- •Предисловие
- •1.1. Поверхности при точении
- •1 .3. Движения при точении
- •1.6. Элементы режима резания и срезаемого слоя при точении
- •1.8. Передний и задний углы токарного резца
- •От установки на станке
- •2 . Инструментальные материалы
- •2.1. Инструментальные стали
- •2.2. Твердые сплавы
- •2.3. Режущие керамики
- •2.6 Абразивные материалы
- •3. Явления, сопровождающие процесс резания металлов
- •3.1. Стружкообразование и контактные процессы
- •3.1.2. Наростообразование
- •3.1.3. Усадка стружки и коэффициент трения
- •3.2.1.Образование теплоты и ее распределение в контактной зоне
- •3.2.2. Температура резания
- •3.3.1. Влияние различных факторов на силы резания при точении
- •3.3.2. Методы экспериментального исследования сил резания
- •3.4.1. Износ и стойкость режущих инструментов
- •3.4.3. Общий характер зависимости стойкости от скорости резания
- •3.4.4. Влияние на скорость резания свойств материала детали
- •4. Смазочно-охлаждающие жидкости
- •5. Режимы резания при точении
- •5.1. Зависимость производительности станка
1.6. Элементы режима резания и срезаемого слоя при точении
Для совершения процесса обработки заготовки резанием и получения готового изделия или детали заготовка и РИ должны совершать определенные движения. При обработке на токарном станке главное движение (вращательное) совершает заготовка, а движение подачи (поступательное) получает РИ. Главное движение обеспечивает процесс резания (процесс образования стружки), а движение подачи дает возможность нести этот процесс по всему участку обрабатываемой поверхности [3].
Рис. 1.8. Элементы режима резания и срезаемого слоя при точении
Скорость резания, подача и глубина резания (рис. 1.8). Окружная скорость заготовки относительно режущей кромки РИ называется скоростью резания v (м/мин); она определяется по формуле
12
13
(1.6)
где
D
— диаметр
заготовки, мм; п
— частота
вращения заготовки. Из
этой формулы можно определить частоту
вращения
В расчетах скорости резания принимается ее максимальное значение, соответствующее диаметру D заготовки [78].
Величина перемещения режущей кромки РИ относительно заготовки в течение определенного времени называется подачей. При токарной обработке обычно принимают подачу S за один оборот заготовки (мм/об). Иногда подача выражается перемещением РИ за одну минуту (мм/мин). Между этими подачами существует зависимость:
(1.3)
Глубиной резания t (мм) называется расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное в направлении, перпендикулярном последней (см. рис. 1.8). Глубина резания / (мм) всегда перпендикулярна направлению подачи. Таким образом, при наружном продольном точении глубина резания представляет собой полуразность между диаметрами заготовки D и обработанной поверхности Д, [78]:
Кроме скорости резания, подачи и глубины резания, к элементам режима резания относятся толщина а и ширина b среза. Величины а и Ъ представляют собой не толщину и ширину срезанной стружки, а размеры срезаемого слоя до образования стружки [78].
Толщина среза а измеряется в направлении, перпендикулярном главной режущей кромке, ширина среза b — вдоль нее (мм). Как между толщиной среза и подачей, так и между глубиной резания и шириной среза существуют определенные соотношения. Из прямоугольного треугольника KLN (см. рис. 1.8) следует
(1.5)
из прямоугольного треугольника ОКМ
14
Из формул и рис. 1.9 видно, что при постоянных подаче Su глубине резания t с увеличением главного угла в плане ср толщина среза увеличивается, а ширина среза уменьшается.
Рис. 1.9. Формы поперечного сечения срезаемого слоя при обработке резцами с различными значениями угла ф
Глубина резания и подача характеризуют процесс резания в основном с технологической, или производственной, стороны. Поэтому их называют технологическими элементами режима резания. Толщина и ширина среза более точно, чем глубина резания и подача, характеризуют и объясняют физическую сторону процесса резания, поэтому их называют физическими элементами режима резания [3,78].
Площадь поперечного сечения среза PLKM (см. рис. 1.8) определяется из выражения
F=ab=tS. (1.7)
Объем стружки, снимаемый за одну минуту работы,
Q = v t S. (1.8)
1.7. СВОБОДНОЕ И НЕСВОБОДНОЕ РЕЗАНИЕ
При свободном резании в работе принимает участие только главная режущая кромка. В этом случае все участки режущей кромки находятся в одинаковых условиях, а направления перемещения всех частиц стружки практически одинаковы. Если режущая кромка перпендикулярна направлению подачи, резание является прямоуголь-
15
а б
Рис. 1.10. Примеры свободного резания
ным свободным (рис. 1.10, б), а если не перпендикулярно — косоугольным свободным (рис. 1.10, а). Основные законы процесса резания обычно изучают сначала в условиях свободного прямоугольного резания, так как в этом случае процесс освобождается от ряда наслоений, усложняющих наблюдение явлений.
В производственных условиях приходится иметь дело в основном с процессом несвободного резания (см. рис. 1.8), при котором вспомогательная режущая кромка в зависимости от радиуса закругления при вершине резца, вспомогательного угла в плане и подачи принимает большее или меньшее участие. Она создает так называемое побочное резание в дополнение к главному резанию, осуществляемому главной режущей кромкой. При этом процесс образования стружки является весьма сложным, так как здесь отдельные элементы стружки стремятся передвигаться по передней поверхности резца в различных направлениях [77, 78].