Файл: Технология металлов и других конструкционных материалов учеб. пособие.pdf

Глава VIII. ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ

§ 1. Общие сведения

Основные методы. Для получения заданной формы, размеров и чистоты поверхности обрабатываемой детали и (или) инструменту необходимо сообщить определенные движения — рабочие движения станка. Кроме того, станки имеют вспомогательные движения, не­ обходимые для установки детали, быстрого подвода и отвода ин­ струмента, изменения положения детали, смены инструмента и т. п.

Рабочее движение подразделяется на главное — движение с наибольшей скоростью, необходимое для осуществления резания, и движение подачи (одно или несколько), необходимое для получе­ ния заданной формы и чистоты поверхности.

Как главное движение, так и движения подачи могут быть вращательными, поступательными (возвратно-поступательными) или комбинациями этих двух движений и могут сообщаться как де­ тали, так и инструменту. Каждая из таких комбинаций определяет

схему обработки. Аналогичные схемы дают метод обработки и в ос­ новном определяют группу станков. Так, группа токарных станков характеризуется следующими движениями: главное — вращатель­ ное движение заготовки; движение подачи — поступательное дви­ жение инструмента (резца).

У фрезерных станков главным является вращательное движе­ ние инструмента, а движения подачи сообщаются, как правило, детали.

На рис. 185 приведены схемы некоторых видов обработки, при этом даны обычно принятые обозначения главного движения стрел­ кой V и движения подачи стрелкой S. Индексы соответствуют про­ дольной, поперечной или круговой подаче.

В настоящее время практически используются далеко не все из возможных комбинаций движения.

Скорость главного движения, или скорость резания, при враща­

■ 306

В станках с поступательным главным движением, за исключе­ нием протяжных, цикл резания состоит из двух движений — рабо­ чего хода, при котором снимается стружка, и холостого хода, при котором деталь (инструмент) возвращается в исходное положение. Скорость резания в этом случае определяется как средняя скорость движения по формуле

2Ln ,

V= -J 00Q- JA!мин

или но более точной формуле

Здесь L — длина рабочего хода, мм\

п — число двойных ходов в минуту;

k = ТрТ„

где Тр и Тх — соответственно время рабочего и холостого ходов.

лежащая обработке;, обработанная поверхность 1 — поверхность, полученная после прохода режущего инструмента; поверхность реза­ ния 3 — поверхность, получаемая при непосредственном движении режущего.лезвия инструмента ( промежуточная между обрабаты­ ваемой и обработанной поверхностями).

Если обрабатываемая поверхность имеет произвольную форму то обработанная должна приближаться к заданной геометрической форме. Наиболее сложной, как правило, является поверхность реза­

307

ния. Так, при точении обычным проходным резцом поверхность резания является винтовой конической; шаг ее равен величине по­ дачи. При малой подаче эту поверхность условно можно принять как поверхность усеченного конуса.

Элементы и углы резца. Элементы режущей части любого ин­ струмента, так же как и его геометрические параметры, аналогич­ ны. Рассмотрим их на примере токарного резца (рис. 186, б).

Рис. 186. Поверхности заготовки и элементы токар ног’о резца

Резец состоит из тела 1, служащего для закрепления в резце­ держателе, и головки 2 (рабочей части). Головка может быть ото­ гнута влево или вправо либо изогнута вниз или вверх. В подавляю­ щем большинстве случаев резец является составным: державка из конструкционной стали іт режущая пластинка 9 из твердого сплава или иногда из быстрорежущей стали. Соединение пластинки и дер­ жавки может быть как неразъемным (пайка, сварка), так и меха­ ническим, что облегчает смену пластинки, а также позволяет рабо­ тать последовательно несколькими поверхностями (многогранные пластинки).

В головке различают следующие поверхности: передняя 8,. по которой сходит стружка; задние поверхности, обращенные к обра­ батываемой детали: главная 4 обращена к поверхности резания и вспомогательная 6 — к обработанной поверхности.

Пересечение передней и задних поверхностей образует две ре- жущие кромки (лезвия) — главную 3 и вспомогательную 5. В зави­ симости от формы передней и задних поверхностей режущие кромки могут быть прямолинейными и криволинейными.

Пересечение режущих кромок носит название вершины резца. Вершина 7 всегда имеет радиус закругления.

Для определения геометрических параметров инструмента вводят координатные плоскости (рис. 187, а): основная плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач; плоскость резания, проходящая через главную режущую кромку касательно к поверхности резания; главная секущая плоскость, перпендикулярная проекции главной режущей кромки на основную плоскость; вспомогательная секущая плоскость, перпендикулярная проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

308

Следует обратить внимание на положение плоскости резания. При статическом положении инструмента (или положении заточки) плоскость резания обычного проходного резца касается условной поверхности резания, которая принимается как поверхность усечен­ ного конуса. Очевидно, что в этом случае плоскость резания перпен­ дикулярна основной. Однако в процессе резания плоскость резания,

Сечение,глабной / М

р а т п / І Р І / П П П Г К П П Т П Ы й

Рис. 187. Геометрические параметры резца

являясь касательной к поверхности резания, отклоняе7ся от верти­ кального положения, причем тем больше, чем больше подача. По­ ложение плоскости резания будет меняться и при установке резца выше или ниже центра.

На рис. 187 показано условное (статическое) положение резца в процессе резания. Очевидно, что плоскость рисунка является ос­ новной плоскостью. Линия ММ, проведенная через главную режу­ щую кромку, точнее через ее проекцию на основную плоскость,— след плоскости резания. Если NNLMM, то NN — след главной секущей плоскости. Справа вверху даны сечения резца главной се­ кущей плоскостью и определяемые в этой плоскости главные углы резца — передний у, задний а, угол заострения ß, угол резания б.

Передний угол у — угол между передней поверхностью и пер­ пендикуляром к плоскости резания — в значительной степени опре­ деляет процесс стружкообразования и прежде всего деформацию металла стружки, а следовательно, и усилие резания. С увёличением переднего угла облегчается процесс стружкообразования и сни­ жается усилие резания, но уменьшается прочность инструмента. Это недопустимо при черновой обработке, особенно при работе с

309