1.4. Параметры режима резания. Размеры сечения срезаемого слоя

Рассмотрим операцию обтачивания цилиндрической поверхности вала (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Схема обтачивания вала

К параметрам режима резания относят скорость резания V, глубину резания t, подачу S.

Под скоростью резания обычно понимают скорость главного движения. Скорость резания лезвийного инструмента принято измерять в м/мин. Она рассчитывается по формуле

(1.7)

где D – диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм;

n – частота вращения заготовки, об/мин;

V – скорость резания, м/мин.

Глубиной резания t называется расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностью заготовки, измеренное перпендикулярно направлению движения подачи.

Из рисунка 1.6 следует:

. (1.8)

В общем случае различают минутную подачу, подачу на оборот и подачу на зуб (для многолезвийного инструмента).

Минутной подачей S (мин), или скоростью подачи называется величина перемещения режущей кромки инструмента в направлении движения подачи за одну минуту (мм/мин).

Подачей на оборот S_o называется величина перемещения режущей кромки инструмента в направлении движения подачи за один оборот заготовки или инструмента (мм/об).

Подача на зуб S_z – это величина перемещения режущей кромки инструмента в направлении движения подачи при повороте инструмента на один окружной шаг (на один зуб) (мм/зуб).

Минутная подача определяет производительность обработки, подача на оборот определяет шероховатость обработанной поверхности, подача на зуб характеризует нагрузку на режущее лезвие.

Между различными подачами существуют следующие соотношения:

S_мин = S_o · n , S_z = (1.9)

где z – число зубьев инструмента.

Различают следующие разновидности резания:

– свободное и несвободное в зависимости от количества режущих кромок, участвующих в работе. При свободном резании в работе участвует одна режущая кромка, при несвободном – две и более.

– прямоугольное (λ = 0) и косоугольное (λ ≠ 0);

– с прямыми срезами (t > S), с равнобокими срезами (t ≈ S), c обратными срезами (S > t).

Рассмотрим несвободное прямоугольное точение (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Схема несвободного прямоугольного точения

Из рисунка следует, что в работе участвуют две режущие кромки (главная и вспомогательная) и сечение срезаемого слоя будет иметь вид трапеции ВСАК.

По линии ВС срезаемый слой отделяется от заготовки главной режущей кромкой, а по линии ВК – вспомогательной режущей кромкой.

В результате удаления слоя в виде трапеции на заготовке остается гребешок АВК. Высота этого гребешка определяет высоту неровностей (шероховатость обработанной поверхности).

Форма сечения срезаемого слоя характеризуется:

– толщиной среза a,

– шириной среза b.

Причем при прямых срезах

a = S · sin φ, b = (1.10)

Площадь сечения срезаемого слоя приближенно определяется как площадь параллелограмма ABCD (рис. 1.7).

.

Формы сечения срезаемого слоя для прямых, равнобоких и обратных срезов показаны на рисунке 1.8.

t >S

t ≈ S

S > t

Рис. 1.8. Формы сечения срезаемого слоя

Из рисунка 1.8 следует, что при обратных срезах (S > t)

a = t, b = S. (1.11)

Из рисунка 1.7 можно получить формулы для расчета толщины и ширины срезаемого слоя, как для прямых, так и для обратных срезах [2]:

(1.12)