Характеристики режима резания и сечения срезаемого слоя

К числу основных характеристик режима резания относятся глубина резания t и глубина врезания е, подачи на оборот S₀, на зуб S_Z, минутная подача S _м, скорость резания v.

Глубина резания t характеризует величину врезания режущей кромки, измеренную перпендикулярно рабочей плоскости. При прямых срезах, т. е. при , глубина резания вместе с углом в плане определяет ширину срезаемой стружки (см. рис. 13.2, а).

При обратных срезах, т. е. при , глубина резания более тесно связана с толщиной срезаемого слоя.

При торцовом фрезеровании на вертикально-фрезерном станке (см. рис. 13.6) рабочая плоскость расположена горизонтально и глубина резания измеряется перпендикулярно этой плоскости, т. е. вдоль оси вращения фрезы. При цилиндрическом фрезеровании (см. рис. 13.6, рис. 13.20) рабочая плоскость расположена вертикально. Глубина резания и в этом случае измеряется вдоль оси вращения фрезы, но в горизонтальной плоскости.

Глубина врезания е измеряется в рабочей плоскости в направлении, перпендикулярном подаче. Этот параметр рассматривают только для таких способов обработки, в которых угол между векторами скорости резания и подачи изменяется, например для торцового и цилиндрического фрезерования. Глубина врезания инструмента е вместе с его диаметром D характеризует путь режущего лезвия за один оборот, часть траектории, при прохождении которой зуб находится в контакте с деталью.

Подача характеризуется несколькими различными параметрами. Скорость подачи, как правило, измеряют в миллиметрах в минуту (мм/мин) и называют минутной подачей S _м. Кроме минутной подачи S _м используют подачу S ₀ на один оборот инструмента (или детали) (мм/об) или подачу на один двойной ход (мм/дв. ход), а также подачу на одно режущее лезвие или зуб (мм/зуб) – подачу на зуб S_Z.

Все три перечисленные характеристики измеряют в направлении движения подачи S _м, а следовательно, в рабочей плоскости. Они связаны между собой следующими соотношениями:

,                                                    (13.1)

,                                         (13.2)

где n – частота вращения; Z – число зубьев (режущих лезвий) инструмента.

Поскольку в общем случае подача не перпендикулярна скорости резания v и, следовательно, не обязательно находится в основной плоскости, целесообразно рассматривать также нормальную к скорости резания составляющую подачи S_Z– подачу S _q.

.                                          (13.3)

Для точения, например,

                                       (13.4)

а минутная подача

.                                             (13.5)

Скорость резания v при вращательном движении инструмента или детали рассчитывается по формуле

                                             (13.6)

где D и n – диаметр и частота вращения инструмента или детали.

При прямолинейном движении, например при строгании с длиной хода ползуна L и частотой n, скорость резания v определяется следующим образом:

.                                              (13.7)

При значительном превышении длины главной режущей кромки в сравнении с длиной зачищающей (вспомогательной) кромки, т. е. при

,                                            (13.8)

 

отклонением скорости v ₁ от нормали можно пренебречь (n = 0),а угол y

 

между диагональю АС и подачей считать равным углу в плане j. При этом приближенное (статическое) значение ширины срезаемого слоя b_c вычисляется по простой формуле

.                                           (13.9)

При косоугольном резании (т. е. когда угол l не равен нулю) ширина срезаемого слоя будет несколько больше:

.                                   (13.10)

Толщина срезаемого слоя a может быть охарактеризована: действительной толщиной a _д, действительной максимальной толщиной а_м, действительной средней толщиной а_ср, статической толщиной срезаемого слоя а_с.

Действительная толщина срезаемого слоя a _д измеряется в основной плоскости в направлении скорости стружки v ₁, т. е. перпендикулярно диагонали сечения срезаемого слоя. Поскольку в направлении скорости v ₁ расстояние между ломаными линиями АВС и ADC переменно, то и действительная толщина срезаемого слоя может быть переменной по ее ширине.

При прямоугольном резании (l = 0)и выполнении условия (13.10) толщина срезаемого слоя приближенно оценивается статической толщиной срезаемого слоя а_с = BF, измеренной в направлении нормали к проекции главной режущей кромки:

.                                       (13.11)

 

При свободном резании (одной прямолинейной режущей кромкой), а также при несвободном резании, не вызывающем отклонения вектора стружки v ₁ от нормали к проекции главной режущей кромки на основную плоскость (например, при отрезке, сверлении и др.), используют статические значения толщины и ширины срезаемого слоя (y = j, n = 0).

 

 

14. ДЕФОРМАЦИИ, СИЛЫ И ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИ РЕЗАНИИ