Сутність процесу, основні поняття і визначення

 

Обробка металів різанням — це процес зняття різальним інструментом шару металу заготовки (стружки) для надання виробу потрібної форми, заданих розмірів і чистоти поверхні. Види обробки металів різанням розрізняють залежно від конструкції різального інструмента, що застосовують, або від характеру руху інструмента і заготовки при обробці вручну чи на металорізальному верстаті. Усі види руху при обробці різанням поділяються на три групи:

робочий рух (або рух різання);

-установчий;

-допоміжний.

Складовими робочих рухів є головний рух і рух подачі. Головний рух здійснює процес зняття стружки, а рух подачі — процес різання. Наприклад, під час свердлення головним рухом є обертання свердла, а його переміщення вздовж осі або вбік — є рух подачі, що дозволяє одержати наскрізний отвір або канавку певної глибини.

У металорізальних верстатах головний рух найчастіше буває обертальним (токарні, свердлувальні, фрезерні, шліфувальні верстати) або прямолінійним (стругальні, довбальні верстати). Головний рух надається заготовкам (верстати токарної групи) або різальному інструменту (фрезерні, поперечно-стругальні тощо). У верстатах з головним обертальним рухом подача і різання безперервні, у верстатах з головним зворотно-поступальним — різання переривчасте.

До основних понять щодо процесу різання відносять:

-поверхні заготовки;

-координатні площини;

-елементи різальної частини;

-геометрію різця (кути, режими різання і розміри заданого шару металу).

Оброблювана поверхня – це поверхня заготовки, з якої знімають стружку; оброблена поверхня - це та, з якої знято стружку; поверхня різання утворюється головним різальним лезом різця. Координатними площинами називають площину різання, дотичну до поверхні різання, що проходить через головне різальне лезо різця, і основну площину, паралельну напрямку поздовжньої (SПОЗ) і поперечної подач.

Основні елементи різального інструмента (різця) розглянемо на прикладі токарного різця, який складається з різальної частини (II - головки) і стрижня (І) для кріплення його в держаку верстата.

Елементи різальної частини різця такі: передня поверхня, по якій збігає стружка; вершина різця - точка перетину різальних лез; головна задня поверхня, обернена до поверхні різання; допоміжна задня поверхня, повернена до обробленої поверхні заготовки; головне лезо різання, утворене перетином передньо та головної задньої поверхонь, яке здійснює основну роботу — різання; допоміжне різальне лезо, утворене перетином передньої і допоміжної задньої поверхонь.Форма та головні кути визначають геометричну форму різця і значно впливають на процес різання. Головні кути різця розглядають у площині перерізу А. На модифікаційній схемі стругання ця площина збігається з площиною креслення. Клиноподібна частина різця під дією сили Р врізується в оброблюваний матеріал. Чим гостріший клин (кут загострення), тим менші зусилля потрібні для різання. Кут загострення (β - це кут між передньою і задньою поверхнями різця. На кресленнях цей кут позначають не завжди, оскільки його величину можна визначити за виразом β = 90° - (a + g), знаючи інші кути заточування різального інструмента.

Параметри різання залежать від:

-головного заднього кута (a);

-переднього(g);

-головного кута в плані (φ) тощо.

Головним заднім кутом (a) називають кут між головною задньою по верхньою різця і площиною різання. Призначений він для зменшення тертя між головною задньою поверхнею різця і поверхнею різання заготовки. Кут a обирають у межах 6...12°. Головним переднім кутом (g) називають кут між передньою поверхнею різця і площиною, перпендикулярною до площини різання. Від нього залежить ступінь деформації шару, що зрізується, зменшення сили тертя заготовки і передньої поверхні різця. Цей кут обирають у межах від 20° до -10°. Кут різання d знаходиться між площиною різання і передньою поверхнею різця, визначають його за виразом β = 90° - g.

Кут нахилу головного різального леза розміщується у площині різання між головним різальним лезом і лінією, проведе­ною через вершину різця паралельно основній площині. Він може бути додатнім, від'ємним, дорівнювати нулю і змінюватися від 4° до - 4°. Кут l визначає положення передньої поверхні і впливає на напрямок руху стружки.

Для повної характеристики геометрії різця використовують також поняття допоміжних кутів різця a1, g1, φ1 і кут при вершині різця e.

e =180°-(φ + φ1), тобто дорівнює куту між проекціями різальних лез на основну площину (рис. 1.6). Вимірюють a1 і g1 (на рисунках не показано) за допоміжною січною площиною, що перпендикулярна проекції допоміжного різального леза на основну площину.

Головним кутом у плані φ називають кут між проекцією головного різального леза на основну площину і напрямок поздовжньої подачі Sпоз. Обирають його у межах 30...90° (найчастіше φ = 45°). Він впливає на форму перерізу шару, що зрізується,, чистоту обробки і спрацювання інструмента. Допоміжний кут у плані φ1 розташовується між проекцією допоміжного різального леза на основну площину і напрям­ком, протилежним напрямку поздовжньої подачі. Він також впливає на чистоту обробки поверхні.

 

 

1 — оброблювана поверхня;

2 — поверхня різання;

З — оброблена поверхня

Рис. 1.6 - Елементи різання і геометрія шару металу, що зрізується