ОСНОВЫ ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ

Основные понятия и элементы резания

Стружка— это слой металла, деформированный и отделенный в результате обработки резанием. Различают следующие типы стружки: скалывания, сливная и надлома. Стружка скалывания (рис. 1, а)образуется при обработке вязких металлов с малыми скоростями резания v, при больших толщинах срезаемого слоя и малых передних углах лезвия резца. Увеличение вязкости обраба­тываемого материала, уменьшение толщины срезаемого слоя, уве­личение скорости резания и увеличение переднего угла приводят к постепенному переходу стружки скалывания в сливную (рис. 1, б); в последнем случае резание происходит с меньшими усилиями и более чистой поверхностью обрабатываемой детали. Стружка над­лома образуется при обработке хрупких материалов (чугуна, брон­зы); срезаемая стружка легко рассыпается.

Рис. 1. Стружка скалывания (а) и сливная (б)

Процесс резания сопровождается выделением теплоты; более всего нагревается стружка — на это расходуется 75% выделяю­щейся теплоты, до 20 % теплоты воспринимает резец, около 4 % — обрабатываемая заготовка и около 1 % расходуется на нагрев окру­жающей атмосферы. При затуплении резца это распределение резко меняется: в большей степени будут нагреваться резец и заготовка.

Режущий инструмент деформирует не только срезаемый слой, но и поверхностный слой обрабатываемой заготовки, который тем самым упрочняется: увеличивается его твердость и уменьшается пластичность; происходит наклепобрабатываемой поверхности. Чем мягче и пластичнее обрабатываемый металл, тем интенсивнее происходит образование наклепа. Глубина и степень упрочнения при наклепе увеличиваются с увеличением подачи и глубины ре­зания; при затуплении резца глубина наклепа увеличивается в два-три раза. Применение смазочно-охлаждающей жидкости значи­тельно уменьшает глубину и степень упрочнения поверхностно­го слоя.

При обработке резцом (особенно пластических металлов) на его передней поверхности вблизи режущей кромки образуется на­рост.Наиболее интенсивно он образуется при скоростях резания от 10 до 20 м/мин. При малых скоростях резания (<5 м/мин) температура в зоне резания недостаточна для образования нарос­та, а при скоростях свыше 50 м/мин нарост не успевает привари­ваться к передней поверхности резца. В условиях наростообразования невозможно получить обработанную поверхность высоко­го качества, поэтому при повышенных требованиях к качеству обработанной поверхности работать в диапазоне скоростей от 7 до 50 м/мин нежелательно.

Снятие стружки на станках осуществляется сочетанием глав­ного движения и движения подачи. Главное движениерезания (см. рис. 1) обеспечивает отделение стружки с заготовки с наи­большей скоростью в процессе резания. Движение подачиD_s по­зволяет подвести под режущую кромку инструмента новые участ­ки заготовки, тем самым обеспечить снятие стружки со всей об­рабатываемой поверхности.

Различают скорость резания v (скорость главного движения резания) и скорость движения подачи v_s. При лезвийной обработке скорость резания задается в м/мин, а скорость подачи в мин/мм. Если главное движение является вращательным, то скорость ре­зания равна линейной скорости точек заготовки (или сверла, зен­кера, развертки); она определяется по формуле

v = Пdn / l000,

где d — диаметр заготовки (инструмента), мм; п — частота враще­ния заготовки (инструмента), об/мин.

При обработке абразивным инструментом скорость резания за­дается в м/с, поэтому скорость резания будет определяться так:

v = ПD_ш.к. n / (l000*60)

где D_ш.к — диаметр шлифовального круга, мм; п — частота враще­ния круга, об/мин

Скорость подачи (м/мин) при абразивной обработке (при круг­лом шлифовании) определяется из зависимости

V_S = Пd_заг. n / 1000,

где d_заг — диаметр заготовки, мм; n — частота вращения заготовки, об/мин.

ПодачейS называется отноше­ние расстояния, пройденного рас­сматриваемой точкой режущей кромки (или заготовки) вдоль тра­ектории этой точки в движении подачи, к соответствующему чис­лу циклов или долей цикла друго­го движения во время резания.

Под циклом движения понима­ется полный оборот, двойной ход или ход режущего инструмента (за­готовки), а под долей цикла — например, угловой поворот на один зуб. В связи с этим существуют понятия подачи на один зуб S _z, подачи на оборот S_o подачи на ход S_x подачи на двойной ход S_2x На обрабатываемой заготовке различают поверхности обраба­тываемую, обработанную и поверхность резания. Рассто­яние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, из­меренное по перпендикуляру к обработанной поверхности, назы­вается глубиной резания.Глубина резания измеряется в миллимет­рах и обозначается буквой t.

Площадь поперечного сечения срезаемого слоя (рис. 2)

f=st.

Кроме того, ее можно опре­делить по формуле

f=ab,

где а и b — соответственно тол­ста и ширина срезаемого слоя.

Совокупность значений ско­рости резания, глубины реза­ния, скорости движения пода­чи или подачи составляет режим резания.

Дата добавления: 2014-05-28; просмотров: 530; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!