Элементы резания

Заготовки, предназначенные для изготовления деталей машин, имеют исходные поверхности. В процессе обработки резанием с заготовки, слой за слоем, срезается припуск на обработку, в большинстве случаев прилегающий к имеющимся на заготовке поверхностям. За первый проход режущего инструмента вместе с поверх­ностным слоем с заготовки срезается и ее исходная поверхность. При этом на заготовке образуется новая поверхность. За второй проход того же или другого режущего инструмента с заготовки срезается второй слой металла и вместе с ним поверхность, образованная во время первого прохода инструмента. После второго прохода на заготовке опять образуется новая поверхность.

Поверхности на заготовках, срезаемые за каждый очередной проход инструмента, принято называть обрабатывае­мыми поверхностями. Поверхно­сти на заготовках, вновь образуемые во время очередного прохода инструмента, называют обработанными по­верхностями.

Рисунок 1 - Поверхности на обрабатываемых заготовках

Промежуточную поверхность, временно существующую в процессе резания между обрабатываемой и обработанной поверхностями, принято называть поверхностью резания (рис. 1).

Чтобы срезать слой металла, оставленный на заготовке как припуск на обработку, лезвия инструмента должны проникнуть в металл на глубину, равную этому припуску. В этом случае весь припуск срезается за один проход инструмента. Если припуск велик, то его срезают за два прохода или более. Величину проникновения лезвий инстру­мента в металл заготовки во время каж­дого прохода принято называть глуби­ной резания. Глубина резания обо­значается буквой t и выражается в миллиметрах.

В большинстве случаев обработки металлов резанием глубина резания опреде­ляется как расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеряемое в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности (рис. 1). При торцовом фрезеровании глубина фрезерования равна ширине обрабатывае­мой заготовки, если она меньше диаметра фрезы.

Рабочий процесс резания возможен только при непрерывном относительном взаимном перемещении обрабатываемой заготовки и лезвий ре­жущего инструмента. Обрабатываемые заготовки и режущие инструменты при­водятся во взаимосогласованные движе­ния механизмами металлорежущих станков в соответствии с настройкой их кинематических цепей. Движения могут быть сообщены заготовке и инструменту одновременно, в последовательном порядке, чередуя движения каждого из них, а также только одному из них инструменту или заготовке.

Кинематика станков основана на ис­пользовании механизмов, сообщающих исполнительным органам только два простейших движения — вращательное и поступательное. Сочетания и количествен­ные соотношения этих двух движений определяют все известные виды обработки металлов резанием. В процессе резания поступательное или вращательное движение одного из исполнительных органов станка сообщает заготовке или режущему инструменту главное движение резания, происходящее с наибольшей скоростью по сравнению с движениями других ор­ганов. Поступательные или вращатель­ные движения остальных органов, незави­симо от того, приложены они к заготов­ке или к инструменту, являются вспомо­гательными и определяют движения подачи. Движение подачи необходимо для обеспечения при осуществлении глав­ного рабочего движения врезания лезвий инструмента в материал заготовки и отде­ление срезаемого слоя в виде стружки на всей обрабатываемой поверхности. В большинстве случаев главное движение резания и движение подачи осуществля­ются во взаимно перпендикулярных плоскостях, но в отдельных случаях они могут происходить и в одной плоскости. Оба движения могут быть как непрерыв­ными, так и прерывистыми.

При реализации главного и вспомога­тельного движений исполнительными органами станков необходима их коли­чественная оценка. Главное движение, имея наибольшую скорость, определяет направление и скорость деформаций в ма­териале срезаемого слоя и тем самым направление схода стружки и ее форму. Поэтому скорость главного движения является скоростью резания. Ско­рость резания может сообщаться как инструменту, так и обрабатываемой за­готовке. Принято обозначать скорость резания буквой v и при лезвийной обра­ботке выражать в м/мин. Если главное движение является вращательным, ско­рость резания количественно равна линейной скорости точек заготовки или инструмента, находящихся во взаимодействии, и может быть определена из уравнения v=1000*р*D*n, где D — диаметр об­рабатываемой поверхности заготовки или рабочей поверхности инструмента, мм; и n — частота вращения заготовки или ин­струмента, об/мин.

При количественной оценке движения подачи используется отношение расстоя­ний, пройденных точками режущего лез­вия в направлении движения подачи к соответствующему числу циклов (или их долей) главного движения, выражаемое численно подачей. В зависимости от соотносимой единицы главного движения подача может выражаться:

а) в милли­метрах на оборот (мм/об), если устанав­ливается перемещение в направлении дви­жения подачи, соответствующее одному обороту инструмента или заготовки, со­вершаемому во вращательном главном движении;

б) в миллиметрах на зуб (мм/зуб), если устанавливается перемеще­ние в направлении движения подачи, со­ответствующее повороту инструмента на один угловой шаг его режущих зубьев;

в) в миллиметрах в минуту (мм/мин), как значение перемещения инструмента или заготовки в направлении движения подачи, совершаемого в течение одной минуты. Подачу принято обозначать буквой S с индикацией, соответствующей используемым единицам:

So, Sz, Si, ( МИН-1)