – прямолинейное поступательное перемещение заготовки перпендикулярно оси фрезы (рис. 1.9в).

Поверхность резания образуется главной режущей кромкой. Для продольного точения и сверления – это винтовая поверхность, для фрезерования – циклоида.

Результирующее движение – суммарное движение V_e режущего инструмента относительно заготовки, включающее главное движение V и движение подачи V_s (рис. 1.9):

. (1.6)

Угол скорости резания η – угол между векторами и .

а) б) в)

Рис. 1.9. Кинематика точения (а), сверления (б), фрезерования (в):

1 – обрабатываемая поверхность, 2 – обработанная поверхность, 3 – поверхность резания; 4 – рабочая плоскость D_r – главное движение, D_s – движение подачи, V – скорость главного движения, V_s – скорость движения подачи, V_e – скорость результирующего движения, η – угол скорости резания