111. Основы резания металлов

Резание металлов сопровождается сложной сово-

купностью различных деформаций — смятия, сдвига,

среза, сопровождающихся трением отделившейся

стружки о переднюю поверхность резца и трением

поверхности резания о заднюю поверхность резца.

В результате упругопластической деформации ме-

талла, происходящей под воздействием режущего

инструмента, образуются новые поверхности.

Так как качество обработанной поверхности зави-

сит от характера упругопластической деформации

срезанного слоя, и этот слой изнашивает режущий

инструмент, выделяют две основные проблемы: упру-

гопластическую деформацию металлов в процессе

образования стружки и изнашивание и стойкость ре-

жущего инструмента.

Основы резания остаются постоянными независи-

мо от того, каким инструментом (резцом, фрезой или

сверлом) производится обработка, изменяется лишь

схема обработки.

На рисунке а приведена схема образования струж-

ки при резании. Резец 3, перемещаемый в направле-

нии стрелки Б, передней поверхностью 2 сминает и

скалывает частицы металла, лежащие выше плоскос-

ти ВА, причем образующаяся стружка 1 состоит из

отдельных элементов а, б, в, г, д.

Вначале инструмент режущей кромкой внедряется

в массу заготовки около точки А; далее при своем

движении инструмент передней поверхностью давит

на верхний слой металла и отрывает его от основной

массы заготовки (рисунок б). При этом срезаемый

слой претерпевает сложную пластическую деформа-

цию, и когда создавшиеся в этом слое напряжения

превзойдут прочность металла, происходит относи-

тельный сдвиг частиц (скалывание) и образуется эле-

мент стружки а. Далее части припуска последова-

тельно переходят в стружки (б, в, г, д и т.д.).

Плоскость, в которой происходит скалывание эле-

ментов, называется плоскостью скалывания, а угол,

образованный этой плоскостью и поверхностью реза-

ния, — углом скалывания. Величина угла скалыва-

ния зависит от свойств материала, геометрии инс-

трумента, режима резания и колеблется в пределах

от 145 до 155°. Внутри каждого элемента стружки

плоскости скольжения образуют текстуру стружки,

как показано на элементах а, б, в (рис. поз. а).

112. Геометрия режу щего инструмента

Для обеспечения установленной чертежом точнос-

ти размеров и шероховатости поверхности боль-

шинство деталей машин и механизмов обрабатывают

на станках со снятием стружки. Стружку снимают с

заготовок с помощью резцов, а также другими мето-

дами. Резцы имеют специально заточенные режущие

кромки.

Способы обработки резанием: точение, фрезе-

рование, сверление, строгание, протягивание, шли-

фование.

Резец — наиболее распространенный инструмент,

применяемый при обработке металлов со снятием

стружки на станках. Резцы различают по виду обра-

ботки и оборудования (токарные, расточные, стро-

гальные, долбежные, специальные); по выполняемой

работе (проходные, подрезные, отрезные, расточ-

ные, резьбовые, фасонные, а также черновые, чисто-

вые и для алмазного точения); по направлению пода-

чи (радиальные и тангенциальные, а также правые и

левые); по роду инструментального материала (из

низко- и среднелегированной стали, быстрорежущие,

твердосплавные, алмазные, минералокерамические);

в зависимости от формы сечения стержня (прямо-

угольные, квадратные, круглые); по форме головки

(прямые, отогнутые, изогнутые, оттянутые; по спосо-

бу изготовления (цельные, с припаянной или закреп-

ленной механически пластинкой, с приваренной го-

ловкой).

На рис. 1 приведен токарный правый проходной ре-

зец. Стержень резца II служит для закрепления его в

резцедержателе или в державке, причем резец опи-

рается на подошву 7; головка резца I несет его режу-

щие элементы. Пересечением передней поверхности

1 и главной задней поверхности 2 образуется главная

режущая кромка 3, а пересечением передней поверх-

ности и вспомогательной задней поверхности 4 —

вспомогательная режущая кромка 6. Главная и вспо-

могательная режущие кромки соединяются вершиной

резца 5.

Обтачивание является одним из основных видов

обработки резанием, поэтому с условиями резания

принято знакомиться при рассмотрении обтачива-

ния.

На рис. 2 показан резец при обтачивании заготов-

ки. Основная плоскость 1 — плоскость, параллельная

продольной и поперечной подачам. Плоскость реза-

ния 2 — плоскость, касательная к поверхности реза-

ния и проходящая через главную режущую кромку.

Режущие свойства резца в значительной степени

зависят от углов его заточки или, как принято гово-

рить, от геометрии резца.

Рис. 1 Рис. 2