- •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
2.2. Элементы лезвия инструмента и системы координатных плоскостей
Резец (рис. 2.3) состоит из рабочей I и крепежнойIIчастей.
Рабочая часть I – часть режущего инструмента, содержащая лезвие и выглаживатели при их наличии.
Крепежная часть II– часть режущего инструмента для его установки и (или) крепления в технологическом оборудовании или приспособлении.

Рис. 2.3. Конструктивные элементы токарного резца
Лезвие инструмента – клинообразный элемент для проникновения в материал заготовки и отделения слоя материала.
У рабочей части
резца различают следующие элементы
(рис. 2.3): 1– передняя поверхность
лезвия
– поверхность лезвия инструмента,
контактирующая в процессе резания со
срезаемым слоем и стружкой;5 –
задняя поверхность лезвия
– поверхность лезвия инструмента,
контактирующая в процессе резания с
поверхностями заготовки; режущая
кромкаК– кромка лезвия инструмента,
образуемая пересечением передней и
задней поверхностей лезвия;6–
главная режущая кромкаК– часть
режущей кромки, формирующая большую
сторону сечения срезаемого слоя;3– вспомогательная режущая кромкаК′ - часть режущей кромки, формирующая
меньшую сторону сечения срезаемого
слоя; 5– главная задняя поверхность
–
задняя поверхность лезвия инструмента,
примыкающая к главной режущей кромке;4– вспомогательная задняя
поверхность
′
– задняя поверхность лезвия инструмента,
примыкающая к вспомогательной режущей
кромке;2– вершина лезвия – участок
режущей кромки в месте пересечения двух
задних поверхностей;7– основная
плоскость инструмента
.
Передняя и задние поверхности лезвия резца могут быть различным образом ориентированы относительно друг друга, а режущие кромки различно ориентированы относительно обрабатываемой заготовки. Взаимное положение поверхностей лезвия, а также расположение режущей кромки относительно обрабатываемой заготовки определяется группой углов, которые в совокупности называются геометрией инструмента.
Углы резца рассматривают двояко: во-первых, как углы, определяющие форму рабочей части инструмента и необходимые при изготовлении и контроле резцов, т.е. вне процесса резания (статические углы); во-вторых, как углы, которые определяют способность резца осуществлять резание и которые рассматриваются с учетом фактической траектории результирующего движения точек режущих кромок резца и фактического расположения этих кромок относительно обрабатываемой заготовки (кинематические углы).
В соответствии с изложенным углы резца рассматриваются либо в статической, либо в кинематической системе координат.
Статическая
система координат– прямоугольная
система координат с началом в
рассматриваемой точке режущей кромки,
ориентированная относительно направления
скоростиVглавного
движения резания
(рис.
2.4).
Кинематическая
система координат– прямоугольная
система координат с началом в
рассматриваемой точке режущей кромки,
ориентированная относительно направления
скорости
результирующего движения резания
(рис. 2.5).
Общие определения
координатных плоскостей.Основная
плоскость
– координатная плоскость, проведенная
через рассматриваемую точку режущей
кромки перпендикулярно направлению
скорости главного или результирующего
движения резания в этой точке.
Плоскость резания
– координатная плоскость, касательная
к режущей кромке в рассматриваемой
точке и перпендикулярная основной
плоскости.

Рис. 2.4. Статическая система координат при точении
Главная секущая
плоскость
–
координатная плоскость, перпендикулярная
линии пересечения основной плоскости
и плоскости резания.
Все координатные
секущие плоскости называются статическими
,
,
,
если они относятся к статической системе
координат (см. рис. 2.4), икинематическими
,
,
,
если они относятся к кинематической
системе координат (см. рис. 2.5).
Для рассмотрения
геометрических элементов лезвия резца
необходимо дать определение еще одной
плоскости – рабочей. Рабочая плоскость
– плоскость, в которой расположены
направления скоростей главного движения
резания и движения подачи (см. рис. 2.4,
2.5).

Рис. 2.5. Кинематическая система координат при точении
