Две функции ри
Режущий инструмент выполняет две основные функции:
Формирование заданной поверхности детали.
Снятие припуска.
1. Формирование заданной поверхности детали
Геометрически любую деталь можно рассмотреть как часть пространства, ограниченную поверхностями. Любая поверхность может быть получена путём
перемещения в пространстве любой линии, называемой образующей, по некоторой другой линии, называемой направляющей.
Рис. 1
Чаще всего режущая кромка совпадает с образующей линией.
В большинстве случаев образующая и направляющая линии могут меняться местами: от того, какая линия выбрана в качестве образующей, а какая в качестве направляющей, зависит вид РИ (например, для цилиндрической поверхности: если образующая линия – окружность, то РИ – круглая протяжка; если образующая линия является образующей цилиндра, а направляющая линия – окружность, то РИ – токарный резец, работающий методом врезной подачи).
Образующие линии могут быть получены следующими методами:
а - следа точки; б - копирования; в - огибания.
Рис.
2
Направляющие линии могут быть получены следующими методами:
а – методом следа точки (например при строгании);
б – методом огибания.
Рис. 3
2. Снятие припуска
Из
условий ограничения силы резания по
мощности станка и по прочности РИ,
обеспечения требуемой стойкости РИ, а
также требуемого качества обработанных
деталей, припуск часто приходится
снимать не сразу весь, а в определенной
последовательности в соответствии с
выбранной схемой резания. Существует
три схемы резания (рис. 1.5, г – к, с. 3 ):
одинарная (профильная, обыкновенная)-
рис. 1.5, г – д; групповая (переменного
резания, прогрессивная)- рис. 1.5, е – ж;
генераторная (ступенчатая)- рис. 1.5, з –
к .
Рис. 4. Одинарная схема резания
Признак: припуск «А» срезается послойно с толщиной слоя «t» <<»А» (сначала слой 1, затем слой 2 и т.д.) последовательно расположенными друг за другом на всю ширину срезаемого слоя «Б» зубьями, каждый из которых выступает над предыдущим на величину приближенно равную толщине срезаемого слоями «t», которая при этой схеме резания может достигать величины 0.12-0.15 мм;
профиль режущей кромки каждого зуба идентичен (равен) конечному профилю обработанной поверхности детали.
Рис. 5. Групповая схема резания
Признак: припуск «А» срезается послойно с толщиной слоя «t» <»А» (сначала слой 1, затем слой 2 и т.д.), однако каждый слой припуска снимается не одним, а несколькими зубьями одинаковой высоты (группой/секцией зубьев): первый зуб группы прорезает в первом срезаемом слое канавки шириной «в», обозначенные на рис. 2 цифрой 1, второй зуб срезает оставшуюся несрезанной после прохода первого зуба группы часть первого слоя, обозначенную на рис. 2 цифрой 2. Вторая группа зубьев, которая срезает следующий второй слой припуска, выступает над первой группой на величину приближенно равную толщине срезаемого слоями «t», которая при этой схеме резания может достигать величины 0.30-0.40 мм (в группе может быть более двух зубьев);
профиль режущей кромки каждого зуба, кроме последнего зуба в группе не идентичен (не равен) конечному профилю обработанной поверхности детали; последний зуб в группе по технологическим причинам изготавливают сплошным и профиль его режущей кромки может соответствовать профилю обработанной поверхности детали.
Рис. 6. Генераторная схема резания
Признак: припуск «А» срезается на полную глубину в последовательности , приведенной на рис. 3: ширина резания «в» приближенно равна «А», глубина резания «t» при этой схеме резания может достигать величины 0.30-0.40 мм ;
профиль окончательно обработанной поверхности детали образуется (генерируется) как результат последовательных резов каждого зуба.
Одинарная схема резания по сравнению с другими, как правило, обеспечивает лучшее качество обработанной поверхности детали (большую точность формы и размеров обрабатываемой поверхности детали, а также отсутствие рисок на ней); затруднено сворачивание сливной широкой стружки в компактный рулон.
Групповая и генераторная схемы резания по сравнению одинарной обеспечивают меньшую удельную силу резания р - рис. 4 (вследствие этого уменьшается сила резания и нагрузка на режущий зуб - рис. 5) , повышение стойкости РИ и уменьшение длины режущей части РИ из-за большей глубины резания при снижении качества обработанной поверхности детали (меньшую точность формы обрабатываемой поверхности детали, а также наличие рисок на ней).
.
Рис. 7, где
Рz – тангенциальная сила резания в Н;
F –
площадь поперечного сечения снимаемого
слоя в мм
;
р = Pz / F – удельная сила резания в Н/мм .
Рис. 8
С целью одновременного использования преимуществ одинарной и групповой (генераторной) схем резания часто применяют комбинированную схему резания: черновые зубья РИ работают по групповой или генераторной схемам резания (эффективно снимают большую часть припуска), а чистовые и калибрующие зубья - по одинарной схеме резания (окончательно обрабатывают поверхность детали).
Реализация выбранной схемы резания может обеспечиваться:
кинематикой станка (как правило движением подачи) –например, строгальный резец на строгальном станке работает по генераторной схеме резания;
конструкцией РИ (расположение или определенный профиль режущих кромок зубьев РИ) – например, протяжка;
применение последовательно работающих нескольких РИ.
Выбранная схема резания определяет тип РИ. В общем случае при проектировании РИ схема резания выбирается исходя из цели приближения конструкции РИ к оптимальной.