0 руб
Оформить заказ2. ПАРАМЕТРЫ СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ
В процессе обработки резанием на заготовке выделяют три поверхности: обрабатываемую, обработанную и поверхность резания.
Большинство существующих методов обработки построены таким образом, что обработанная поверхность представляет собой совокупность отдельных небольших участков поверхности резания (рис. II.1). Лишь незначительное количество методов обработки дает обработанную поверхность как отдельную поверхность резания (протягивание; обработка резьбы резцом, метчиком, плашкой; профильное точение). При этом обработанная поверхность формируется последними зубьями многозубого инструмента (протяжка, метчик, плашка) или режущими кромками однозубого инструмента при последнем ходе резания (резьбовой и профильный резцы).
Обработанная поверхность представляет собой плоскость (строгание, долбление, поперечное точение, фрезерование), цилиндрическую или коническую поверхность (обтачивание, растачивание), винтовую поверхность (обработка резьбы)*.
Материал, срезаемый в виде стружки (припуск на обработку), обычно отделяется от заготовки частями, которые получили название срезаемый слой. Он имеет три измерения: ширину, толщину и длину. Ширина срезаемого слоя характеризуется длиной режущей кромки, отделяющей материал, толщина — движением подачи, длина — движением резания.
Толщина срезаемого слоя определяется расстоянием между двумя поверхностями резания (или между двумя ближайшими участками одной поверхности резания) и должна измеряться в направлении нормали Nо к поверхности резания в рассматриваемой точке режущей кромки (рис. II.2). Если режущая кромка описывает поверхность резания
, (II.4)
то нормаль в точке этой поверхности описывается формулой
. (II.5)
Нормаль пересекает поверхность резания в точке , координаты которой удовлетворяют уравнениям (II.4) и (II.4). Тогда толщина срезаемого слоя в точке режущей кромки равна расстоянию между двумя поверхностями резания (или двумя витками поверхности резания), которое отсчитывается в направлении нормали (рис. II.2) и определяется по формуле
, (II.6)
где— координаты точки пересечения нормали к последовательному положению поверхности резания; — координаты рассматриваемой точки режущей кромки.
II.2. Кинематические схемы для основных видов обработки резанием
Группа кинема-тической схемы |
Наименование инструмента и станка | Характер движения |
Связь между движениями | Траектория рабочего движения |
Эскиз метода обработки | |
инструмента | заготовки | |||||
I |
Строгальный резец; продольно-строгальный станок |
Неподвижен в процессе резания |
Прямолинейное возвратно-поступательное |
Подача происходит прерывисто в то время, когда резец не находится в контакте в заготовкой |
Прямая |
|
Строгальный резец; поперечно-строгальный станок | Прямолинейное возвратно-поступательное | Неподвижна |
| |||
Долбежный резец; долбежный станок |
| |||||
Протяжка; протяжной станок |
Движение подачи обусловлено конструкцией инструмента
|
|
Продолжение табл. II.2
Группа кинема-тической схемы |
Наименование инструмента и станка | Характер движения |
Связь между движениями | Траектория рабочего движения |
Эскиз метода обработки | |
IV | Проходной токарный резец; токарный станок | Прямолинейное поступательное параллельно оси заготовки | Вращательное | Оба движения происходят одновременно | Винтовая линия |
|
| Ружейное и винтовое сверло, расточный резец, метчик*, плашка; токарный станок |
| ||||
Винтовое сверло, зенкер, развертка, метчик; сверлильный и расточный станки | Вращательное и прямолинейное поступательное | Неподвижна |
| |||
Отрезной, прорезной и профильный резцы; токарный станок | Прямолинейное поступательное | Вращательное |
| |||
Фреза; фрезерный и расточный станки | Вращательное | Прямолинейное поступательное | Удлиненная или укороченная циклоида |
| ||
VII | Резьбовая фреза; резьбофрезерный станок | Вращательное и поступательное | Вращательное | Три движения происходят одновременно | Винтовая эпициклическая кривая |
|
Дисковый долбяк; зубодолбежный станок |
| |||||
Червячная фреза; зубофрезерный станок | Винтовая линия на поверхности кругового цилиндра, навернутого на другой цилиндр
|
|
Вычисление толщины срезаемого слоя по формуле (II.6) во многих случаях весьма затруднено, особенно для криволинейной режущей кромки и криволинейной траектории движения подачи.
Наиболее просто и точно толщина срезаемого слоя вычисляется, когда нормаль к поверхности в точке (рис. II.2) одновременно является нормалью в точке . Это возможно лишь при прямолинейном поступательном движении прямолинейной режущей кромки.
В значительном числе случаев при определении толщины срезаемого слоя можно пренебречь влиянием переднего угла, угла наклона режущей кромки и угла подъема винтовой поверхности резания, т. е. решение пространственной задачи свести к плоской.
Вектор толщины срезаемого слоя в общем случае имеет переменное значение вдоль режущей кромки и образует векторное поле, представляющее поперечное сечение срезаемого слоя (II.3).
Для большинства режущих инструментов поперечное сечение срезаемого слоя располагается на криволинейной поверхности. Поскольку вектор нормален к поверхности резания в данной точке режущей кромки, то он всегда перпендикулярен к векторам и (см. рис. II.2), лежащим в плоскости, касательной к поверхности резания.
Длина режущей кромки ВС (рис. II.3), на протяжении которой приложен вектор , является шириной срезаемого слоя.
Если уравнение режущей кромки в параметрической форме ; ; , где t — параметр кривой режущей кромки, то ширина срезаемого слоя определяется как длина отрезка кривой между точками B и C:
.
Здесь и — параметры, отвечающие начальной В и конечной С точкам режущей кромки, контактирующей с заготовкой.