3.2. Геометрия срезаемого слоя

Сечение срезаемого слоя или сечение среза – фигура, образованная при рассечении слоя материала заготовки, отделяемого лезвием за один цикл главного движения резания, основной плоскостью. Сечение срезаемого слоя может иметь различную форму в зависимости от формы режущей кромки резца и ее расположения относительно вектора скорости движения подачи. В случае прямолинейного режущего лезвия, расположенного под углом к вектору, сечение срезаемого слоя имеет форму параллелограмма, основание которого равно подаче s, а высота – глубине резания t. Схематическое изображение поперечного сечения срезаемого слоя в случае точения показано на рис. 3.1, в случае строгания – на рис. 3.2, а в случае долбления – на рис. 3.3.

Процесс пластической и упругой деформации и сопротивления металла деформированию зависит не только от величины площади, но и от ширины и толщины сечения срезаемого слоя.

Ширина срезаемого слоя (ширина среза) – длина стороны сечения срезаемого слоя, образованная поверхностью резания. Ширина среза обозначается буквой b и измеряется в миллиметрах. Геометрически (рис. 3.1…3.3) ширина срезаемого слоя равна следу 1–2 пересечения поверхности резания плоскостью, которая при точении проходит через ось вращения обрабатываемой детали, а при строгании и долблении перпендикулярна обработанной поверхности. В общем случае, когда и, ширина срезаемого слоя принимается равной проекции рабочей длины режущей кромки резца на основную плоскость:

мм.

Толщина срезаемого слоя (толщина среза) – длина нормали к поверхности резания, проведенной через рассматриваемую точку режущей кромки, ограниченная сечением срезаемого слоя. В общем случае, когда , толщина срезаемого слоя выражается формулой:

Из рис. 3.4 видно, что при одной и той же глубине резания и подаче поперечное сечение срезаемого слоя принимает различную форму (в зависимости от формы режущей кромки и главного угла в плане). При прямолинейной режущей кромке и (рис. 3.4, а) поперечное сечение срезаемого слоя имеет форму прямоугольника; при (рис. 3.4, б, в) – форму параллелограмма. Изменяются при этом толщина и ширина срезаемого слоя: с увеличением угла толщина а увеличивается, а ширина b уменьшается.

Рис. 3.4. Формы поперечного сечения срезаемого слоя

в зависимости от величины главного угла в плане φ

и формы режущей кромки

Если режущая кромка имеет криволинейную форму (рис. 3.4, г), поперечное сечение срезаемого слоя имеет форму запятой; толщина срезаемого слоя при этом в разных точках режущей кромки имеет различное значение; по мере приближения к вершине резца толщина срезаемого слоя уменьшается.

Площадь сечения среза выражается формулой:

мм.

Площадь сечения срезаемого слоя, подсчитываемая по этой формуле, представляет собой площадь номинального сечения. Действительное же сечение срезаемого слоя будет меньше номинального сечения f на некоторую величину осевого сечения гребешков, остающихся на обработанной поверхности (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Остаточные гребешки при точении

На рис. 3.5, а показана остаточная площадь несрезанного гребешка при работе резцом с прямолинейной режущей кромкой и радиусом закругления вершины, равным нулю.

Если обозначим остаточную площадь гребешка через , то действительное сечение