Глава 16. Нормирование работ на металлорежущих станках

16.1. Понятие об обработке металлов резанием

Резание металлов - обработка заготовки или предварительно обработанной детали снятием стружки (удаление припуска) для придания изделию заданных формы, размеров и обеспечения определенного технологией качества поверхности. Производственный процесс обработки металлов резанием весьма разнообразен и состоит из токарных, строгальных, долбежных, сверлильных, фрезерных, шлифовальных и многих других операций, которые выполняются на металлорежущих станках. Для каждого вида обработки предназначены отдельные группы станков, например: токарные станки предназначены для точения; сверлильные станки для обработки отверстий; фрезерные – для обработки плоскостей, уступов, пазов и фасонных поверхностей и др. В каждой группе станков можно выделить их типы, например в группе токарных станков можно выделить: автоматы, полуавтоматы, револьверные, карусельные, многорезцовые и др.

Для осуществления процесса резания металла все станки имеют рабочий орган, выполняющий два вида движения: главное (рабочее) и вспомогательное движение (подача).

Главное движение определяет усилие для снятия заданного слоя стружки и скорость ее отделения, а движение подачи обеспечивает непрерывность врезания режущей кромки инструмента в обрабатываемую поверхность. Различают два вида главного движения: вращательное и прямолинейное. К станкам с вращательным главным движением относят токарные, револьверные, карусельные, расточные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные. Прямолинейное главное движение имеют продольно - и поперечно-строгальные, долбежные и протяжные станки.

Главное движение может сообщаться либо обрабатываемой заготовке (станки токарные, продольно-строгальные), либо режущему инструменту (сверлильные, фрезерные, протяжные и др.). Также можно охарактеризовать и вспомогательное движение. Как правило, наблюдается следующее, если главное движение сообщается обрабатываемой заготовке, то инструменту придается вспомогательное движение. Но, в ряде случаев, например, на сверлильных станках инструмент совершает главное и вспомогательное движения.

При выполнении главного движения от рабочих органов станка обрабатываемой детали или инструменту передается усилие для снятия заданного размера. При выполнении вспомогательного движения обеспечивается поступательное перемещение детали или инструмента для последовательного снятия стружки.

При резании металла применяется различный инструмент: резцы, фрезы, сверла, развертки, метчики и т.п.

Резцы имеют одну главную режущую кромку; фреза представляет собой по внешнему виду тело вращения, на боковой или торцовой поверхности которого расположены отдельные резцы; сверло имеет две режущие кромки, т.е. два резца; разверстка – инструмент, составленный из ряда резцов, и т.д. Большая часть инструментов, предназначенных для обработки металлов в холодном состоянии посредством резания, представляет собой совокупность нескольких резцов, являющихся простейшим.

Резец состоит из головки (рабочей части) и стержня (державки), который служит для закрепления резца. Головка резца состоит из передней и задней поверхности, режущих кромок и вершины резца. Основные режущие свойства резца характеризуются главными углами, к которым относятся задний угол, угол заострения, передний угол и угол резания.

Величины углов режущего инструмента значительно влияют на величину скорости резания, силы резания и чистоту обрабатываемой поверхности.

В результате осуществления главного движения обрабатываемой детали или инструмента от рабочих органов станка передается усилие для снятия заданного слоя стружки. Толщина слоя металла, снимаемого с заготовки за один проход, называется глубиной резания. Путь перемещения режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности в направлении главного движения в единицу времени называют скоростью резания.

Таким образом, процесс обработки металлов характеризуется глубиной резания, подачей, возникающими в процессе резания усилиями и скоростью резания.