10.Элементы срезаемого слоя

Поперечное сечение срезаемого слоя во многих случаях можно представить в виде параллелограмма. Площадь его определяется при точении и строгании за один оборот или двойной ход

f_n=St=ab

где: а – толщина срезаемого слоя – кратчайшее расстояние между двумя положениями главной режущей кромки инструмента за один оборот или двойной ход;

b – ширина срезаемого слоя – расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями, измеряемое вдоль главной режущей кроки инструмента.

Параметры S и t связаны с настройкой станка и называются производственными параметрами сечения срезаемого слоя в отличие от a и b, которые называются физическими параметрами срезаемого слоя и непосредственно влияют на физические показатели процесса резания (температуру, силу резания и др.).

Взаимосвязь между толщиной и шириной срезаемого слоя и подачей и глубиной резания

Площадь срезаемого слоя (схема)

Из схемы следует, что толщина срезаемого слоя

a=S·sinφ,

а ширина срезаемого слоя

b=t/sinφ,

где φ – главный угол в плане.

В обычных условиях резания S<t, а согласно определению, а<в. Однако иногда главный угол в плане φ=90⁰ имеют место равенства S=a, t=b. В практике обработки металлов резанием могут быть также случаи, когда в цене одновременного повышения производительности труда и уменьшения шероховатости обработанной поверхности чистовая обточка ведется широкими резцами с большими подачами, превышающими глубину резания. В этих условиях устанавливается следующая закономерность: толщина срезаемого слоя численно равна глубине резания (a=t), а ширина срезаемого слоя равна подаче (b=S).

Во всех рассмотренных случаях площадь номинального поперечного сечения срезаемого слоя

f_n=ab=Stпринимается для технических расчетов.

11. Основные требования к металлорежущим инструментам и их обеспечение

Основные требования, предъявляемые к режущим инструментам определяются их служебным назначением: обеспечение работоспособного состояния инструмента, т.е. состояния, при котором он способен выполнять обработку резанием получением требуемой формы, размеров и качества обработанной поверхности заготовок, наибольшей производительностью процесса обработки с наименьшими затратами (экономическая эффективность), кроме того необходимо выполнить следующие дополнительные требования: возможность и технологичность изготовления и восстановления режущих свойств в процессе эксплуатации, экономия или минимальный расход дефектных материалов. Возможности обработки резанием обеспечиваются материалом режущей части инструмента, его физико-механическими свойствами, термической обработкой (при необходимости) и геометрическими параметрами. Получение требуемой формы, размеров и качества обработанных поверхностей деталей обеспечивается конструкцией инструмента, формой его режущих кромок. Это требование относится не только к новым, но и к переточенным инструментам, а поэтому следует в конструкции инструмента предусмотреть возможность и технологичность его восстановления. Качество поверхности, полученное после обработки, зависит от схемы резания, и последовательности образования требуемой поверхности, геометрических параметров инструмента, шероховатости его режущих кромок, условий и режима обработки.

Производительность процесса обработки зависит от режимов резания (s, t, v), а следовательно, от материала режущей части инструмента, его конструкции, геометрических параметров лезвий инструмента, способа отвода теплоты от режущих кромок, зоны резания, условий образования и отвода стружки из рабочей зоны инструмента, числа одновременно работающих кромок и других конструктивных параметров и условий обработки.

Экономическая эффективность процесса обработки зависит от стойкости инструмента и удельных приведенных затрат на единицу продукции. Последние определяются в зависимости от стоимости материала и периода стойкости инструмента, трудоемкости его изготовления и восстановления режущих свойств в процессе эксплуатации и др.

К инструментам, предназначенным, для работы в условиях ГПС, предъявляются дополнительные требования: надежность работы, возможность и быстрота настройки на требуемый размер, возможность и быстрота замены в процессе эксплуатации, точность и надежность базирования при установке на станке, надежный отвод стружки из зоны резания, обеспечение высокой точности обработанных поверхностей заготовок, желательна универсальность (возможность обработки разных по виду и размерам поверхностей заготовок и заготовок из разных материалов).

Эти требования обеспечиваются конструкцией инструмента, технологией его изготовления и правильными условиями эксплуатации.

В машиностроении для обработки заготовок деталей машин необходимо много различных видов инструментов. Их классификация по различным признакам приведена в литературе. Для изучения наиболее рационально рассматривать инструменты по конструктивному признаку (резцы, фрезы, протяжки) с учетом их служебного назначения (для обработки отверстий, резьбообразующие и др.).

При проектировании инструментов, в особенности инструментов для обработки фасонных поверхностей, нужны сложные расчеты. Для их выполнения применяют систему автоматизированного проектирования режущих инструментов (САПР Р4). При использованием инструментов необходимо обеспечить их правильную эксплуатацию, условия которой должны быть учтены при разработке конструкций.