Контрольные вопросы

1. Что такое кинематическая схема резания? Каковы движения, совершаемые заготовкой и резцом при продольном точении?

2. Дайте определения рабочих поверхностей и режущих кромок резца.

3. В чем разница между статической и кинематической системами координат? Какие координатные плоскости входят в их состав?

4. Дайте определение геометрических параметров резца. Какое влияние они оказывают на процесс резания и качество обработанной поверхности?

5. Каково влияние угла наклона главной режущей кромки на направление схода стружки?

6. Почему величины углов инструмента в процессе резания отличаются от величин углов статических?

7. Как влияет погрешность установки резца на величину переднего и заднего углов его лезвия?

Гл а в а4. Элементы резания и срезаемого слоя

4.1. Элементы резания

Резание металлов является одним из широко распространенных технологических приемов механической обработки деталей. Оно заключается в последовательном срезании в виде стружки металла заготовки с целью изменения ее формы и размеров в соответствии с требованиями чертежа обрабатываемой детали.

Последовательное непрерывное или прерывистое срезание стружки достигается перемещением инструмента относительно обрабатываемой детали.

В случае продольного наружного обтачивания или внутреннего растачивания относительное рабочее перемещение инструмента и детали происходит по винтовой линии.

В случае строгания и долбления относительное рабочее перемещение происходит по прямой.

Относительное перемещение инструмента по винтовой линии достигается в подавляющем большинстве случаев сочетанием в определенном кинематическом соотношении двух движений: а) равномерного вращательного движения обрабатываемой детали вокруг ее геометрической оси и б) равномерного прямолинейного движения инструмента вдоль оси вращения детали.

Относительное перемещение инструмента по прямой достигается сообщением этого движения инструменту при неподвижном положении обрабатываемой детали (строгание или долбление на поперечно-строгальном станке) или, наоборот, сообщением этого движения обрабатываемой детали при неподвижном положении инструмента (строгание на продольно-строгальном станке).

В первом случае всегда устанавливается такое кинематическое соотношение, чтобы вращательное движение детали, измеренное в метрах в минуту как окружная скорость, было больше скорости прямолинейного движения резца, измеряемого в миллиметрах за оборот детали. В соответствии с этим скорость срезания стружки определяется окружной скоростью вращения детали.

Элементами режима резания являются скорость резания, подача и глубина резания.

Скорость резания. В силу того, что скорость движения подачи пренебрежимо мала по сравнению со скоростью главного движения, заскорость резания принимают скорость главного движения резания V. В случае точения скорость резания измеряется в плоскости вращения детали как окружная скорость обрабатываемой поверхности, наиболее отдаленной от оси вращения, а в случае строгания и долбления – как средняя линейная скорость перемещения резца. Скорость резания обозначается буквой V и измеряется в метрах в минуту, т.е.

,

где – диаметр обрабатываемой поверхности в мм;– частота вращения детали, мин^–1 (при шлифовании скорость резания измеряется в метрах в секунду).

Подача – отношение расстояния, пройденного рассматриваемой точкой режущей кромки или заготовки вдоль траектории этой точки в движении подачи, к соответствующему числу циклов или определенных долей цикла другого движения во время резания.

Под циклом движения понимают полный оборот, ход или двойной ход режущего инструмента или заготовки. Долей цикла является часть оборота, соответствующая угловому шагу зубьев режущего инструмента. Из сказанного следует, что подачей при точении будет перемещение резца вдоль обработанной поверхности за один оборот обтачиваемой или растачиваемой детали, а при строгании или долблении – перемещение резца поперек обработанной поверхности за один рабочий ход строгального или долбежного резца.

В зависимости от характера производимой обработки детали направление движения подачи может быть различно:

а) при точении различают продольное движение подачи вдоль линии центров станка (рис. 4.1,а), поперечное движение подачи – перпендикулярно линии центров (рис. 4.1,б) и наклонное движение подачи – под углом к линии центров (рис. 4.1,в);

в)

Рис. 4.1. Направления движений подачи токарных резцов: а) продольное; б) поперечное; в) наклонное

б) при строгании различают горизонтальное (рис. 4.2,а), вертикальное (рис. 4.2,б) и наклонное (рис. 4.2,в) движения подачи;

а)

б)

в)

Рис. 4.2. Направления движений подачи строгальных резцов: а) горизонтальное; б) вертикальное; в) наклонное

в) при долблении различают продольное (рис. 4.3,а), поперечное (рис. 4.3,б) и круговое (рис. 4.3,в) движения подачи.

в)

а)

б)

Рис. 4.3. Направления движений подачи долбежных резцов:

а) продольное; б) поперечное; в) круговое

Подача обозначается буквой s и измеряется при обточке и расточке в миллиметрах за один оборот детали, а при строгании и долблении – в миллиметрах за один рабочий ход резца.

Глубина резания – размер слоя металла, удаляемого с обрабатываемой поверхности за один проход инструмента, измеренный по нормали к направлению движения подачи. Приведенная формулировка глубины резания является общей. Она справедлива не только для продольного точения, но и для любого метода обработки металлов резанием. Глубина резания обозначается буквой t и измеряется в миллиметрах. При продольном точении глубина резания, мм, измеряется в осевой плоскости детали и равна

,

где D – диаметр обрабатываемой поверхности; d – диаметр обработанной поверхности в мм.

Величина подачи s и глубина резания t определяют размеры поперечного сечения слоя металла, срезаемого резцом с поверхности заготовки за один оборот детали при точении или за один рабочий ход резца при строгании и долблении.