Элементы срезаемого слоя и режим резания

 

В процессе резания (рис. 21.3) на заготовке различают обра­батываемую поверхность 1, с которой срезается слой материала, и обработанную поверхность 3, с которой слой материала уже срезан. Поверхность резания 2 образуется режущей кромкой ин­струмента и. является переходной между обрабатываемой и обра­ботанной поверхностями.

Рис. 21.3. Элементы резания и геометрия срезаемого слоя

 

Элементами режима резания являются скорость резания, по­дача и глубина резания. Скорость резания v— это путь переме­щения режущей кромки инструмента относительно обрабаты­ваемой поверхности детали в направлении главного движения в единицу времени. Скорость резания измеряют в м/мин при всех видах обработки резанием, кроме шлифования и полирова­ния, где ее измеряют в м/с.

Если главное движение резания является вращательным, то скорость резания определяют по формуле

_ гсР_загП 1000 '

где jD_3ar— наиболыпии диаметр заготовки (точение) или инстру­мента (шлифование, фрезерование, сверление), мм; п — частота вращения заготовки или инструмента, мин"¹.

Если главное движение является возвратно-поступатель­ным, например при строгании, то скорость резания определяют по формуле

где L — длина рабочего хода резца или заготовки, мм; п — число двойных ходов резца или заготовки, мин"^[1];k— коэффициент, характеризующий отношение скоростей рабочего (и_р) и вспомо­гательного (у_в) ходов (k - v_t/v_B).

Подача S— это путь перемещения режущей кромки инстру­мента относительно заготовки в направлении движения подачи за один оборот или за один двойной ход заготовки (инструмента). При разных технологических методах обработки подача имеет следующую размерность: мм/об (подача на оборот S_a)— при то­чении и сверлении; мм/ход (подача на ход SJ;мм/дв.х (подача на двойной ход S_2x) — при строгании, долблении; мм/зуб (подача на зубS₂); мм/мин (минутная подачаS_M) — при фрезеровании.

Движение подачи Dможет быть продольным, направленным вдоль оси обрабатываемой заготовки (-D_Snp);поперечным — по­перек этой оси (D_Sn); наклонным — под углом к оси (D_Sh);круго­вым — по окружности обрабатываемой заготовки(D_SKp)и др.¹

Глубина резания t— это расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями заготовки в мм, измеренное пер­пендикулярно к последней. При точении глубина определяется как полуразность диаметров

D-d

t = -

гдеD— диаметр обрабатываемой поверхности;d— диаметр об­работанной поверхности.

Если деталь имеет большой припуск на обработку, который невозможно удалить за один проход, то его делят на несколько частей. Глубина резания в этом случае может быть различной для каждого прохода резца. Глубина резания всегда измеряется перпендикулярно к направлению подачи.

Ширина срезаемого слоя Ъ — это Длина стороны сечения сре­заемого слоя, образованной поверхностью резания.

Толщина срезаемого слоя а — это длина нормали к поверх­ности резания, проведенной через рассматриваемую точку ре­жущей кромки, ограниченная сечением срезаемого слоя.

Параметры S и t называются технологическими (производст­венными), параметры Ъ и а — физическими, так как они непо­средственно влияют на физические показатели процесса резания (температуру, силу резания и т.д.). Толщина и подача, ширина срезаемого слоя и глубина резания связаны следующими зави­симостями:

а = Ssintp;Ь = —-—, sin<p

где (р —" главный угол в плане.

К элементам процесса резания относят также основное вре­мяt_Q,являющееся одной из составляющих штучного времени t_mT. Штучное время, затрачиваемое на изготовление одной детали, состоит из основного (машинного) t_aи вспомогательного t„вре­мени, а также из времени, Необходимого на организационное и техническое обслуживание рабочего места £_о6 и на отдых ра­бочего t_or,т.е.

⁼ 'о ^{+ +} *об + 'от'

Основным называют время, затрачиваемое непосредственно на процесс резания металла. Машинное время при точении можно найти по следующей формуле:

. _ I _ /₀+ k;

^го----------------- - ¹>

v_{s I} S₀n

гдеi— число рабочих ходов резца, необходимое для снятия при­пуска, оставленного на обработку; 1₀ — размер пдверхности де­тали, по которой осуществляется перемещение инструмента в направлении подачи, мм; Z, — величина врезания инструмен­та, мм; 1₂ — выход (перебег) инструмента, мм; l₃= 3...10 мм — дополнительная длина на взятие пробных стружек;v_s= S₀n = S₂zn, где S₂— подача одного режущего лезвия на 1 зуб, мм/зуб; z — количество режущих зубьев инструмента; п — частота враще­ния, мин"¹ (число двойных ходов в минуту в зависимости от ки­нематики главного движения на станке).

Знаяt_mr,можно определить производительность станка — число деталей, изготовляемых в единицу времени. Часовая про­изводительность станки определяется по формуле

А =

Отсюда видно, что производительность станка можно увели­чить за счет уменьшения основного и вспомогательного времени, а также времени на обслуживание рабочего места. Основное время можно сократить, воспользовавшись наивыгоднейшими режи­мами резания и прогрессивными методами обработки. Автомати­зация и механизация работ, обучение рабочих передовым методам труда также увеличивают производительность оборудования.