Вопрос 22

В кинематике резания изучается классификация схем резания как научная основа анализа и синтеза технических способов формообразования деталей машин и трансформации геометрических параметров режущей части инструментов в процессе резания металлов.

 

Кинематика резания рассматривает движение, которые действуют только в процессе резания во время рабочего цикла с момента, когда лезвие вступает в контакт с заготовкой и до прекращения этого контакта. Эти движения в итоге сообщают лезвию инструмента результирующее движение резания относительно заготовки.

При обработке резанием форма и размеры деталей предопределяются формами и размерами режущих кромок, которые срезают материал, и их движениями относительно заготовки.

 

Таким образом, получение геометрической формы детали, образование ее поверхностей – это результат геометрически-кинематических факторов процесса резания.

Поверхности, на которых расположены режущие лезвия и которые соприкасаются с поверхностью детали, называются исходными инструментальными поверхностями.

Для формирования обрабатываемой поверхности, режущие кромки инструмента должны располагаться на поверхности, касательной в процессе обработки к поверхности детали. Траектории движения режущих кромок инструмента при обработке предопределяются сочетанием движений заготовки и инструмента, что обеспечивается станком.

Кинематическая схема резания определяется именно движениями, сообщаемыми станком инструменту и заготовке. Следует учитывать, что кинематические схемы резания не включают холостые ходы на подвод и отвод инструмента к детали.

От характера схемы резания зависят:

1. Геометрические параметры режущей части инструмента.

2. Режимы резания.

3. Метод обработки.

4. Износ и стойкость инструмента.

5. Производительность обработки.

 

Классификацию кинематических схем резания впервые предложил академик Г.И. Грановский. Он определил 282 кинематические схемы резания, которые не только отражают методы обработки металлов резанием, но и дают возможность разрабатывать новые процессы механической обработки.

Для упрощения кинематики рабочих органов станков, кинематические схемы основываются в основном на сочетании двух элементарных движениях заготовки и инструмента – прямолинейного и вращательного.

Согласно исследованиям Г.Грановского используемые схемы резания, в основном, базируются на 3-х элементарных движениях. Реализация большего количества элементарных движений из-за весьма сложной кинематики не реализуется.

 

Наиболее часто в станках рассматриваются 3 основных направления движений

 

Рис. Принципиальные кинематические схемы:

а – одно прямолинейное движение вдоль оси x; b – два прямолинейных движения вдоль осей x, z; в – два движения: прямолинейное вдоль оси x и вращательное вокруг оси x.

1.Простейшая кинематическая схема резания включает одно прямолинейное движение, используемое в следующих процессах:

1.1.Строгание.

1.2.Протягивание.

1.3.Долбление.

2. Два прямолинейных движения реализуются при:

2.1. Строгании по контуру,

2.2. Круговом протягивании сегментов на вращающемся столе круговой протяжкой /используется редко /.

3.Кинематические схемы резания, включающие сочетание одного вращательного и одного прямолинейного движений реализуются при:

3.1.Точении проходными и расточными резцами.

3.2.Нарезании резьбы резцами.

3.3.Нарезании резьбы метчиками, плашками.

3.4.Сверлении.

3.5.Зенкеровании.

3.6.Развертывании.

3.7.Фрезеровании концевыми фрезами.

 

4.Значительное распространение получили схемы резания, основанные на комбинации вращательного движения и поступательного движения, направленного перпендикулярно оси вращения.

Эти схемы используются при фрезеровании цилиндрических поверхностей:

- при работе торцовых фрез ось фрезы перпендикулярна обрабатываемой поверхности,

- при работе угловыми фрезами возможен наклон фрезы для получения наклонной поверхности,

- при обработке плоскостей цилиндрической фрезой ее ось располагается параллельно обрабатываемой плоскости.