§ 3. Елементи різання й геометрія шару, який зрізається

Елементами процесу різання є швидкість різання, подача й глибина різання. Сукупність цих величин називають режимом різання.

Швидкістю різання () називаютьшлях точки ріжучого леза інструмента відносно заготовки в напрямку головного руху за одиницю часу. Швидкість різання вимірюють у м/хв при всіх видах обробки різанням, крім шліфування, полірування й деяких інших, де її вимірюють у м/с.

Якщо головний рух є обертальним (точіння), то швидкість різання (у м/хв)

(2.1)

де — найбільший діаметр оброблюваної поверхнізаготовки, мм;

—частота обертання заготовки, об/хв.

Якщо головний рух є зворотно-поступальним, при чому швидкості робочого й холостого ходів різні, то середня швидкість (м/хв)

(2.2)

де — розрахункова довжина ходу різця, мм;

— число подвійних ходів різця за хвилину;

— коефіцієнт, що характеризує відношення швидкостей робочого й холостого ходів

Подачею називаютьшлях точки ріжучого леза інструмента (рис. 2.5) відносно заготовки в напрямку руху подачі за один оберт або за один подвійний хід заготовки або інструмента. При різних технологічних методах обробки подача має одну з наступних розмірностей: мм/об - точіння, свердління; мм/подв. хід - стругання, довбання; мм/хв - фрезування і т.д.

Розрізняють подачі: поздовжню — ;поперечну — ;вертикальну — ;похилу — ;кругову — ;тангенціальну — ;окружну — .

Рис. 2.5. Елементи різання та геометрія шару, який зрізається

Глибиною різання називають відстань між оброблюваною й обробленою поверхнями заготовки, яку вимірюють перпендикулярно до останньої, за один робочий хід інструмента відносно оброблюваної поверхні.

Глибину різання вимірюють у міліметрах. При точінні циліндричної поверхні глибину різання (у мм) визначають як напіврізницю діаметрів до й після обробки (мал. 2.5):

(2.3)

де — діаметр обробленої циліндричної поверхні, мм.

Розглядаючи фізичну сутність процесу різання використовують поняття ширини й товщини шару матеріалу, який зрізається.

Ширина шару, який зрізається — відстань між оброблюваною й обробленою поверхнями, виміряна по поверхні різання.

Товщина шару, який зрізається — відстань, виміряна по нормалі до поверхні різання, між двома послідовнимиположеннями поверхні різання за час одного оберту заготовки.

На рис. 2.5 показані два послідовних положення різця відносно заготовки за час одного повного її оберту. За цей час різець видаляє із заготовки матеріал, площа поперечного перерізу якого називаєтьсяномінальною площею поперечного перерізу шару, який зрізається. Для різців із прямолінійним ріжучим лезом вона визначається з виразу

(2.4)

Зі схеми обробки видно, що на форму й розміри номінального перетину шару матеріалу, який зрізається, впливають елементи режиму різання (і) і геометрія різального інструменту (кути та). При збільшеннівеличини ширина шару, який зрізається, зростає; при збільшенні подачізростає товщина шару, який зрізається.Зі зміною кутів і, та також змінюються. Якщо ріжуче лезо має криволінійну форму, то поперечний переріз шару, який зрізається, має форму «коми», а товщина шару, який зрізається, у різних точках неоднакова.

До елементів процесу різання відносять також основний (технологічний) час обробки.

Основний (технологічний) час — це час, який витрачається безпосередньо на процес зміни форми й розмірів заготовки й одержання поверхні необхідної шорсткості. Основний час (у хв) при токарній обробці

(2.5)

де розрахункова довжина шляху різального інструменту відносно заготовки в напрямку подачі (рис. 2.6);

—довжина обробленої поверхні, мм; —величина врізання різця, мм; — головнийкут у плані токарського різця; = 1—3 — вихід різця (перебіг), мм; — частота обертання заготовки, об/хв; —поздовжня подача, мм/об; — число робочих ходів різця відноснозаготовки, необхідне для зняття матеріалу, залишеного на обробку поверхні.

Рис. 2.6 Схема для розрахунку основного часу при обточуванні циліндричної поверхні