Краткая теоретическая часть

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ

Цель работы: ознакомиться с параметрами режима резания, геометрией режущего инструмента, устройством и назначением некоторых металлорежущих станков.

Приборы и материалы: токарный, фрезерный, строгальный станки, металлорежущий инструмент, заготовки для изготовления деталей.

Краткая теоретическая часть

Обработка металлов резанием – это технологический процесс снятия с поверхности заготовки стружки режущим инструментом с целью получения детали требуемой геометрической формы, взаиморасположения и шероховатости поверхностей. Заготовками служат отливки из чугуна, стали, цветных металлов и их сплавов, а также поковки и т.д.

1.1 Элементы режимов резания

Движения, которые сообщают инструменту и заготовке для срезания слоя металла, называют движениями резания. Они разделяются на главное движение резания D_V, которое определяет скорость деформирования и отделения стружки, и движение подачи D_S, которое обеспечивает непрерывность процесса резания. Главное движение всегда одно, движений подачи может быть несколько.

Скорость главного движения резания (скорость резания) V – это скорость перемещения точки режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности в направлении главного движения. Скорость резания имеет размерность м/мин или м/с. При точении скорость резания равна:

где D_заг. – максимальный диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, определяющий положение наиболее удаленной от оси вращения точки режущей кромки, мм;

n – частота вращения шпинделя станка, об/мин.

Скорость движения подачи V_S – это скорость рассматриваемой точки режущей кромки в направлении движения подачи. Предусматривается также понятие подача S. Подачей S называют путь точки режущей кромки инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за один оборот или один ход заготовки или инструмента.

Подача в зависимости от технологического метода обработки имеет размерность: мм/об – для точения и сверления; мм/об, мм/мин, мм/зуб – для фрезерования; мм/дв.ход – для шлифования и строгания.

По направлению движения различают подачи: продольную Sпр, поперечную Sп, вертикальную Sв, наклонную Sн, круговую Sкр, тангенциальную Sт и др.

Глубина резания t – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное перпендикулярно к последней, пройденное за один проход инструмента. Глубина резания имеет размерность мм.

При точении цилиндрической поверхности глубина резания определяется по формуле:

t = 0,5·(D_заг. − d), (мм)

где d – диаметр обработанной цилиндрической поверхности заготовки, мм.

Скорость главного движения резания V, подача S и глубина резания t характеризуют напряженность процесса обработки и являются параметрами режима резания.

1.2 Геометрическая форма режущего инструмента

При всем многообразии конструкций режущих инструментов они имеют много общего, поэтому подробное изучение токарного резца позволяет ограничиться рассмотрением лишь специфических особенностей конструкции других инструментов.

Токарный резец состоит из стрежня, при помощи которого он закрепляется на станке, и рабочей части. Элементы рабочей части резца показаны на рисунке 1.

1 – передняя поверхность, по которой сходит стружка;

2 и 4 – поверхности, называемые задними: 2 – главная задняя поверхность, которая обращена к поверхности резания, 4 – вспомогательная задняя поверхность, которая обращена к обработанной поверхности; 3 – главная режущая кромка; 6 – вспомогательная режущая кромка; 5 – вершина резца.

Рисунок 1 – Резец и элементы его рабочей части

Расположение поверхностей режущей части инструмента регламентируется углами, для определения которых вводят координатные плоскости. Плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач и проходящая через вершину резца, называется основной.

Плоскость резания проходит через главную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости.

Главные углы резца рассматриваются в главной секущей плоскости
(рисунок 2, б), которая проходит перпендикулярно к проекции главной режущей кромки на основную плоскость. Передний угол g образуется передней поверхностью и нормалью к плоскости резания, а главный задний угол a – главной задней поверхностью и поверхностью резания. Угол заострения b заключен между передней и задней поверхностями.

Рисунок 2 – Углы резца

Вспомогательный задний угол a₁ измеряют во вспомогательной секущей плоскости (рисунок 2, в), перпендикулярной проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость. Главный угол в плане j образуется проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением движения подачи, а вспомогательный угол в плане j₁ – проекцией вспомогательной режущей кромки на эту плоскость и направлением, противоположным движению подачи. Угол в плане при вершине резца e измеряют между проекциями режущих кромок на основную плоскость.