2.6. Свободное и несвободное резание

В зависимости от степени осложненности условий, в которых совершается процесс пластического деформирования металлов при резании и, следовательно, стружкообразование, необходимо принципиально различать два случая.

1. При одних методах обработки направление перемещения частиц стружки во всех точках работающей части режущих кромок является одинаковым или практически одинаковым, отличаясь в различных точках незначительно. В этом случае мы имеем свободное резание.

Примерами свободного резания являются точение на токарном станке бурта или диска с поперечной подачей резца, причем длина лезвия превышает ширину бурта или диска (рис. 2.23,а); строгание гребешков на строгальном станке (рис. 2.23,б); поперечное точение трубы (рис. 2.23,в). При этих методах резания все частицы срезаемого слоя металла, перейдя в стружку, стремятся передвигаться в одном и том же направлении.

2. При других методах обработки частицы стружки стремятся передвигаться в различных направлениях на различных участках работающей части режущих кромок. В этом случае мы имеем осложненное(несвободное)резание.

а)б)в)

Рис. 2.23. Свободное резание: а) точение буртика; б) строгание гребешка; в) подрезка трубы

Типичным примером осложненного резания является точение проходными резцами (рис. 2.24,а). Здесь работающая часть режущих кромок состоит из двух участков, наклоненных друг к другу под определенным углом. На каждом из этих участков частицы стружки стремятся передвигаться в своем особом направлении. Фактическое направленине, которое можно констатировать, наблюдая движение стружки, является результирующей этих различных направлений. На рис. 2.24,бпредставлена схема несвободного резания при строгании фасонной канавки. В процессе резания принимает участие режущая кромка, состоящая из трех участковab,bc,cd.

а) б)

Рис. 2.24. Несвободное (осложненное) резание: а) точение проходным резцом; б) строгание канавки фасонным резцом

На практике в подавляющем большинстве случаев приходится иметь дело с осложненным резанием. При научных же экспериментах, когда требуется изучить процесс резания без осложнения его дополнительными деформациями, чаще прибегают к свободному резанию.

Вопрос о направлении перемещения стружки непосредственно связан также с расположением режущей кромки инструмента относительно направления ее движения.

Если режущая кромка расположена перпендикулярно к направлению движения, то имеет место прямоугольноерезание (см. рис. 2.23,а,б). При свободном прямоугольном резании отделяющаяся стружка завивается в логарифмическую спираль.

Если же режущая кромка не составляет прямого угла с направлением своего движения, то резание будет называться наклонным иликосоугольным(рис. 2.25,а,б). При наклонном резании стружка завивается винтовой спиралью с направлением и шагом, зависящим от наклона режущей кромки к направлению ее движения.

а)б)

Рис. 2.25. Схема косоугольного резания: а) строгание буртика; б) точение буртика

В дальнейшем при теоретическом рассмотрении вопросов пластического деформирования металлов при резании мы будем иметь в виду свободное резание, за исключением тех случаев, которые будут оговариваться особо.