1.3. Классификация видов обработки резанием

По виду инструментов обработка резанием делится на точение, фрезерование, сверление, протягивание, шлифование и др.

Точение: режущие инструменты – токарные резцы различного назначения для различных токарных операций.

Фрезерование: режущие инструменты – фрезы различных конструкций для обработки плоскостей, канавок уступов, профильных поверхностей.

Сверление: режущие инструменты – сверла для обработки отверстий.

Протягивание: режущие инструменты – протяжки для обработки внутренних и наружных поверхностей.

Шлифование: режущие инструменты – шлифовальные круги, шлифовальные ленты, шлифовальные пасты.

Обработка резанием также классифицируется по признакам: свободное и несвободное, прямоугольное и косоугольное, однолезвийное и многолезвийное, непрерывное и прерывистое.

Если в работе участвует только одно главное лезвие, то такое резание называют свободным (рис. 13, б); если же в работе помимо главного лезвия принимают участие переходное и вспомогательное лезвия, то резание называют несвободным (рис. 13, а). Углы, под которыми поверхности и лезвия инструмента расположены в пространстве, называют геометрическими параметрами инст­румента.

Существующее в настоящее время разнообразие обра­ботки резанием, конструкций и геометрии инструментов, свойств обрабатываемых материалов, широкие пределы изменения режимов резания обусловливают практически бесконечное число возможных комбинаций условий реза­ния. Однако все они могут быть сведены к сравнитель­но небольшому числу основных случаев работы режуще­го лезвия. Их классификация может быть проведена по следующим признакам.

а б

Рис. 13. Несвободное (а) и свободное (б) резание

1. По количеству участвующих в резании режущих кромок – свободное и несвободное. При свободном реза­нии в работе принимает участие только одна режущая кромка (рис. 14, а, б). В этом случае все участки режущей кромки находятся практически в одинаковых условиях, а направления перемещения всех частиц стружки практи­чески одинаковы.

а б в

Рис. 14. Примеры свободной (а, б) и несвободной (в) обработки

резанием

Но гораздо чаще приходится иметь дело с процессом несвободного резания (рис. 14, в), при котором вспомогательная режущая кромка в зависимости от радиуса вершины резца r, вспомогательного угла в плане ₁ и подачи S_о принимает большее или меньшее участие. Оно создает так называемое побочное резание в дополнение к глав­ному, осуществляемому главной режущей кромкой. При этом процесс образования стружки является весьма слож­ным, так как здесь отдельные элементы стружки стре­мятся передвигаться по передней поверхности резца в различных направлениях.

2. По ориентации режущей кромки относительно век­тора скорости главного движения – прямоугольное и косоугольное. Если режущая кромка перпендикулярна к направлению главного движения резания, оно являет­ся прямоугольным, а если не перпендикулярна – косо­угольным (рис. 15). Положение режущей кромки отно­сительно направления движения характеризуется углом наклона режущей кромки . В зави­симости от формы главной режущей кромки и ее рас­положения относительно оси заготовки образуются раз­личные формы сечения среза, а следовательно, и стружки. Сечение среза при свободном резании резцом с прямо­линейной режущей кромкой, расположенной перпенди­кулярно к оси заготовки (см. рис. 15, a; 16, а), имеет форму прямоугольника. В данном случае толщина среза постоян­на и равна подаче,  = 90°.

а б

Рис. 15. Прямоугольная (а) и косоугольная (б) обработка резанием

Если прямолинейная режущая кромка при свободном резании расположена по отношению к оси заготовки под углом   90° (см. рис. 15, б; 16, б), сечение среза имеет форму параллелограмма, а толщина, как и в первом случае, постоянна, но меньше подачи.

Несвободное резание применяется при работе резцом с прямолинейной режущей кромкой и с радиусом вершины r (рис. 16, в). В этом случае сечение среза сложное по форме. На участке аb оно имеет форму парал­лелограмма, а на участке bc – форму запятой, при этом на участке аb толщина постоянна, но меньше подачи, а на участке bc – переменна, но тоже меньше подачи.

а б

в г

Рис. 16. Формы сечения срезаемого слоя при свободной (а, б) и несвободной (в, г) обработке резанием

При несвободном резании резцом с криволинейной режущей кромкой (рис. 16, г) сечение среза имеет форму запятой, а толщина, измеряемая по нормали к режущей кромке, переменна и меньше подачи.

В зависимости от соотношения между подачей и глу­биной резания стружка называется прямой при S < t, квадратной при S = t и обратной при S > t.

Основные закономерности процесса резания обычно изучают в условиях свободного прямоугольного резания, так как в этом случае процесс очищается от ряда наслое­ний, усложняющих наблюдение явлений.

3. По количеству одновременно участвующих в работе лезвий – одно- и многолезвийное. К первому виду отно­сятся точение, строгание, долбление; ко второму – свер­ление, фрезерование и т.д.

4. По форме сечения среза – с постоянным и пере­менным сечениями. К первому виду относятся, напри­мер, точение, сверление; ко второму – фрезерование. При работе современного автоматизированного оборудования возможно одновременное изменение всех элементов режима резания и сечения среза, в том числе при точе­нии и сверлении.

5. По времени контакта режущего лезвия с деталью – непрерывное и прерывистое. Первый вид характеризуется непрерывным контактом рабочих поверхностей лезвия с деталью; перерыв наступает только при переходе к обра­ботке другой детали. Прерывистый процесс резания осуществляется путем периодического повторения цикла резание–отдых лезвия. При этом существенную роль играют процессы, связанные с врезанием и выходом ре­жущего клина из контакта с деталью.