Следовательно, действительное сечение

.

Как показывают исследования, разница между действительным и номинальным сечениями заметна лишь при больших подачах s > 2 мм/об, а потому в практических условиях под площадью сечения срезаемого слоя понимается площадь номинального сечения срезаемого слоя мм².

Для проходного резца, имеющего радиус скругления при вершине резца и работающего с подачейs, меньшей величины этого радиуса (см. рис. 4.5,б), высота остаточного гребешка может быть определена из формулы

.

Так как

,

то

.

Следовательно,

,

или

.

Так как величина весьма мала по сравнению с 2Hr, можно написать

,

или

.       (4.2)

Из формул (4.1) и (4.2) следует, что с уменьшением подачи s и углов в плане и, а также с увеличением радиуса при вершине резцаr высота остаточных гребешков должна уменьшаться, что в действительности и имеет место. Однако фактическая высота остаточных гребешков ввиду значительных упруго-пластических деформаций обработанной поверхности, а также упругого последействия, как правило, получается больше по сравнению с их номинальными значениями.

При точении, в зависимости от соотношения ширины и толщины срезаемого слоя, могут быть получены различные сечения срезаемого слоя (рис. 4.6). Принято считать, что при соотношении получаются прямые сечения срезаемого слоя (см. рис. 4.6,а); если , то получаются равнобокие (см. рис. 4.6,б) сечения; при соотношении получаются такназываемые обратные сечения (см. рис. 4.6,в).

а) б) в)

Рис. 4.6. Формы сечения срезаемого слоя: а) прямой; б) равнобокий; в) обратный

4.3. Свободное и осложненное резание. Прямоугольное и косоугольное 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. 4.7,а); строгание гребешков на строгальном станке (рис. 4.7,б); поперечное точение трубы (рис. 4.7,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. 4.7. Свободное резание: а) точение буртика; б) строгание гребешка; в) подрезка трубы

Типичным примером осложненного резания является точение проходными резцами (рис. 4.8,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 направление, которое мы можем констатировать, наблюдая движение стружки, является результирующей этих различных направлений. На рис. 4.8,б представлена схема несвободного резания при строгании фасонной канавки. В процессе резания принимает участие режущая кромка, состоящая из трех участков ab, bc, cd.

Рис. 4.8. 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 своего движения, то имеет место прямоугольное резание (см. рис. 4.7,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 называтьсянаклонным или косоугольным (рис. 4.9,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. 4.9. 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.