Технологии обработки материалов. Обработка резанием

Ключевые слова: Методы обработки резанием, главные и вспомога­тельные движения, стружкообразование, уравнение теплового балан­са, нарост, геометрия режущей части инструмента и элементы режима резания, инструментальные материалы.

Обработкой резанием называется процесс отделения с заготовки режущим инструментом слоя материала для получения деталей нужной формы, заданных размеров и шероховатости поверхности. В настоящее время большинство деталей машин получает окончательную форму и размеры обработкой резанием на металлорежущих станках. Трудоемкость обработки резанием составляет до 40%

трудоемкости изготовления машин в целом. На металлорежущих станках из заготовок (поковок, отливок, сортового проката, штамповок и пр.) получают окончательные гото­вые детали путем снятия слоя металла, называемого припуском. В зависимости от рода выполняемой работы и вида инструмента различают следующие основные методы обработки резанием, схемати­чески представ­ленные на рис. 15.1: а - точе­ние, б - сверле­ние, в - фрезе­рование, г- строгание, д - протягивание, е-ж - круглое и плоское шлифова­ние.

Физическая сущность обработки резанием состоит в механичес­ком разрушении поверхностного слоя материала заготовки, в основе которого лежит деформация этого слоя под воздействие внешних сил - сил резания. Процесс резания сопровождается выделением тепла и другими явлениями, оказывающими влияние на качество обработанной поверхности и слоев материала, прилегающих к ней. При этом ка­чество обработанной поверхности, кроме шероховатости, характери­зуется еще и твердостью, микроструктурой, остаточными напряжениями. Формообразование деталей резанием производится режущим инструментом, твердость и прочность которо­го значительно больше, чем у обрабатываемого материала. Кинемати­ка процесса резания состоит в сочетании оптимальных относительных скоростей перемещения контактных поверхностей и обрабатываемой детали. Стружка, удаляемая с поверхности, в зависимости от свойств обрабатываемого материала, гео­метрии инструмента, элементов режима резания и других условий об­работки, может образовываться трех типов: сливная, скалывания и надлома. При напряженных режимах резания нагрев поверхностного слоя обработанной поверхности может достигать температур фазовых превращений, существенно изменяя ее свойства. К материалам, применяемым для изготовления режущей части инструментов, предъявляют требования высокой механической проч­ности, износостойкости и теплостойкости. Для этого применяют уг­леродистые, легированные и быстрорежущие стали, металло - и минералокерамические твердые сплавы и другие материалы.

Контрольные вопросы для самопроверки по разделу 6.2.

1. Что называют обработкой резанием?

2. Какие существуют основные методы обработки резанием?

3. В чем заключается физическая сущность обработки резанием?

4. Какие типы стружек образуются при резании различных мате­риалов? В чем их особенности?

5. От каких основных параметров зависит эффективность про­цесса резания и как они определяются?

6. Что такое скорость и глубина резания?

7. Какие требования предъявляются к инструментальным матери­алам для режущей части инструмента?