Элементы режимов резания

Подачей называется величина перемещения режущей кромки инструмента за один оборот заготовки (в направлении подачи) или в единицу времени. Подача измеряется в мм/об или в мм/мин, обозначается буквой S и может быть продольной (если инструмент перемещается параллельно оси вращения заготовки) и поперечной (если инструмент перемещается перпендикулярно этой оси).

Глубиной резания называется величина проникновения лезвий инструмента в металл заготовки во время каждого прохода, измеренная по перпендикуляру к обработанной поверхности детали. Глубина резания измеряется в миллиметрах и обозначается буквой t.

Скорость резания рассчитывается по формуле:v =(C_v\T^m*t^Xv*S^Yv)*K_v, где С_v – постоянная для данных условий резания; X_v, Y_v, m – показатели степени,

Т – стойкость инструмента, мин K_v – поправочный коэффициент.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания представляет собой произведение отдельных коэффициентов:

K_v = K_mv K_nv K_uv K _j _v K _j₁ _v K _t _v K_qv K_ov. (15)

Каждый из коэффициентов в формуле (15) отражает влияние определенного фактора на скорость резания:

K_mv – качество обработанного материала,

K_nv – состояние поверхности заготовки,

K_uv – материал режущей части,

K _j _v, K _j₁ _v, K _t _v, K_qv – параметры режущей части резца,

K_ov – вид обработки.

Сопротивление металла срезаемого слоя пластическому деформированию и образованию стружки определяется физическими размерными параметрами – толщиной и шириной срезаемого слоя.

Толщина определяется в каждой точке режущего лезвия как расстояние между двумя последующими положениями главной режущей кромки, занимаемыми через один цикл главного движения, в направлении, перпендикулярном главной режущей кромке в рассматриваемой точке.

Ширина определяется как длина стороны сечения срезаемого слоя, образованной главной режущей кромкой.

a=S*sinφ, b=t\ sinφ, a – толщина срезаемого слоя, b - ширина слоя, φ – главный угол в плане

23. Схема деформирования при резании, стружкообразование.

Русский ученый И.А. Тиме установил, что: 1) пластическая деформация стружкообразования распространяется со скоростью перемещения инструмента вдоль срезаемого слоя и протекает в объеме металла между передней поверхностью резца и граничной линией, отделяющей визуально видимые следы деформации на боковой стороне бруска от металла, сохраняющего первоначальное состояние; 2) внутренние напряжения в деформируемом объеме металла периодически возрастают и достигают значений, при которых очередной сформировавшийся элемент стружки сдвигается по граничной плоскости.

Схема работы резца:

1 – стружка, 2 – резец, 3 – заготовка, 4 – удаляемый материал; Р – сила, действующая на резец при работе, t – глубина резания, b – угол заострения

Срезаемые стружки имеют различные вид и форму, зависящие от химического состава, структурного состояния и механических свойств обрабатываемых металлов, толщины срезаемого слоя, значения переднего угла инструмента, скорости резания и прочих менее влияющих факторов. И.А. Тиме разделил все виды стружек по внешнему виду и строению на три основных типа: стружкискалывания (состоящие из пластически деформированных и взаимно сдвинутых элементов, достаточно прочно соединенных по плоскостям скалывания); сливные стружки (имеют вид непрерывной ленты, на верхней и обеих боковых сторонах которой видны следы пластической деформации в виде мелких заостренных выступов) и стружки надлома (хрупкие металлы под действием силы, развиваемой лезвием резца, надламываются и разрушаются, образуя мелкие осколки разнообразных форм, полностью отделенные друг от друга).

24. Понятие о силах резания. Схема сил, возникающих при резании. Составляющие силы резания P_x, P_y, P_z,R

В процессе резания резец преодолевает действие системы сил, состоящей из нормальных сил (передней и задней поверхности) и сил трения на этих поверхностях. Равнодействующая всех этих сил называется силой резания. Эту силу удобно разложить на составляющие, направления которых соответствуют направлениям главного движения и движения подачи: P=√P²_z+P²_y+P²_x_, где Р – сила резания – равнодействующая сил, действующих на режущий инструмент при обработке резанием;

Р_z – главная составляющая силы резания – составляющая силы резания, совпадающая по направлению со скоростью главного движения резания в вершине лезвия. Если главное движение резания является вращательным, например, при токарной обработке, эта сила называется касательной (далее будет использовано это название);

Р_y – радиальная составляющая силы резания – составляющая силы резания, направленная по радиусу главного вращательного движения в вершине лезвия;

Р_x – осевая составляющая силы резания – составляющая силы резания, параллельная оси главного вращательного движения резания.

, , ,

где СР_z, СР_y, СР_x – постоянные величины, характеризующие вид обрабатываемого материала и исходные условия обработки;

t – глубина резания, мм;

S – величина подачи, мм/об; хР_z, xР_y, xР_x, yР_z, yР_y, yР_x – показатели степени при величинах глубины резания и подачи; KР_z, KР_y, KР_x – поправочные коэффициенты.