ТОЧЕНИЕ. ЭЛЕМЕНТЫРЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
Краткие методические указания
Цель занятия
Целью занятия является закрепление теоретического материала по теме «Общие сведения о резании материалов» и получение практических навыков в определении элементов резания.
Формульные зависимости, используемые для определения элементов резания по-школьному просты, поэтому основная задача занятия: не столько получить навыки решения, сколько «почувствовать» размерность и порядок величин, которыми придется оперировать. Четкие представления о размерности и примерных значениях глубины резания, подачи, скорости резания помогут в дальнейшем осуществлять самоконтроль при назначении режимов резания.
Порядок подготовки к занятию и работы на нем
А) Подготовка к занятию:
1. Изучить теорию вопроса, ознакомиться с данной методической разработкой.
2. Ответить на вопросы для самопроверки.
Б) Работа на занятии:
1. Контроль готовности к занятию.
2. Разбор примеров решения задач.
3. Решение вариантов.
4. Обсуждение полученных результатов.
Элементы режимов резания
Поверхности на обрабатываемых заготовках
При обработке резанием с заготовки, слой за слоем, срезается припуск на обработку. За первый проход режущего инструмента с заготовки срезается исходная поверхность. При этом на заготовке образуется новая поверхность. За второй проход с заготовки срезается очередной слой металла, исчезает поверхность, полученная при первом проходе, и образуется новая. Процедура повторяется, пока не будет удален весь припуск.
Поверхности на заготовке, срезаемые за каждый очередной проход инструмента – обрабатываемые поверхности.
|
|
Поверхности на заготовке, вновь образуемые во время очередного прохода инструмента – обработанные поверхности.
Промежуточную поверхность, временно существующую в процессе резания между обрабатываемой и обработанной поверхностями, принято называть поверхностью резания (рисунок 1).
Рисунок 1 – Поверхности на обрабатываемых заготовках при точении (а) и строгании (б)
Глубина резания
Чтобы срезать слой металла, лезвия инструмента должны проникнуть в металл на определенную глубину. Величину проникновения лезвий в металл заготовки во время каждого прохода называют глубиной резания. Ее принято обозначать буквой 
и выражать в миллиметрах.
Как правило, глубина резания определяется расстоянием между обрабатываемой и обработанной поверхностями (рисунок 1). При точении и расточке глубина резания определяется по формуле
, (1)
где 
– диаметр обрабатываемой (при точении) или обработанной (при расточке) поверхности;
– диаметр обработанной (при точении) или обрабатываемой (при расточке) поверхности.
Если припуск, оставленный на обработку снимается за два прохода инструмента, то каждый проход будет характеризоваться своим значением глубины резания.
Кинематика резания
Для организации процесса резания должно быть обеспечено относительное взаимное перемещение заготовки и режущего инструмента. Взаимосогласованность движений обеспечивается механизмами металлорежущих станков, реализующими два простейших движения – вращательное и поступательное. Сочетания и количественные соотношения этих движений определяют все известные виды обработки металлов резанием. Так при точении заготовке сообщается вращательное, а режущему инструменту – поступательное движение.
|
|
Движение, происходящее с наибольшей скоростью по сравнению с движениями других органов – главное движение резания 
. Остальные движения являются вспомогательными и определяют движения подачи 
.
При точении вращательное движение заготовки – главное движение резания, поступательное движение режущего инструмента – движение подачи. Последнее необходимо для обеспечения врезания лезвий инструмента в материал заготовки и отделения срезаемого слоя в виде стружки на всей обрабатываемой поверхности.
Сочетания исходных движений регламентированы системой принципиальных кинематических схем резания. Классификационный реестр содержит несколько сот принципиальных кинематических схем резания. На рисунке 2 в качестве примера показаны три простейшие кинематические схемы, когда в процессе резания действуют:
1) одно прямолинейное главное движение (рисунок 2,а);
2) два прямолинейных движения – главное движение и движение подачи (рисунок 2,б);
3) одно вращательное главное движение и одно прямолинейное движение подачи (рисунок 2,в).
Рисунок 2 – Принципиальные кинематические схемы
Скорость резания и подача
Реализация главного и вспомогательного движений требует их количественной оценки. Главное движение имеет наибольшую скорость и, значит, определяет направление и скорость деформации срезаемого слоя металла, направление схода стружки и ее форму.
|
|
Поэтому скорость главного движения является скоростью резания. Скорость резания обозначается буквой 
и выражается в м/мин. Скорость резания может сообщаться как инструменту так и обрабатываемой заготовке.
При точении главное движение является вращательным, а, следовательно, скорость резания количественно равна линейной скорости точек заготовки или инструмента, находящихся во взаимодействии
, (2)
где – диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм;
– частота вращения заготовки, об/мин.
Количественной оценкой движения подачи является отношение расстояния, пройденного точкой лезвия режущего инструмента в направлении движения подачи к числу циклов главного движения 
, численно выражаемое подачей. Так при точении подача – это расстояние, пройденное режущим инструментом в направлении подачи за один оборот заготовки. В этом случае подача обозначается буквой (или 
) и выражается в мм/об.
В другом случае в зависимости от единицы измерения циклов главного движения подача может выражаться:
- в миллиметрах на зуб (мм/зуб), если устанавливается перемещение за поворот инструмента на один угловой шаг режущих зубьев 
;
- в миллиметрах на двойной ход (мм/дв.ход), если перемещение соответствует одному двойному ходу инструмента 
.
При выполнении отдельных операций удобно задавать подачу в миллиметрах в минуту (минутная подача, 
).
В рассматриваемом случае точения подача связана с минутной подачей простейшей зависимостью
, (3)
где – частота вращения заготовки (шпинделя станка), мм/об.