Основные понятия в области обработки металлов резаньем

Большинство изделий образуют методами снятия стружки. Поверхность, с которой стружка снимается, называется обрабатываемой. Поверхность, после снятия стружки- обработанной. Стружку снимают с заготовок различными способами. У инструмента имеются режущие кромки (резцы, сверла, мечаки). У других- множество твердых зерен с острыми гранями и углами на поверхности. Или в толще брусков или кругов. Кроме того, материал можно обрабатывать эрозионным воздействием электрических зарядов или ультразвука. Обрабатываемые поверхности могут быть плоскими, цилиндрическими, коническими, фасонными и криволинейной образующей. Для получения поверхности заданной формы заготовки и инструменты закрепляют на станках рабочие органы, которые сообщают им определенные движения с установленной силой и скоростью. Движение рабочих органов, станков делят на основные и вспомогательные. Основными называются движения, при которых производится снятие стружки с заготовки. Вспомогательными являются движения подвода и отвода инструмента. Основное движение делят на главное и движение подачи. Снятие стружки производится только при наложении этих двух движений. При точении (рис. 1, а) заготовки сообщается вращательное движение, а инструменту (резцу)- поступательное. При фризировании (рис. б) главное движение сообщается инструменту (вращение), а вспомогательное- изделию (перемещение). При сверлении (рис. в) как главное движение, так и движение подачи сообщается инструменту. При строгании (рис. 2) на продольно-строгальных станках главное движение сообщается заготовки, а движение подачи- инструменту (резцу). При строгании на поперечно-строгальных станках (рис. д) главное движении сообщается инструменту, а движение подачи- заготовке. При круглом и плоском шлифовании главное движение – вращательное. Оно осуществляется шлифовальным кругом. При протягивании (рис.ж) главное движение сообщается протяжке, а подача S определяется разностью высот двух соседних зубьев на инструменте. Движения подачи здесь нет, оно заложено в инструменте.

Элементы резанья и геометрия резца

На рис. 2 приведена схема оттачивания вала резцом. Заготовки -1 от шпинделя сообщается вращательное движение, а резцу- 2 сообщается поступательное движение и оба они осуществляются непрерывно. Режим резанья при течении характеризуется следующими величинами: скорость резанья V – путь проходимый в единицу времени точкой, лежащей на обрабатываемой поверхности или точкой, режущей кромки инструмента. Скорость резанья при точении V=

D-исход;

Глубина резанья t - расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностью, измеренная по перпендикуляру к оси заготовки.

t= . Подача S - перемещение резца за один оборот обрабатываемой заготовки мм/оборот.

Ширина срезаемого слоя b, мм. Расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностью измеренное по поверхности резанья. Толщина срезаемого слоя a, мм. Расстояние, измеренное в направлении перпендикулярном ширине срезаемого слоя. Площадь срезаемого слоя f- произведение глубины резанья на подачу: f=S·t=a·b, мм² или ширины на толщину. Во время резанья на резец действует сила р (рис. 3), которую можно разложить на 3 составляющие: 1) вертикальная составляющая силы P_Z , действует в плоскости резанья и направлена вертикально. 2) осевая составляющая P_X, действует в плоскости параллельной основной, проходящей через режущую кромку и направлена в сторону, противоположную основной подаче. 3) радиальная или перпендикулярная к оси заготовки, составляющая P_Y, действует в той же плоскости, что и P_X, но направлена в сторону, противоположную поперечной подачи. Зная сечения стружки f и силу резанья P_Z, можно определить удельное давление P=, Н. Удельное давление для данного металла, полученное при определенных условиях и при резанье в сухую, называется коэффициентом резанья. Сила резанья P_Z может быть определена P_Z=k·f, H. Зная скорость резанья V и силу резанья P_Z можно определить мощность резанья: N_P =; кВм. Зная КПД станка можно определить полную мощность, проводимую к станку N₀ =. Основное технологическое время T₀ прямо пропорционально T₀ =;

L - расчетная длина обрабатываемой заготовки;

t – число проходов;

N - число оборотов заготовки;

S - подача.