Элементы режима резания и срезаемого слоя

При обработке резанием заготовка и инструмент совершают следующие движения:

· основные (для осуществления процесса резания);

· вспомогательные (для подготовки к процессу резания и завершения операции).

Основные движения при резании:

· главное движение D_г;

· движение подачи D_s.

При обработке на токарных станках главное движение – вращение заготовки, движение подачи – поступательное движение резца. Главное движение обеспечивает определенную скорость отделения стружки от заготовки; движение подачи дает возможность вести обработку по всей обрабатываемой поверхности.

При точении на обрабатываемой заготовке различают следующие поверхности (рис. 1.2):

- обрабатываемую поверхность 1, представляющую собой поверхность заготовки, которая частично или полностью удаляется при обработке;

- обработанную поверхность 3, т.е. поверхность, образованную на заготовке в результате обработки;

- поверхность резания 2, образуемую непосредственно рабочей частью главной режущей кромки резца.

Поверхность резания является переходной между обрабатываемой и обработанной поверхностями.

 

Рис. 1.2. Поверхности при токарной обработке

 

Скорость главного движения резания v – скорость рассматриваемой точки режущей кромки или заготовки в главном движении резания.

При точении, когда заготовка вращается с частотой вращения n (об/мин), скорость главного движения резания v (м/мин) в разных точках режущей кромки будет разная. В расчетах принимается максимальное ее значение

 

, (1.1)

 

где D – наибольший диаметр поверхности резания, мм.

При продольном точении скорость резания постоянна, а при подрезке торца или отрезании – переменная, наибольшее ее значение – у периферии.

Подача S – величина перемещения точки режущей кромки относительно обработанной поверхности в единицу времени в направлении движения подачи. Различают подачу за один оборот заготовки (мм/об), и минутную

 

, (мм/мин). (1.2)

 

При токарной обработке подача может быть поперечная и продольная.

Глубина резания t – величина срезаемого слоя за один проход, измеренная в направлении, перпендикулярном к обработанной поверхности. Глубина резания всегда перпендикулярна направлению подачи (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Элементы сечения срезаемого слоя

При продольном обтачивании:

 

, (1.3)

где D – диаметр заготовки;

d – диаметр обработанной поверхности.

При отрезке заготовки глубина резания t равна ширине отрезного резца b.

Глубина резания и подача характеризуют процесс резания с технологической стороны: с точки зрения положения и движения инструмента обеспечивающих процесс резания. Но при одной и той же подаче S и глубине резания t в зависимости от формы режущей кромки и ее расположения (углов в плане) меняются ширина и толщина поперечного сечения срезаемого слоя, от которых зависят процесс пластической и упругой деформации, сопротивление металла деформированию, количество выделившегося тепла и условия теплоотвода.

Ширина срезаемого слоя b (мм) – длина стороны сечения срезаемого слоя, образованной поверхностью резания (см. рис. 1.3).

Толщина срезаемого слоя а (мм) – длина нормали к поверхности резания, проведенной через рассматриваемую точку режущей кромки, ограниченная сечением срезаемого слоя.

Толщина и ширина среза представляет собой не толщину и ширину стружки, а размеры до ее образования. Размеры стружки отличаются от размеров срезаемого слоя из-за явления усадки, происходящего вследствие деформации металла при резании. Между глубиной резания и шириной срезаемого слоя, подачей и толщиной срезаемого слоя существуют следующие зависимости:

 

; (1.4)

. (1.5)