Сущность и схемы способов обработки

Обработка резанием — это процесс получения детали требуемой гео­метрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шерохова­тости поверхностей за счет механического срезания с поверхностей заготов­ки режущим инструментом материала технологического припуска в виде стружки (рис. 31.1).

Основным режущим элементом любого инструмента является режу­щий клин (рис. 31.1, в). Его твердость и прочность должны существенно превосходить твердость и прочность обрабатываемого материала, обес­печивая его режущие свойства. К инструменту прикладывается усилие резания, равное силе сопротивления материала резанию, и сообщается перемещение относительно заготовки со скоростью v. Под действием приложенного усилия режущий клин врезается в заготовку и, разрушая обрабатываемый материал, срезает с поверхности заготовки стружку. Стружка образуется в результате интенсивной упругопластической дефор­мации сжатия материала, приводящей к его разрушению у режущей кром­ки, и сдвигу в зоне действия максимальных касательных напряжений под углом ф. Величина ср зависит от параметров резания и свойств обрабатываемого материала. Она составляет ~30° к направлению движения резца.

Внешний вид стружки характеризует процессы деформирования и раз­рушения материала, происходящие при резании. Различают четыре возмож­ных типа образующихся стружек: сливная, суставчатая, элементная и струж­ка надлома (рис. 31.1,6).

\ v п p-j sg£ _Л	>/ i \
lj£S^8|fcJ	/ ,щ
Э-А! ч\Ч\
/...

В процессе резания режущий клин, испытывая интенсивное трение, контактирует с материа­лом стружки и обработанной по­верхностью в контактных зонах. Для снижения сил трения и на­грева инструмента применяют принудительное охлаждение зо­ны резания смазочно-охлаждаю-щими средами (СОС), подавая их в зону резания специальными устройствами.

Рис. 31.1. Условная схема процесса резания: а — / — обрабатываемый материал; 2 — стружка; 3 — подача смазочно-охлаждающих средств; 4 — режущий клин; 5 — режущая кромка, <р — угол сдвига, характеризующий положение условной плоскости сдвига (П) относительно плоскости резания; у — главный передний угол режущего клина; Рг — сила резания; Ру — сила нормального давления инструмента на материал; СГ//, Сь — длины пластического и упругого контактов; Сц С0— длина зон контактного взаимодействия по перед­ней (П7) и задней (Па) поверхностям инструмента; LOM — область главного упругопластического деформирования при стружкообразовании; FKPT — область вторичной контактной упруго-пластической деформации металла; h — глубина резания; v — скорость резания; Я — зоны пластического деформирования металла; б — типы стружек: 1 — сливная; 2 — тая; 3 — элементная; 4 — надлома

Детали и инструменты за­крепляются в специальных орга­нах станка или приспособлениях. Станок, приспособление, инстру­мент и деталь образуют силовую систему (СПИД), передающую усилие и движение резания от привода станка режущему инст­рументу и детали.

толщина (наклепа) суставча-

Реальные схемы различ­ных способов обработки резани­ем, используемый инструмент, а также виды движения инструмен­та и заготовки в процессе обра­ботки приведены на рис. 31.2. В зависимости от используемого типа инструмента способы меха­нической обработки подразделя­ются на лезвийную и абразивную. Отличительной особенно­стью лезвийной обработки явля­ется наличие у обрабатываемого инструмента острой режущей кромки определенной геометрической формы, а для абразивной обработки — наличие различным образом ориентированных режущих зерен абразивного инструмента, каждое из которых представляет собой микроклин.

Рассмотрим конструкцию лезвийных инструментов, используемых при резании (рис. 31.3). Инструмент состоит из рабочей части, включающей ре­жущие лезвия, образующие их поверхности, режущие кромки и крепежной части, предназначенной для установки и закрепления в рабочих органах станка.

Рис. 31.2. Схемы способов обработки резанием:

а — точение; б — сверление; в — фрезерование; г — строгание; д — протягивание; е —

шлифование; ж — хонингование; з — суперфиниширование; Д- — главное движение

резания; D, — движение подачи; Яо — обрабатываемая поверхность; R — поверхность

резания; &«, — обработанная поверхность; / — токарный резец; 2 — сверло; 3 — фреза;

4 —строгальный резец; 5 — протяжка; б—абразивный круг, 7—хон;8 — бруски; Р —