Что называется поверхностью резания

Понятия и определения

Понятие о припуске на обработку

Детали машин, обрабатываемые на металлорежущих станках, изготовляются из отливок, поковок, кусков прокатного материала и других заготовок. Деталь получает требуемые форму и размеры после того как с заготовки будут срезаны все излишки материала или, как говорят, припуски, получившиеся при ее изготовлении.

Припуском (общим) называется слой металла, который необходимо удалить с заготовки для получения детали в окончательно обработанном виде.

Некоторые детали обрабатываются последовательно на нескольких станках, на каждом из которых снимается только часть общего припуска. Так, например, детали, размеры которых должны быть очень точными, а поверхности очень чистыми, обрабатывают предварительно на токарных, а окончательно на шлифовальных станках.

Слой металла, снимаемый на токарном станке, называется припуском на токарную обработку. Часть металла, снятая (срезанная) с заготовки в процессе ее обработки, называется стружкой.

Все приведенные выше определения сохраняют силу и при обработке деталей из неметаллических материалов (пластмассы, резины и т. п.).

Клин как основа любого режущего инструмента

Рис. 1. Клин как основа любого режущего инструмента

Наиболее употребительный режущий инструмент при обработке деталей на токарных станках — резец (рис. 1, б) Сечение рабочей части резца также имеет вид клина.

Движения резания при точении

На рис. 2 схематически показано обтачивание детали 1 резцом 2. Деталь при этом вращается по стрелке V, а резец перемещается по стрелке S и снимаете детали стружку. Первое из этих движений является главным, а второе — вспомогательным.

Рис. 2. Движения и элементы резания при точении

Главным движением при точении называемся вращение детали. Оно характеризуется скоростью резания.

Вспомогательным движением при точении называется перемещение режущего инструмента. Оно характеризуется подачей.

Скорость резания

Каждая точка обрабатываемой поверхности детали (рис. 2), например точка А, проходит в единицу времени, например в одну минуту, некоторый путь. Длина этого пути может быть больше или меньше, в зависимости от числа оборотов в минуту детали и от ее диаметра, и определяет собой скорость резания.

Скоростью резания называется длина пути, который проходит в одну минуту точка обрабатываемой поверхности детали.

Скорость резания измеряется в метрах в минуту и обозначается буквой v. Для краткости вместо слов «метров в минуту» принято писать м/мин. Скорость резания при точении находится по формуле

Формула эта читается так: скорость резания равна произведению длины окружности обрабатываемой детали на число оборотов ее в минуту, разделенному на 1000.

Определение числа оборотов в минуту детали данного диаметра, которое она должна делать при принятой скорости резания, производится по формуле

Подача

Перемещение резца при резании, в зависимости от условий работы, может происходить быстрее или медленнее и характеризуется, как это отмечено выше, подачей.

Подачей называется величина перемещения резца за один оборот обрабатываемой детали.

Подача измеряется в миллиметрах на один оборот детали и обозначается буквой s. Для краткости вместо слов «миллиметров на один оборот» принято писать мм/об.

Подача называется продольной, если перемещение резца происходит параллельно оси обрабатываемой детали, и поперечной, когда резец перемещается перпендикулярно к этой оси.

Глубина резания

При перемещении резец снимает с детали слой металла, толщина которого характеризуется глубиной резания.

Глубиной резания называется толщина снимаемого слоя металла, измеренная по перпендикуляру к обработанной поверхности детали.

Глубина резания измеряется в миллиметрах и обозначается буквой t. Глубиной резания при наружном обтачивании является половина разности диаметров обрабатываемой детали до и после прохода резца.

Срез, его толщина, ширина и площадь

Вследствие деформации 1 стружки, происходящей в процессе ее образования, ширина и особенно толщина ее получаются больше размеров b и а на рис. 2. Длина стружки оказывается меньше соответственного размера обработанного участка поверхности детали. Поэтому площадь f, заштрихованная на рис. 2 и называемая срезом, не отражает поперечного сечения стружки, снимаемой в этом случае.

Срезом называется поперечное сечение слоя металла, снимаемого при данной глубине резания и подаче. Размеры среза характеризуются его толщиной и шириной.

Толщиной среза называется расстояние между положениями режущей кромки резца до и после одного оборота детали, измеренное по перпендикуляру к режущей кромке.

Толщина среза измеряется в миллиметрах (мм) и обозначается буквой а.

Шириной среза называется расстояние между крайними точками работающей части режущей кромки резца.

Ширина среза измеряется в миллиметрах (мм) и обозначается буквой b.

Четырехугольник, заштрихованный на рис. 2, изображает площадь среза.

Площадь среза равна произведению подачи на глубину резания.

Поверхности и плоскости в процессе резания

На обрабатываемой детали при снятии с нее стружки резцом различают поверхности: обрабатываемую, обработанную и поверхность резания (рис. 3).

Рис. 3. Поверхности и плоскости в процессе резания

Обрабатываемой поверхностью называется та поверхность, с которой снимается стружка.

Обработанной поверхностью называется поверхность детали, полученная после снятия стружки.

Поверхностью резания называется поверхность, образуемая на обрабатываемой детали непосредственно режущей кромкой резца.

Для определения углов резца установлены понятия: плоскость резания и основная плоскость.

Плоскостью резания называется плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через режущую кромку резца.

Основной плоскостью называется плоскость, параллельная продольной и поперечной подачам.

1 Деформация — изменение формы и размеров тела под влиянием приложенных к нему внешних сил.

Источник

Поверхность резания

19. Поверхность резания

Смотреть что такое «Поверхность резания» в других словарях:

поверхность резания — (R) Поверхность, образуемая режущей кромкой в результирующем движении резания. 1 поверхность резания R; 2 поверхность главного движения Rr [ГОСТ 25762 83] Тематики обработка резанием Обобщающие термины кинематические элементы и характеристики… … Справочник технического переводчика

поверхность главного движения — (Rг) Поверхность, образуемая режущей кромкой в главном движении резания. 1 поверхность резания R; 2 поверхность главного движения Rr [ГОСТ 25762 83] Тематики обработка резанием Обобщающие термины кинематические элементы и характеристики резания … Справочник технического переводчика

поверхность — 34 поверхность: Двухмерный пространственный объект, образованный в своих границах набором значений функции двухмерных координат в виде непрерывного поля. Источник: ГОСТ Р 52438 2005: Географические информационные системы. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ПОВЕРХНОСТЬ — (1) граница раздела между двумя контактирующими средами, общая часть двух смежных областей пространства (сред); видимая граница, отделяющая геометрическое (физ.) тело от внешнего пространства или др. среды (тела), которая может быть внешней или… … Большая политехническая энциклопедия

задняя поверхность лезвия — (Aα) задняя поверхность Поверхность лезвия инструмента, контактирующая в процессе резания с поверхностями заготовки. 1 передняя поверхность лезвия А … Справочник технического переводчика

передняя поверхность лезвия — (Aγ) передняя поверхность Поверхность лезвия инструмента, контактирующая в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой. 1 передняя пов … Справочник технического переводчика

Задняя поверхность лезвия — Передняя поверхность 1.6.2. Задняя поверхность лезвия Поверхность лезвия инструмента, контактирующая в процессе резания с поверхностями обрабатываемой заготовки Источник: ГОСТ 25751 83: Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

производящая поверхность — производящая поверхность; вспомогательная поверхность Оливье Гохмана Поверхность, образованная режущими кромками инструмента в их движении резания … Политехнический терминологический толковый словарь

вспомогательная поверхность Оливье-Гохмана — производящая поверхность; вспомогательная поверхность Оливье Гохмана Поверхность, образованная режущими кромками инструмента в их движении резания … Политехнический терминологический толковый словарь

Передняя поверхность лезвия — Лезвие 1.6.1. Передняя поверхность лезвия Поверхность лезвия инструмента, контактирующая в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой Источник: ГОСТ 25751 83: Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Привет студент

Основы учения о резании металлов

Получение из заготовки детали требуемой формы и размеров посредством снимания с заготовки слоев металла в виде стружки осуществляется различным режущим инструментом.

Основной формой всякого режущего инструмента является клин, простейшим режущим инструментом — резец.

В процессе обработки металла резанием различаются два основных движения — движение резания и движение подачи.

Движением резания, или главным движением, называют движение, при котором происходит отделение стружки; движение, при котором происходит перемещение режущего инструмента по отношению к обрабатываемому предмету, называют движением подачи. По отношению к обрабатываемому предмету подача может быть продольной, поперечной, вертикальной, круговой. Движение подачи может осуществляться перемещением режущего инструмента или обрабатываемого предмета.

Части резца. Резец состоит из рабочей части, называемой головкой, и части служащей для закрепления резца — тела резца (фиг. 397, а).

Элементы головки резца. В головке резца различают (фиг. 397, б): 1) переднюю грань — поверхность, по которой сходит стружка; 2) главную и вспомогательную задние грани— поверхности, обращенные к обрабатываемому предмету; 3) главную и вспомогательную режущие кромки, образуемые пересечением передней и задними (главной и вспомогательной) гранями резца; главная режущая кромка выполняет основную работу резания.

Место сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок называется вершиной резца. Вершину резца делают острой или закругленной.

Длина перпендикуляра, опущенного из вершины резца на опорную поверхность его, называется высотой резца.

Правые и левые резцы. Резцы, у которых при наложении на них ладони правой руки так, чтобы пальцы были направлены к вершине, главная режущая кромка оказывается расположенной на стороне большого пальца, называют правыми; левыми называют резцы, у которых главная режущая кромка оказывается на стороне большого пальца при аналогичном положении левой руки.

Поверхности и координатные плоскости. На обрабатываемой детали при снятии с нее стружки резцом различают следующие поверхности (фиг. 398): обрабатываемую, обработанную поверхности и поверхность резания.

Обрабатываемой поверхностью называется поверхность, с которой снимают стружку.

Поверхностью резания называют поверхность, образуемую на обрабатываемой детали непосредственно режущей кромкой.

Обработанной поверхностью называют поверхность детали, полученную после снятия стружки.

Плоскость, касательную к поверхности резания и проходящую через режущую кромку, называют плоскостью резания.

Основной плоскостью называют плоскость, параллельную к продольной и поперечным подачам.

Плоскость, перпендикулярную к проекции главной режущей кромки на основную плоскость, называют главной секущей плоскостью (фиг. 399).

Плоскость, перпендикулярную к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость, называют вспомогательной секущей плоскостью.

Углы резца. В резцах различают углы, образуемые геометрической формой резца, и углы, образующиеся в процессе резания.

Углы, измеряемые в главной секущей плоскости, называются главными.

Главными углами являются главный задний угол, угол заострения, передний угол и угол резания (фиг. 399).

Главным задним углом а называется угол между главной задней гранью резца и плоскостью резания.

Главный задний угол а служит для уменьшения трения между обрабатываемой поверхностью и задней, гранью резца, величина его составляет 5—10°

(в зависимости от толщины стружки).

Углом заострения ß называется угол между передней и задней гранями резца

Передним углом у называется угол между передней гранью резца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания, проведенной через главную режущую кромку.

Величина переднего угла у колеблется обычно в пределах 0—30°, достигая 40° при обработке-легких сплавов. Чем больше передний угол, тем легче резей проникает в обрабатываемый материал, меньше деформируется стружка, меньше

усилие резания. При скоростном резании иногда пользуются резцами с отрицательными передними углами.

Углом резания б называется угол между передней гранью резца и плоскостью резания.

В табл. 49 приведены предельные величины углов а и у в зависимости от обрабатываемого материала.

Зная величину переднего угла, можно определить угол резания б =90°—у.

Кроме главных углов, резец имеет еще вспомогательные углы и углы в плане.

Вспомогательным задним углом а1 называется угол между вспомогательной задней гранью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости. Вспомогательный задний угол измеряется во вспомогательной секущей плоскости, перпендикулярной к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

Главным углом в плане ф называется угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

Вспомогательным углом в плане ф₁ называется угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направление подачи.

Углом при вершине в плане г называется угол между проекциями режущих кромок на основную плоскость.

Углом наклона главной режущей грани л называется угол, заключенный между режущей кромкой и линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости.

Угол наклона главной режущей кромки считается положительным, когда вершина резца является наинизшей точкой режущей кромки, отрицательным—когда вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки, и равным нулю при главной режущей кромке, параллельной к основной плоскости (фиг. 400).

Элементы резания. Перемещение режущей кромки резца относительно обрабатываемой поверхности в единицу времени называется скоростью резания. Скорость резания измеряется в м/мин и обозначается буквой u.

Глубиной резания называется расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, перпендикулярное к последней; глубина резания измеряется в мм и обозначается буквой t (фиг. 401, а).

Если при обточке заготовки диаметром d мм за один проход диаметр ее делается равным d₁ мм, то глубина резания будет равна

Если при обработке плоскости детали толщиной Н мм после одного прохода резца толщина детали сделается равной h мм (фиг. 401, б), глубина резания будет

Подачей называется величина перемещения резца относительно обрабатываемой детали или обрабатываемой детали относительно резца за определенное время (для токарных и сверлильных станков за один оборот шпинделя, а для строгальных и долбежных станков — за один рабочий ход ползуна).

У токарного станка различают продольную подачу — вдоль линии центров станка, поперечную—перпендикулярно к линии центров и наклонную— под углом к линии центров. У строгального станка различают горизонтальную подачу, вертикальную и наклонную. У долбежного станка различают продольную подачу, поперечную и круговую.

У сверлильного станка подача может быть только по оси инструмента. Подача обозначается буквой s и для токарных работ измеряется в мм на один оборот детали, а для строгальных и долбежных работ — в мм за один рабочий ход резца, для сверлильных — в мм за один оборот инструмента.

Шириной стружки называется расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по поверхности резания. С достаточной для практики точностью ширину стружки можно считать равной рабочей длине режущей кромки резца, т. е. той части кромки, которая участвует в процессе резания. Ширину стружки измеряют в мм и обозначают буквой b; величину b можно подсчитать по формуле

где t — глубина резания в мм;

ф — угол в плане в градусах.

Толщиной стружки называется расстояние, измеряемое в направлении, перпендикулярном к ширине стружки, между двумя последовательными положениями поверхности резания — у токарных станков за один оборот детали, а у строгальных и долбежных станков — за один проход резца. Толщина стружки измеряется в мм и обозначается буквой а; величина а может быть подсчитана по формуле

где s — подача в мм;

ф — угол в плане в градусах.

Площадью поперечного сечения стружки называют произведение глубины резания на подачу или ширины стружки на толщину; она обозначается буквой f и измеряется в мм:

Однако следует иметь в виду, что определение ширины, толщины и площади поперечного сечения стружки относится не к снятой с детали стружке, деформировавшейся в процессе резания, а к слою материала, снимаемого резцом, поэтому данные величины нельзя находить промерами снятой стружки.

Проф. В. Д. Кузнецов рекомендует поэтому термины ширина и толщина стружки заменить словами ширина и толщина среза, делая, таким образом разграничение между понятиями «площадь поперечного сечения стружки» и «площадь поперечного сечения среза».

На станках токарного типа скорость резания может быть подсчитана по формуле

где v — скорость резания в м/мин;

d — диаметр обрабатываемой детали в мм;

n — число оборотов обрабатываемой детали в минуту.

Машинным, или основным, временем называется время, затрачиваемое на самый процесс резания. При токарных работах основное время может быть подсчитано по формуле

где Т_м — машинное или основное время в мин.;

L — длина обрабатываемой части детали в направлении подачи в мм;

i — количество проходов резца;

n — число оборотов детали в минуту;

s — подача в мм за один оборот.

Из приведенной формулы видно, что машинное время уменьшается, или, другими словами, производительность увеличивается с увеличением числа оборотов и подачи, а также с уменьшением количества проходов. Очевидно, что количество проходов уменьшается с уменьшением припусков на обработку, т. е. при более тщательном выполнении заготовок.

Производительность резания характеризуется количеством обработанных деталей в единицу времени (например, за час, за смену), которое находится в прямой зависимости от машинного времени.

Силы, действующие на резец. В процессе резания резец преодолевает сопротивление, которое оказывает обрабатываемый материал резанию с момента проникновения резца в металл.

Это сопротивление резанию можно представить в виде силы, приложенной к режущей кромке резца. При резании токарными резцами эту силу можно представить в виде трех составляющих (фиг. 402) Р_х, Р_у и P_z.

Р_х действует в направлении подачи и называется усилием подачи; Р_у действует вдоль оси резца и называется радиальным усилием; P_z действует в направлении главного рабочего движения и называется силой резания, или тангенциальной силой.

Наибольшую величину имеет тангенциальная сила; соотношение между составляющими силы, действующей на резец, приблизительно такое:

Если Р_х и Р_у выразить через получим

подставляя эти значения в формулу

т. е. равнодействующая сил, возникающих при резании, мало отличается от силы резания P_z; величины Р_хи Р_у, находящиеся в зависимости и от геометрических параметров инструмента, оказывают влияние как на обрабатываемые детали, так и на механизм станка.

У строгального станка давление резания разлагают на три составляющие: на горизонтальную, параллельную главному движению резца, горизонтальную, параллельную подаче, и вертикальную, перпендикулярную к подаче.

Сила резания измеряется в кг.

Удельным давлением резания называется отношение величины главной составляющей усилия резания P_z к площади среза стружки; его обозначают через р; тогда

где P_z — тангенциальная составляющая силы, действующей на резец, в кг;

Теоретические исследования сил, действующих в процессе резания металлов, проводились многими русскими и советскими учеными. Первые исследования проводились проф. И. А. Тиме. Они были затем продолжены проф. Зворыкиным, Бриксом и др. В последнее время теоретические исследования сил резания производили проф. С.С. Рудник, проф. В. Д. Кузнецов, проф. В. А. Кривоухов и др.

Проф. В. Д. Кузнецов на основании своих исследований дал следующую формулу для определения силы резания:

где q₀ — условный предел текучести при сжатии—величина, близкая к фактическому пределу текучести, но несколько меньше его;

L_мв — коэфициент, характеризующий усадку стружки.

Формула, близкая к приведенной выше, была получена проф. В. А. Кривоуховым.

Экспериментальные исследования сил резания показали, что результаты расчета этих сил по формуле, приведенной выше, обычно преуменьшены. Вследствие этого для расчета сил резания пользуются эмпирическими формулами, выведенными на основании большого экспериментального материала.

Определение величины силы резания. Бюро технических нормативов для определения Рz рекомендует пользоваться следующей формулой:

где P_z — сила резания в кг;

с_р — коэфициент, зависящий от механических свойств обрабатываемого материала;

t — глубина резания в мм;

х_р и у_р —показатели степеней величины, зависящие от свойств обрабатываемого материала.

Числовые значения с_р, х_р и у_р для различных материалов даны в специальных таблицах, изданных Бюро технических нормативов Министерства станкостроения. Показатели степени хр и у, остаются почти неизменными при всех случаях обработки: х_р=1, а у_р = 0,75÷0,8. В то же время величина с_р

резко изменяется в зависимости от прочности и твердости обрабатываемого металла. Так, для конструкционной стали с q_в = 40 кг/мм 2 с_р = 151,0, a с qв = 75 с_р= 248; для серого чугуна твердостью Н_в = 120 с_р =96,0, а для такого же чугуна твердостью Н_в = 200 с_Р = 117,0.

На величину силы резания оказывает существенное влияние ряд факторов: передний угол у, угол в плане ф, радиус закругления при вершине резца r, скорости резания u и, наконец, охлаждение в процессе резания.

Установлено, что с увеличением переднего угла у сила резания уменьшается; при изменении главного угла в плане ф в сторону уменьшения или увеличения от 60° сила резания возрастает при увеличении радиуса закругления при вершине резца сила резания также увеличивается. Исследования показали, что увеличение скорости резания до 100 м/мин дает значительное уменьшение силы резания. Применение охлаждения может снизить силу резания до 25% в зависимости от охлаждающей жидкости.

Крутящий момент резания. По величине силы резания P_z может быть подсчитан крутящий момент на шпинделе токарного станка:

где d — диаметр обрабатываемой детали в мм;

P_z — сила резания в кг;

М_кр — крутящий момент в кгмм.

Изгибающий момент резания. Под действием сил P_z и Р_у обрабатываемая деталь подвергается изгибу; равнодействующая P_z и Р_у будет равна P 2 z + P 2 y

Обозначая длину обрабатываемой детали через l в мм, изгибающий момент можно выразить формулой

Мощность резания. Мощность, расходуемая при резании, может быть подсчитана по формуле

где N_рез — мощность в л. с.;

Рz — сила резания в кг;

u — скорость резания в м/мин.

Усилие, необходимое для подачи резца, должно преодолевать действие слагающей Р_х; расход мощности, необходимой для подачи резца, может быть подсчитан по формуле

где N_под— мощность, расходуемая на подачу, в л. с.; Р_х— сила подачи в кг; s — подача в мм/об;

n — число оборотов шпинделя в минуту.

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Источник