- •С.Н. Григорьев, а.Г. Схиртладзе, в.А. Скрябин, в.З. Зверовщиков, и.И. Воячек, а.Н.Машков резание материалов Учебник
- •Пенза 2012
- •Оглавление
- •Глава 1. Современные инструментальные материалы 12
- •Введение
- •Глава 1. Современные инструментальные материалы
- •1.1 Эксплуатационные свойства инструментальных материалов
- •1.2 Характеристика и область применения инструментальных материалов
- •1.3. Зарубежные марки быстрорежущих сталей и твердых сплавов
- •1.4. Минералокерамические и сверхтвёрдые инструментальные материалы
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 2. Элементы процесса резания и режущей части инструмента
- •2.1. Кинематические элементы и характеристики резания
- •2.2. Элементы лезвия инструмента и системы координатных плоскостей
- •2.3. Геометрические параметры инструмента
- •2.4. Элементы режима резания
- •2.5. Элементы срезаемого слоя и стружки
- •2.6. Свободное и несвободное резание
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 3. Процесс образования стружки при резании
- •3.1. Пластические деформации материалов при резании
- •3.2. Классификация стружек. Методы исследования процесса стружкообразования
- •3.3. Механизм образования сливной стружки
- •3.4. Наростобразование при резании металлов
- •3.5. Усадка стружки
- •Относительный сдвиг и коэффициент усадки стружки
- •Зависимость усадки стружки от различных факторов
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 4. Напряжённо-деформированное состояние материала и силы при резании
- •4.1. Напряжённо-деформированное состояние материала в зоне резания. Система сил
- •4.2. Факторы, влияющие на касательные напряжения, углы трения и сдвига
- •4.3. Силы на задней поверхности инструмента
- •4.4. Система сил, действующих на резец и заготовку
- •4.5. Факторы, влияющие на силы резания при точении
- •4.6. Расчёт сил резания при точении
- •4.7. Измерение сил резания
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 5. Теплообразование и температура в зоне резания
- •5.1. Образование и распределение тепла при резании. Температура в зоне резания
- •5.2. Факторы, влияющие на температуру в зоне резания. Оптимальная температура резания
- •5.3. Экспериментальное исследование тепловых процессов при резании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 6. Износ и стойкость режущих инструментов
- •6.1. Виды и причины износа режущих инструментов
- •6.2. Износ лезвийных инструментов
- •6.3. Критерии износа и затупления режущих инструментов
- •6.4. Стойкость инструментов. Допускаемая скорость резания
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 7. Влияние свойств материалов на обрабатываемость резанием
- •7.1. Характеристики и оценка обрабатываемости материалов
- •7.2. Обрабатываемость конструкционных материалов
- •7.3. Методы повышения обрабатываемости материалов
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 8. Формирование геометрических и физико-механических параметров поверхности при резании
- •8.1. Понятие качества поверхностей деталей
- •8.2. Механизм образования шероховатости
- •8.3. Физико-механические свойства поверхностного слоя материала
- •8.4. Обеспечение эксплуатационных свойств поверхностей деталей при резании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 9. Процессы сверления, зенкерования и развертывания
- •9.1. Особенности процесса резания при сверлении, зенкеровании и развертывании
- •9.2. Геометрические параметры спирального сверла
- •9.3. Элементы режима и силы резания при сверлении
- •9.4. Силы резания при сверлении
- •9.4. Методика расчета режима резания при сверлении
- •9.5. Процессы зенкерования и развертывания отверстий
- •9.6. Элементы режима и силы резания при зенкеровании и развертывании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 10. Процесс фрезерования
- •10.1. Кинематические особенности процесса фрезерования
- •10.2. Геометрические элементы режущей части фрезы
- •10.3. Элементы режима резания и срезаемого слоя при фрезеровании
- •10.4. Сила резания и мощность фрезерования
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Г л а в а 11. Процесс шлифования
- •11.1. Особенности процесса резания при шлифовании
- •11.2. Шлифовальные материалы
- •11.3. Элементы режима резания при шлифовании
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 12. Процесс резания несвязанным шлифовальным материалом
- •12.1. Классификация и характеристики методов обработки несвязанным шлифовальным материалом
- •Вибрационный метод обработки деталей
- •Турбоабразивная обработка поверхностей деталей
- •Магнитно-абразивная обработка поверхностей деталей
- •Финишная обработка деталей уплотненным шлифовальным материалом
- •Полирование деталей в среде шлифовального материала
- •12. 2. Особенности процесса резания несвяэанным абразивным материалом
- •12.3. Силы и мощность резания при шпиндельной абразивной обработке
- •Интенсивность съема металла
- •Силы и мощность резания
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 13. Особенности обработки пластмасс резанием
- •13.1. Физические основы процесса резания пластмасс
- •13.2. Обрабатываемость пластмасс некоторыми способами лезвийной обработки
- •13.3. Особенности обработки пластмасс на отделочных операциях
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Гл а в а 14. Оптимизация режима резания при обработке деталей
- •14.1. Графоаналитический метод оптимизации режима резания
- •2. Выбрать материал и геометрические параметры режущего клина резца.
- •3. Оптимизировать подачу – s.
- •4. Рассчитать скорость резания Vр.
- •5. Рассчитать частоту вращения шпинделя станка и уточнить скорость резания.
- •7. Скорректировать подачу в зависимости от допустимых режущих свойств инструмента – Sр.
- •8. Проверить выбранный режим резания по мощности станка.
- •14.2. Оптимизация режима резания при одноинструментальной обработке на токарном станке с чпу модели 16к20ф3с32
- •14.3 Оптимизация режима резания при торцовом фрезеровании
- •14.4. Оптимизация обработки отверстий развертками
- •Основные понятия и термины
- •Вопросы для самоконтроля
- •Заключение
- •Список литературы
10.2. Геометрические элементы режущей части фрезы
Геометрические параметры зуба (лезвия) фрезы так же, как и лезвия резца, измеряются в статической системе координат, ориентированной относительно направления скорости Vглавного движения ре-занияDr, и кинематической системе, ориентированной относительно направления скоростиVe результирующего движенияDe. Статическая система координат состоит из основной плоскостиPvc, плоскости резанияPncи главной секущей плоскостиPc(рис. 10.4,а), кинематическую систему образуют плоскостиPvк,PnкиPк(рис. 10.4,б).

Рис. 10.4. Координатные плоскости при цилиндрическом фрезеровании: а) статическая система координат; б) кинематическая система координат
Статические углы. На рис. 10.5 показаны геометрические параметры лезвия торцовой фрезы со вставными зубьями, а на рис. 10.6 –цилиндрической фрезы Различают углы, определяющие форму режущего клина (лезвия)и, углы в планеии угол наклона главной режущей кромки.

Рис. 10.5. Углы торцовой фрезы со вставными зубьями
На рис. 10.6 показаны геометрические параметры лезвия цилиндрической фрезы. Различают углы, определяющие форму режущего клина (лезвия)и, углы в планеии угол наклона главной режущей кромки.

Рис. 10.6. Геометрические параметры режущей части цилиндрической фрезы: – главный передний угол; n – задний угол в нормальной плоскости; главный задний угол; – поперечный передний угол; угол наклона зубьев
Передний угол – уменьшает работу пластической деформации и работу трения по передней поверхности и обеспечивает высокую стойкости фрезы. Передний угол γ выбирают в зависимо- сти от физико-меха-нических свойств обрабатываемого материала, а также от свойств материала режущей части фрезы. Передний угол у дисковых фасонных фрез в большинстве случаев принимается равным нулю с целью упрощения расчетов профиля и изготовления фрезы. Задний угол α рассматривается в торцовой и нормальной плоскостях.
Для торцовых твердосплавных фрез при высокой жесткости технологической системы главный угол в плане угол ≤ 30º, а при нормальной жесткости технологической системы = 45…60º (рис 10.7).
Вспомогательный угол в плане у торцовых фрез равен 5…10º. Чем меньше этот угол, тем ниже шероховатость обработанной поверхности.
В настоящее время
распространение получили торцовые
фрезы с углом
на переходной режущей кромкеf0=1,2…1,5
мм. В этом случае повышаются прочность
зуба и стойкость фрезы.
Для более плавного входа зубьев фрезы в срезаемый слой и выхода из него, а также для увеличения числа одновременно работающих зубьев фрезы имеют винтовую стружечную канавку. Таким образом, главные лезвия фрезы являются винтовыми линиями, навернутыми на цилиндр диаметром D, а уголих наклона к оси фрезы называютуглом наклона винтовой канавки.
У стандартных фрез угол наклона винтовой канавки назначают в пределах 25…35º; у специальных, предназначенных для фрезерования детали определенной ширины, угол рассчитывают, чтобы получить так называемое равномерное фрезерование. Расстояниеtтмежду двумя зубьями по торцу называют торцовым шагом.
Расстояние to между двумя зубьями вдоль оси фрезы называют осевым шагом. Связь между осевым и торцовым шагами выражается формулой:
tо
=tт
.
(10.1)
Расстояние to между двумя зубьями вдоль оси фрезы называют осевым шагом. Связь между осевым и торцовым шагами выражается формулой:
tо
=tт
.
(10.1)

б)в)
Рис. 10.7. Углы в плане у торцовой фрезы: а),б) без переходной кромки;в) с переходной кромкой
