1.6. Элементы режима резания и срезаемого слоя при точении

Для совершения процесса обработки заготовки резанием и полу­чения готового изделия или детали заготовка и РИ должны совершать определенные движения. При обработке на токарном станке главное движение (вращательное) совершает заготовка, а движение подачи (поступательное) получает РИ. Главное движение обеспечивает про­цесс резания (процесс образования стружки), а движение подачи дает возможность нести этот процесс по всему участку обрабатываемой поверхности [3].

Рис. 1.8. Элементы режима резания и срезаемого слоя при точении

Скорость резания, подача и глубина резания (рис. 1.8). Окружная скорость заготовки относительно режущей кромки РИ называется скоростью резания v (м/мин); она определяется по формуле

12

13

(1.1)

(1.6)

где D — диаметр заготовки, мм; п — частота вращения заготовки. Из этой формулы можно определить частоту вращения

(1.2)

В расчетах скорости резания принимается ее максимальное зна­чение, соответствующее диаметру D заготовки [78].

Величина перемещения режущей кромки РИ относительно заго­товки в течение определенного времени называется подачей. При то­карной обработке обычно принимают подачу S за один оборот заго­товки (мм/об). Иногда подача выражается перемещением РИ за одну минуту (мм/мин). Между этими подачами существует зависимость:

(1.3)

Глубиной резания t (мм) называется расстояние между обрабаты­ваемой и обработанной поверхностями, измеренное в направлении, перпендикулярном последней (см. рис. 1.8). Глубина резания / (мм) всегда перпендикулярна направлению подачи. Таким образом, при наружном продольном точении глубина резания представляет собой полуразность между диаметрами заготовки D и обработанной поверх­ности Д, [78]:

Кроме скорости резания, подачи и глубины резания, к элементам режима резания относятся толщина а и ширина b среза. Величины а и Ъ представляют собой не толщину и ширину срезанной стружки, а размеры срезаемого слоя до образования стружки [78].

Толщина среза а измеряется в направлении, перпендикулярном главной режущей кромке, ширина среза b — вдоль нее (мм). Как меж­ду толщиной среза и подачей, так и между глубиной резания и шири­ной среза существуют определенные соотношения. Из прямоуголь­ного треугольника KLN (см. рис. 1.8) следует

(1.5)

из прямоугольного треугольника ОКМ

14

Из формул и рис. 1.9 видно, что при постоянных подаче Su глуби­не резания t с увеличением главного угла в плане ср толщина среза уве­личивается, а ширина среза уменьшается.

Рис. 1.9. Формы поперечного сечения срезаемого слоя при обработке резцами с различными значениями угла ф

Глубина резания и подача характеризуют процесс резания в ос­новном с технологической, или производственной, стороны. Поэто­му их называют технологическими элементами режима резания. Тол­щина и ширина среза более точно, чем глубина резания и подача, ха­рактеризуют и объясняют физическую сторону процесса резания, по­этому их называют физическими элементами режима резания [3,78].

Площадь поперечного сечения среза PLKM (см. рис. 1.8) опреде­ляется из выражения

F=ab=tS. (1.7)

Объем стружки, снимаемый за одну минуту работы,

Q = v t S. (1.8)

1.7. СВОБОДНОЕ И НЕСВОБОДНОЕ РЕЗАНИЕ

При свободном резании в работе принимает участие только глав­ная режущая кромка. В этом случае все участки режущей кромки на­ходятся в одинаковых условиях, а направления перемещения всех частиц стружки практически одинаковы. Если режущая кромка пер­пендикулярна направлению подачи, резание является прямоуголь-

15

а б

Рис. 1.10. Примеры свободного резания

ным свободным (рис. 1.10, б), а если не перпендикулярно — косо­угольным свободным (рис. 1.10, а). Основные законы процесса реза­ния обычно изучают сначала в условиях свободного прямоугольного резания, так как в этом случае процесс освобождается от ряда наслое­ний, усложняющих наблюдение явлений.

В производственных условиях приходится иметь дело в основном с процессом несвободного резания (см. рис. 1.8), при котором вспо­могательная режущая кромка в зависимости от радиуса закругления при вершине резца, вспомогательного угла в плане и подачи прини­мает большее или меньшее участие. Она создает так называемое по­бочное резание в дополнение к главному резанию, осуществляемому главной режущей кромкой. При этом процесс образования стружки является весьма сложным, так как здесь отдельные элементы стружки стремятся передвигаться по передней поверхности резца в различных направлениях [77, 78].