Резание

металлорежущийстанок заготовка деталь

Основные понятия обработкиметалов резанием

Технология изготовленияподавляющего большинства деталей механизмов и машин включает операциимеханической обработки резанием. Заготовками для многих деталей являютсяпрутки. Кроме того, заготовки получают путем отливки, ковки, штамповки и другихпроцессов. В процессе обработки резанием с заготовки снимается часть металла,переходящая при этом в стружку; эта часть называется припуском или простоприпуском. Общий припуск на обработку данной поверхности определяется какразность между размером до обработки и после обработки. В результате обработкирезанием обеспечивается форма, размеры и чистота поверхности, заданные чертежом.

Снятие стружки сзаготовки осуществляется различными режущими инструментами. Закрепление режущихинструментов и обрабатываемых деталей, а также их движение и относительноеперемещение производятся рабочими органами металлорежущих станков. Движениярабочих органов станков делятся на основные и вспомогательные.

Основными движенияминазывают те движения при которых производится снятие стружки с заготовки.Вспомогательными движениями называют те, при которых снятие стружки непроизводится (отвод и подвод инструмента). Основное движение разделяется наглавное движение и движение подачи. Снятие стружки осуществляется лишь присочетании этих двух движений. Главное движение и движение подачи осуществляютсяинструментами и деталями в различных комбинациях. При точении заготовкесообщается главное движение, а инструментам (резцам) — движение подачи. Точениепроизводится на станках токарной группы. При фрезеровании, наоборот, главноедвижение сообщается инструментам (фрезам), а движение подачи — заготовкам.

Основные случаи резания

Процесс пластическойдеформации срезаемого слоя и образования стружки кроме указанных ранеепараметров характеризуется еще и степенью осложненности условий, в которыхсовершается образования стружки. По этому признаку различают два случаярезания: свободное и несвободное (осложненное).

1.Свободное резание.

Происходит в случае,когда в резании участвует одна прямолинейная режущая кромка. Деформированноесостояние срезаемого слоя при этом является плоским. Пример свободного резанияуказан на рис.3а. В этом случае деформация совершается в плоскостях,параллельных друг другу, и все элементарные объемы срезаемого слоя могутсвободно перемещаться в параллельных направлениях.

Свободное резание можетосуществляться также при строгании прямых гребешков на плоской поверхностипризматической заготовки или при точении с поперечной подачей буртика нацилиндрическом образце (заготовке). Длинна прямолинейной режущей кромкиинструмента в обоих этих случаях должна быть больше ширины гребешков или буртикана ширину перекрытия режущего лезвия. Свободное резание обычно производится привыполнение каких-либо экспериментов в различных исследованиях. Это делается длятого, чтобы исключить влияние осложненного деформирования срезаемого слоя наисследуемое явление. Получить хороший корень стружки для изучения, например,пластической деформации срезаемого слоя или образования нароста, можно толькопри свободном резании, при котором все явления в зоне резания совершаются всемействе параллельных плоскостей, поэтому одинаковы в каждой из них.

Несвободное (осложненное)резание.

Характеризуется тем, чтоотдельные объемы срезаемого слоя на разных участках режущей кромки перемещаютсяв разных направлениях, что создает условия сложного деформирования и затрудняетобразование стружки.

При несвободном резанииотдельные элементарные объемы срезаемого слоя перемещаются в разныхнаправлениях и поэтому в разных точках зоны резания одни и те же явлениясовершаются по-разному, с разной степенью интенсивности. Картина состояния материалав зоне резания в одной секущей плоскости не является типичной для всех другихсекущих плоскостей и не повторяет картины состояния материала в других секущихплоскостях.

По расположению режущейкромки режущего лезвия относительно направления главного движения (вектораскорости резания) резание может быть прямоугольным или косоугольным. Прирасположении режущей кромки под прямым углом к направлению главного движениярезание называется прямоугольным. Если же режущая кромка расположена кнаправлению резания не под прямым углом (косо), резание называетсякосоугольным. При прямоугольном резании стружка завивается в плоскуюлогарифмическую спираль, а при косоугольном резании – в винтовую, направление ишаг которой зависят от расположения кромки.

Резание можетосуществляться режущими инструментами с одним режущим лезвием или снесколькими. Согласно этому резание может называться однолезвийным илимноголезвийным. Оно может быть непрерывным, например, при точении, илипрерывистым, как при фрезеровании, и происходить с постоянным или переменнымсечением среза

При обработке металловрезанием изделие получается в результате срезания с заготовки слоя припуска,который удаляется в виде стружки. Готовая деталь ограничивается вновьобразованными обработанными поверхностями. На обрабатываемой заготовке впроцессе резания различают обрабатываемую и обработанную поверхности. Крометого, непосредственно в процессе резания режущей кромкой инструмента образуетсяи временно существует поверхность резания.

Для осуществления процессарезания необходимо и достаточно иметь одно взаимное перемещение детали иинструмента. Однако для обработки поверхности одного взаимного перемещения, какправило, недостаточно. В этом случае бывает необходимо иметь два или более,взаимосвязанных движений обрабатываемой детали и инструмента. Совокупностьнескольких движений инструмента и обрабатываемой детали и обеспечиваетполучение поверхности требуемой формы. При этом движение с наибольшей скоростьюназывается главным движением, а все остальные движения называются движениямиподачи.

Процесс пластическойдеформации срезаемого слоя и напряженность процесса резания наиболее полнооценивается не величиной площади поперечного сечения среза, а величинами шириныи толщины поперечного сечения срезаемого слоя. Толщиной срезаемого слоя (среза)a называется расстояние между двумяпоследовательными положениями поверхности резания. Шириной срезаемого слояназывается, расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями,измеренное по поверхности резания.

Форма поперечного сечениясреза зависит от формы режущей кромки инструмента и от расположения ееотносительно направления движения подачи. При резании инструментом спрямолинейной режущей кромкой толщина среза а постоянна на всей ширине среза, апри резании инструментом с криволинейной режущей кромкой толщина срезанеодинакова в разных точках по ширине среза. Из рис.2.2 видно, что припостоянных значениях подачи s иглубины резания t ширина среза b и толщина среза a изменяются в зависимости отположения режущей кромки, в зависимости от угла между режущей кромкой инаправлением подачи.