3.2 Режим резания и геометрия срезаемого слоя

При назначении режимов резания определяют скорость резания, подачу и глубину резания.

Важнейшими величинами, характеризующими основные движе­ния станков, являются скорости резания и подачи. (Рис. 3.2).

а — точение; б — строгание:

V — главное движение (движение резания), S —движение подачи;

1— заготовка; 2—резец; S — стружка; 4 - обрабатываемая поверхность;

5—обработанная поверхность; 6— поверхность резания.

Рис.3.2 - Движение резания.

Скоростью резания V называют расстояние, пройденное точкой режущей кромки инструмента относительно заготовки в единицу времени. Скорость резания имеет размерность м/мин или м/с. Если главное движение вращательное (точение), то скорость резания, м/мин:

V = πDзагn/1000;

где Dзаг — наибольший диаметр обрабатываемой поверхности за­готовки, мм;

п — частота вращения заготовки в минуту, об/мин.

Подачей S называют величина перемещения резца относительно заготовки в направлении движения подачи за один оборот (рис. 3.3) либо один ход заготовки или инструмента.

Различают минутную подачу (Sм), т.е. величину относительного перемещения резца за одну минуту и подачу (S) за один оборот заготовки.

Между ними существует зависимость:

S = Sм/n, мм/об

Подачи бывают продольные, поперечные, тангенциальные. Скорость подачи зависит от не­обходимой чистоты поверхности, требуемой производительности и других факторов. Подача в зависимости от технологического метода обработки имеет размер­ность: мм/об—для точения и сверления; мм/дв. ход—для строга­ния и шлифования.

Глубиной резания t называют расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями заготовки, измеренное перпендику­лярно к последней. Глубину резания задают на каждый рабочий ход инструмента относительно обрабатываемой поверхности. Глу­бина резания имеет размерность мм.

При точении цилиндрической поверхности глубину резания определяют как полуразность диаметров до и после обработки (рис. 3.3):

t = (Dзаг - d)/2;

где d — диаметр обработан­ной поверхности заготов­ки, мм.

Рис. 3.3 - Элементы резания и геометрия срезаемого слоя

Форму срезаемого слоя материала рассмотрим на примере обтачивания цилинд­рической поверхности на токарном станке. На рис. 3.3 показаны два последователь­ных положения резца отно­сительно заготовки за время одного полного ее оборота. В процессе резания участвуют одновременно два движения, поэтому траекторией движения вершины резца относительно заготовки будет винтовая линия. Начав резание в точке А, резец вновь встретится с этой образующей цилиндрической поверхности только в точке В.

Толщиной среза а называется расстояние, измеряемое в направлении, перпендикулярном главной режущей кромке.:

a = S-sin φ, мм

Шириной среза в называется расстояние между обра­батываемой и обработанной поверхностями, измеренное по поверх­ности резания:

b = t / sin φ , мм

где φ — главный угол в плане.

Вышеприведенные формулы показывают, что при постоянной подаче t с увеличением главного угла φ толщина среза уве­личивается, а ширина среза уменьшается. В зависимости от соотношения между глубиной и подачей принято называть срез прямым, когда S < t; квадратным, когда S = t; и обратным, когда S > t.

Резец срезает с заготовки слой материала площадью поперечного сечения fABCD, называемой номинальной площадью поперечного сечения срезаемого слоя fср.сл., мм².

Номинальной площадь поперечного се­чения срезаемого слоя определяется как произведение толщины срезаемого слоя на его ширину или глубины ре­зания на подачу: fср.сл = а-b = S-sin φ/( t / sin φ) = s-t , мм²

Форма и размеры номинального сечения срезаемого слоя мате­риала зависят от s, и t, углов (φ и φ1) формы режущей кромки. (Рис.3.4)

Рис. 3.4 - Зависимость ширины в и толщины а срезаемого слоя от глубины резания и подачи при различных углах в плане