Точение обработка металла резанием

Из всех процессов формообразования металлов обработка резанием характеризуется наибольшим разнообразием технологических условий обработки. Почти все металлы и сплавы подвергаются обработке резанием: твердые или мягкие, литейные или пластически-деформируемые, вязкие или хрупкие, с высокой или низкой температурой плавления. Почти все детали сложной формы, обычно применяющиеся в мировой инженерной практике, изготовляются путем механической обработки. Режущими инструментами могут быть получены разнообразные изделия — от деталей часовых механизмов до сосудов высокого давления диаметром свыше 3 м. Существует большое разнообразие методов обработки металлов резанием, осуществляемых как с очень высокими скоростями резания, вплоть до 600 м/мин, так и с низкими скоростями, равными всего нескольким сантиметрам в минуту; причем при таких скоростях обработка может длиться несколько часов или занимать доли секунды.

Довольно сложно учитывать большое разнообразие условий механической обработки. Поэтому в данной книге рассматриваются только наиболее существенные технологические условия и даются определения основных терминов при кратком описании некоторых наиболее важных методов механической обработки и их отличительных признаков.

Этот основной метод механической обработки является одним из наиболее широко применяемых при проведении экспериментальных работ по исследованию процесса резания металлов. Заготовка, закрепленная в патроне токарного станка, приводится во вращательное движение. Резед, жестко закрепленный в резцедержателе, перемещается с постоянной скоростью вдоль оси заготовки, срезая тонкий слой металла для образования цилиндрической поверхности или поверхности более сложной формы (рис. 2.1).

Скорость резания v — скорость, с которой режущая кромка резца перемещается относительно поверхности резания, обычно выражается в м/мин. Подача f — путь, проходимый инструментом вдоль оси заготовки за каждый ее оборот (рис. 2.1, б). Глубина резания w — толщина срезаемого слоя металла, измеренная в радиальном направлении (рис. 2.1, б и в). Произведение этих трех величин определяет скорость съема объема металла — параметр для определения эффективности процесса резания, vfw — скорость съема металла.

Скорость резания и подача — два наиболее важных параметра, регулируемых оператором с целью достижения оптимальных условий резания. Глубина резания в основном определяется первоначальными размерами заготовки и требуемыми размерами изделия. Скорость резания обычно бывает от 3 до 200 м/мин, но в исключительных случаях может достигать 3000 м/мин. Минимальное значение подачи может составлять 0,0125 мм/об, тогда как для очень тяжелых режимов резания — 2,5 мм/об. Глубина резания может меняться от нуля до 25 мм и более. Возможные скорости съема металла могут превышать 1600 см3/мин, однако это встречается редко, и под высокой скоростью съема на практике обычно понимают скорости от 80 до 160 см3/мин.

30°, однако большая прочность резцов с меньшими передними углами обусловила во многих случаях применение инструментов с нулевыми или отрицательными передними углами (рис. 2.2, г). Когда отрицательный передний угол а составляет 5 или 6°, угол заострения между передней и задней поверхностями может быть равным 90°, что создает определенные преимущества.

Резец ограничивается вспомогательной задней поверхностью (рис. 2.2, а), наклоненной под тем же углом, чтобы избежать трения об обработанную поверхность. Вершина резца образуется в месте пересечения трех поверхностей. Она может быть острой, но более часто закруглена по радиусу между двумя задними поверхностями.

Это очень упрощенное описание геометрических параметров одного типа токарных резцов поможет читателю, не имеющему практического опыта, понимать термины, принятые в последующем изложении материала. Имеется большое количество типов резцов разнообразной формы, полная терминология и детальное описание которых очень сложны. Трудно представить работу многих типов резцов без фактического наблюдения за их работой и применения их на практике. Характеристики режущих инструментов в значительной степени определяются точностью выполнения их формы. В большинстве случаев можно назвать определяющие параметры, которые должны быть точно соблюдены для обеспечения эффективного резания. Такими параметрами могут быть, например, задний угол, радиус вершины и ее сопряжение со смежными поверхностями или качество заточки режущей кромки. Трудно переоценить важность соблюдения точности при изготовлении режущего инструмента независимо от того, происходит ли это в инструментальном цехе потребителя или на заводе-изготовителе режущего инструмента. Это та область, где очень высокая квалификация все еще имеет большое значение.

На основании детального рассмотрения продольного точения остальные методы механической обработки рассматриваются кратко с указанием отличия и сходства их параметров.

По существу, условия растачивания внутренних поверхностей незначительно отличаются от условий точения, однако этот метод обработки показывает, какое важное значение при механической обработке имеет жесткость, особенно когда при растачивании цилиндра на большую глубину борштанга, на которой закреплен инструмент, имеет большое отношение длины к ее поперечному размеру и не может быть выполнена такой же жесткой, как резец большого сечения, применяющийся при большинстве видов токарной обработки. Под действием сил резания резец значительно отгибается и вибрирует. Возникающие вибрации могут оказывать влияние не только на размеры обработанной поверхности и ее шероховатость, но также и на стойкость режущего инструмента.

При сверлении, проводимом на токарном или сверлильном станке, наиболее часто применяется обычное спиральное сверло. Режущая часть спирального сверла имеет две режущие кромки. Передние поверхности сверла образованы частью поверхности каждой винтовой канавки (рис. 2.3); передний угол определяется углом наклона винтовой канавки сверла. Стружка сходит по винтовой канавке, тогда как поверхности на конусе должны быть заточены под оптимальным углом для образования задней поверхности.

Существенной особенностью процесса сверления является переменная скорость резания вдоль режущей кромки. Скорость максимальна на периферии у цилиндрической поверхности и приближается к нулю на сердцевине сверла, на перемычке (см. рис. 2.3), где режущая кромка имеет форму зубила и ее воздействие уже не равнозначно воздействию режущего инструмента. Переменная скорость вдоль режущей кромки является причиной многих характерных особенностей, свойственных этой операции.

При точении, растачивании, сверлении обрабатываются цилиндрические поверхности или поверхности вращения более сложного профиля. Поперечное обтачивание (подрезка торца), проводимое также на токарном станке, служит для образования плоской поверхности, перпендикулярной оси вращения, за счет подачи инструмента от периферии к центру или от центра к периферии. При поперечном обтачивании глубина резания измеряется в направлении, параллельном оси заготовки, а подача — в радиальном направлении. Характерной особенностью этого метода обработки является постоянное изменение скорости резания, достигающей нуля в центре заготовки.

Обработка фасонных поверхностей и отрезка

Поверхности тел вращения сложной формы могут быть обработаны при точении, однако некоторые фасонные поверхности наиболее эффективно могут быть получены при помощи инструмента, форма режущей кромки которого соответствует требуемому профилю. Подача такого инструмента относительно наружной поверхности заготовки осуществляется в радиальном направлении. Инструмент часто имеет режущую кромку большой протяженности. Ta часть режущей кромки, которая касается заготовки вначале, участвует в резании большую часть времени, обрабатывая наиболее глубокую часть профиля, тогда как остальная ее часть участвует в резании только в течение короткого периода цикла обработки. Силы резания при значительной длине режущей кромки могут достигать больших величин, тогда как подачи, как правило, невелики.

При изготовлении многих коротких деталей, например, таких, как корпус свечи зажигания, окончательной операцией является отрезка, осуществляемая узким резцом, подаваемым от периферии к центру или к центровому отверстию. Чтобы избежать излишнего расхода материала, инструмент должен быть узким. Такой инструмент, имеющий большое отношение длины к ширине, не должен быть дополнительно ослаблен большими вспомогательными задними углами. С отрезными резцами и резцами для обработки фасонных поверхностей связаны определенные трудности, вызванные небольшой величиной заднего угла, что приводит к быстрому местному износу.

Фрезерованием обрабатываются как канавки, так и плоские поверхности, например плоскости блока цилиндров автомобиля. При этом методе обработки резание осуществляется за счет вращения инструмента и подачи заготовки, закрепленной на столе станка (рис. 2.4). Для осуществления разнообразных видов фрезерования применяется очень большое количество фрез разного типа. Наиболее часто применяются фрезы с числом зубьев (режущих кромок) от трех до ста и более, однако возможно применение однозубых фрез. Образование новой поверхности осуществляется по мере того, как каждый зуб срезает дугообразный сегмент, толщина которого определяется подачей и характеризует нагрузку на зуб. Обычно подачи бывают небольшими, редко превышают 0,25 мм/зуб (и часто доходят до 0,025 мм/зуб), однако благодаря большому числу зубьев скорость съема металла высокая.

Важной особенностью всех фрезерных операций является прерывистое действие каждой режущей кромки. Каждый зуб производит резание на дуге, меньшей половины оборота фрезы. Во время контакта с заготовкой каждая режущая кромка подвергается периодическому динамическому воздействию, приводится в напряженное состояние и нагревается, после чего следует период разгрузки и охлаждения. Время резания составляет долю секунды и повторяется несколько раз в секунду, приводя как к термической, так и механической усталости инструмента. Конструкция фрез, как правило, определяется необходимостью удаления стружки, чтобы она не затрудняла процесс резания.

Фрезерование также применяется для обработки фасонных поверхностей (например, полости штампа, обрабатываемые торцовыми фрезами).

Поперечное и продольное строгание

Существует два способа получения плоских поверхностей, которые могут быть использованы также для обработки канавок и пазов. При поперечном строгании инструмент совершает возвратно-поступательные движения и резание происходит при ходе инструмента вперед по всей длине обрабатываемой поверхности. Обратный ход совершается с поднятым инструментом, чтобы избежать повреждения инструмента или детали. Следующий ход совершается после перемещения заготовки на величину подачи в вертикальном или горизонтальном положении. Продольное строгание аналогично поперечному, однако инструмент закреплен неподвижно, а резание производится за счет перемещения заготовки. Возвратно-поступательные перемещения, включающие периодический реверс больших масс, обусловливают низкие скорости резания, однако относительно высокие скорости съема металла достигаются за счет большой подачи. Прерывистое резание создает тяжелую ударную нагрузку на режущую кромку при каждом ходе. Время обработки между подачами больше, чем при фрезеровании, но меньше, чем при большинстве токарных операций.

Описанные методы обработки являются одними из наиболее важных среди большого числа методов формообразования машиностроительных деталей. Некоторые методы обработки, такие, как отрезка, опиловка или нарезание резьбы, широко известны, тогда как протягивание, развертывание или нарезание зубчатых колес червячной фрезой — сфера деятельности специалиста. Каждый из этих методов обработки имеет индивидуальные характерные черты и проблемы наряду с общими особенностями, присущими всем методам обработки.

Еще одним переменным фактором, о котором следует упомянуть на данной стадии рассмотрения, является среда, окружающая зону резания. Резание часто проводится всухую, но при многих операциях для повышения эффективности резания применяется среда для охлаждения инструмента или заготовки, оказывающая также и смазочное действие. В качестве смазочноохлаждающих жидкостей часто применяются масляные эмульсии или минеральные масла, однако может применяться также и газ, например СО2.

Цель настоящего рассмотрения процесса резания заключается в том, чтобы обратить внимание читателя на следующую особенность, которую необходимо иметь в виду при чтении следующих глав. Несмотря на сложность и разнообразие существующих методов механической обработки, рассмотрены только наиболее важные особенности, свойственные всем методам обработки металлов резанием. Приведенный ниже анализ базируется в силу необходимости на изучении ограниченного числа операций механической обработки, в основном простейших, таких, как точение непрерывных поверхностей, и на исследовании ограниченного числа обрабатываемых материалов. Результаты этого анализа должны быть восприняты критически, так как для реальных условий машиностроительных заводов может быть дано сравнительно мало универсальных рекомендаций. При рассмотрении любой проблемы по резанию металлов первым вопросам должен быть вопрос о том, что представляет собой та или иная операция механической обработки и каковы характерные особенности, являющиеся определяющими для данной операции.

21.1. Общие сведения о процессе резания металлов

Обработкой конструкционных материалов резанием называется процесс отделения режущими инструментами слоя материала с заготов­ки для получения детали нужной формы, заданных размеров и шероховатости поверхностей.

В последнее время широко используют экономичные методы получения заготовок, что приводит к значительному уменьшению объема работ, связанных со снятием стружки (точное литье, точная штамповка, холодная высадка и др.). Но в настоящее время большинство деталей машин получает окончательную форму и размеры обработкой резанием на металлорежущих станках. Только эта обработка удовлетворяет возрастающие требования к точности размеров и тщательности отделки поверхностей.

Обработка резанием определяет качество изготовляемых машин, их точность, долговечность, а также надежность и стоимость. Несмотря на то, что методы получения заготовок и обработки их на металлорежущих станках беспрерывно совершенствуются, трудоемкость станочных работ в машиностроении составляет наибольшую часть, достигая 30—50 % общей трудоемкости изготовления машин.

Процесс резания представляет собой комплекс чрезвычайно сложных явлений, зависящих от физико-механических свойств обрабатываемого материала, качества режущего инструмента, условий резания, состояния станка, жесткости технологической системы.

Процесс резания сопровождается упругими и пластическими деформациями, разрушением материала, трением, износом режущего инструмента, вибрациями отдельных деталей и узлов и технологической системы (станок-приспособление-инструмент-деталь) в целом. Знание закономерностей этих явлений позволяет выбирать оптимальные условия, обеспечивающие производительную и качественную обработку деталей.

21.2. Виды заготовок и припуск на обработку

На металлорежущих станках из заготовок получают окончательно готовые детали. В зависи­мости от материала, формы и размеров обрабатываемой на станке детали, а также характера производства основные типы металлических заготовок следующие: отливки из чугуна, стали и цветных сплавов; поковки и штамповки из стали и цветных сплавов; сортовой прокат из стали и цвет­ных сплавов, который поступает в виде прутков и разрезается на отдель­ные заготовки.

Припуском называется слой металла, удаляемый с заготовки при обработке. На рис. 21.1 показаны ступенчатый валик и его цилиндри­ческая заготовка (пунктиром) с припуском на обработку (заштрихован). От правильности выбора припусков зависят рациональный расход ме­талла и экономичность обработки.

Рис. 21.1. Эскиз детали с припусками на обработку.

21.3. Рабочие, установочные и вспомогательные движения в металлорежущих станках

Для обработки реза­нием (точения, сверления, фрезерования и др.) заготовка и режущий инструмент должны совершать определенные движения. Они подразделя­ются на рабочие, или движения резания, установочные (настроечные) и вспомогательные. Рабочие движения предназначены для снятия струж­ки, а установочные и вспомогательные — для подготовки к этому про­цессу.

Установочные — движения рабочих органов станка, с помощью ко­торых инструмент по отношению к заготовке занимает положение, по­зволяющее снимать с нее определенный слой материала.

Вспомогательные — движения рабочих органов станка, не имеющие прямого отношения к резанию. Примерами служат: быстрые перемеще­ния рабочих органов, переключение скоростей резания и подач и др.

Рабочие движения подраз­деляются на главное движение и движение подачи. С помощью главного движения осуществляется снятие стружки, а движение подачи дает воз­можность начатое резание распространить на необработанные участки поверхности заготовки. Например, при сверлении вращение сверла является главным движением, позволяющим начать резание при сопри­косновении сверла с заготовкой, а перемещение сверла вдоль оси явля­ется движением подачи, дающим возможность распространить процесс на последующие объемы металла и, таким образом, просверлить необ­ходимое отверстие.

В металлорежущих станках главное движение чаще всего бывает вращательным (токарные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные станки) или прямолинейным (возвратно-поступательным — строгальные и долбежные станки). Главное движение может сообщаться заготовке (станки токарной группы, продоль­но-строгальные станки) или режущему инструменту (фрезерные, сверлиль­ные, поперечно-строгальные станки).

В станках с главным вращательным движением подача непрерывна и резание также непрерывно. В станках с возвратно-поступательным дви­жением рабочий ход чередуется с холостым, движение подачи осуществля­ется перед началом каждого рабочего хода и, следовательно, резание прерывисто.

Основные методы обработки резанием

Точение (рис. 21.2, а). Главным движением со скоростью V в этом случае является вращение заготовки 2 вокруг оси, а движением подачи — поступательное перемещение инструмента 1 относительно заготовки (вдоль ее оси, перпендикулярно или под углом к ней).

Рис. 21.2. Схемы основных методов обработки резанием

Точением обрабаты­вают преимущественно поверхности вращения на токарных, карусель­ных, револьверных, расточных станках, токарных автоматах и полуав­томатах. Оно применяется для обработки цилиндрических, конических и фасонных внешних и внутренних поверхностей, торцовых поверхностей, а также для нарезания резьб.

Сверление (рис. 21.2, б). При обработке отверстий на сверлильных станках главным движением является вращение инструмента 1, а дви­жением подачи — перемещение инструмента вдоль своей оси. Так обра­батывают отверстия в сплошном материале 2 или увеличивают размеры имеющихся отверстий. Сверлить можно также на токарных, револьверных, расточных, фрезерных станках, токарных автоматах и др. При сверле­нии отверстий на станках токарной группы главным движением явля­ется вращение заготовки, а движением подачи— перемещение сверла вдоль оси. Чтобы получить более точные отверстия, после сверления их необходимо зенкеровать, растачивать или развертывать.

Фрезерование (рис. 21.2, в). При фрезеровании главным движением является вращение инструмента 1, а движением подачи — поступательное перемещение заготовки 2 или фрезы. Применяя различные фрезы и фрезерные станки, можно обрабатывать разные поверхности и их комбинации: плоскости, криволинейные поверхности, уступы, пазы и др.

Строгание (рис. 21.2, г). Главным движением при строгании явля­ется возвратно-поступательное перемещение резца 1 у поперечно-строгальных станков или заготовки 2 в продольно-строгальных. Движением подачи является периодическое перемещение заготовки или резца. Чаще всего строгание используют для обработки плоскостей.

Протягивание (рис. 21.2, д) осуществляют с помощью специальною инструмента — протяжки 1, имеющей на рабочей части зубья, высота которых равномерно увеличивается вдоль протяжки. Главным движение" является продольное перемещение инструмента, движение подачи отсутствует. Протягивание — производительный метод обработки, обеспечивающий высокую точность и малую шероховатость обработанной по­верхности заготовки 2.

Шлифование (рис. 21.2, е, ж). При шлифовании главным движением является вращение шлифовального круга 1. Движение подачи обычно комбинированное и слагается из нескольких движений. Например, при круглом внешнем шлифовании — это вращение заготовки 2, продольном — перемещение ее относительно шлифовального круга и периодическое перемещение шлифовального круга относительно заготовки.

Шлифованием пользуются для окончательной обработки поверхнос­тей деталей. Чаще всего применяют следующие его методы: 1) круглое внешнее шлифование (рис. 21.2, е) для обработки внешних поверхностей вращения; б) круглое внутреннее шлифование — для обработки отверстий; в) плоское шлифование (рис. 21. 2, ж) — для обработки плоскостей.

Обработка резанием является универсальным методом размерной обработки. Метод позволяет обрабатывать поверхности деталей различной формы и размеров с высокой точностью из наиболее используемых конструкционных материалов. Он обладает малой энергоемкостью и высокой производительностью. Вследствие этого обработка резанием является основным, наиболее используемым в промышленности процессом размерной обработки деталей.

Сущность и схемы способов обработки

Обработка резанием — это процесс получения детали требуемой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей за счет механического срезания с поверхностей заготовки режущим инструментом материала технологического припуска в виде стружки (рис. 1.1).

Основным режущим элементом любого инструмента является режущий клин (рис. 1.1, а). Его твердость и прочность должны существенно превосходить твердость и прочность обрабатываемого материала, обеспечивая его режущие свойства. К инструменту прикладывается усилие резания, равное силе сопротивления материала резанию, и сообщается перемещение относительно заготовки со скоростью ν. Под действием приложенного усилия режущий клин врезается в заготовку и, разрушая обрабатываемый материал, срезает с поверхности заготовки стружку. Стружка образуется в результате интенсивной упругопластической деформации сжатия материала, приводящей к его разрушению у режущей кромки, и сдвигу в зоне действия максимальных касательных напряжений под углом φ. Величина φ зависит от параметров резания и свойств обрабатываемого материала. Она составляет

30° к направлению движения резца.

Внешний вид стружки характеризует процессы деформирования и разрушения материала, происходящие при резании. Различают четыре возможных типа образующихся стружек: сливная, суставчатая, элементная и стружка надлома (рис. 1.1, б).

Рис. 1.1. Условная схема процесса резания:

а – 1 – обрабатываемый материал; 2 – стружка; 3 – подача смазочно-охлаждающих средств; 4 – режущий клин; 5 – режущая кромка; φ – угол сдвига, характеризующий положение условной плоскости сдвига (П) относительно плоскости резания; γ – главный передний угол режущего клина; Р_z – сила резания; Р_y – сила нормального давления инструмента на материал; С_{γ u} , С_{γ l} – длины пластичного и упругого контактов; С_γ , С_a – длина зон контактного взаимодействия по передней и задней поверхностям инструмента; LOM – область главного упругопластичного деформирования при стружкообразовании; FKPT – область вторичной контактной упруго–пластичнеской деформации металла; h – глубина резания; Н – толщина зоны пластического деформирования (наклепа) металла.

В процессе резания режущий клин, испытывая интенсивное трение, контактирует с материалом стружки и обработанной поверхностью в контактных зонах. Для снижения сил трения и нагрева инструмента применяют принудительное охлаждение зоны резания смазочно-охлаждающими средами (СОС), подавая их в зону резания специальными устройствами.

Детали и инструменты закрепляются в специальных органах станка или приспособлениях. Станок, приспособление, инструмент и деталь образуют силовую систему (СПИД), передающую усилие и движение резания от привода станка режущему инструменту и детали.

Реальные схемы различных способов обработки резанием, используемый инструмент, а также виды движения инструмента и заготовки в процессе обработки приведены на рис. 1.2. В зависимости от используемого типа инструмента способы механической обработки подразделяются на лезвийную и абразивную.

Рис. 1.2. Схемы способов обработки резанием:

а – точение; б – сверление; в – фрезерование; г – строгание; д – протягивание; е – шлифование; ж – хонингование; з – суперфиниширование; D_r – главное движение резания; D_s – движение подачи; R_o – обрабатываемая поверхность; R – поверхность резания; R_оп – обработанная поверхность; 1 – токарный резец; 2 – сверло; 3 – фреза; 4 – строгальный резец; 5 – протяжка; 6 – абразивный круг; 7 – хон; 8 – бруски; 9 – головка.

Отличительной особенностью лезвийной обработки является наличие у обрабатываемого инструмента остройрежущей кромки определенной геометрической формы, а для абразивной обработки – наличие различным образом ориентированных режущих зерен абразивного инструмента, каждое из которых представляет собой микроклин.

Рис. 1.3. Конструкция и элементы лезвийных режущих инструментов:

а – токарного резца; б – фрезы; в – сверла;

1 – главная режущая кромка; 2 – главная задняя поверхность; 3 – вершина лезвия; 4 – вспомогательная задняя поверхность лезвия; 5 – вспомогательная режущая кромка; 6 – передняя поверхность; 7 – крепежная часть инструмента.

Рассмотрим конструкцию лезвийных инструментов, используемых при резании (рис. 1.3). Инструмент состоит из рабочей части, включающей режущие лезвия, образующие их поверхности, режущие кромки и крепежной части, предназначенной для установки и закрепления в рабочих органах станка.

Основными способами лезвийной обработки являются точение, сверление, фрезерование, строгание и протягивание. К абразивной обработке относятся процессы шлифования, хонингования и суперфиниша. В основу классификации способов механической обработки заложен вид используемого инструмента и кинематика движений. Так, в качестве инструмента при точении используются токарные резцы, при сверлении – сверла, при фрезеровании – фрезы, при строгании – строгальные резцы, при протягивании – протяжки, при шлифовании – шлифовальные круги, при хонинговании – хоны, а при суперфинише – абразивные бруски. Любой способ обработки включает два движения (рис. 1.2.): главное – движене резания D_r – и вспомогательное – движение подачи D_s . Главное движение обеспечивает съем металла, а вспомогательное – подачу в зону обработки следующего необработанного участка заготовки. Эти движения осуществляются за счет перемещения заготовки или инструмента. Поэтому при оценках движение инструмента во всех процессах резания удобно рассматривать при неподвижной заготовке как суммарное (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Схемы определения максимальной скорости режущей кромки инструмента υ_е , формы поверхности резания R и глубины резания h при обработке:

а – точением; б – сверлением; в – фрезерованием; г – строганием; д– протягиванием; е – хонингованием; ж – суперфинишированием.

Тогда полная скорость перемещения (v_e ) произвольной точки Мрежущей кромки складывается из скорости главного движения (v) и скорости подачи (v_s ):

Поверхность резания R представляет собой поверхность, которую описывает режущая кромка или зерно при осуществлении суммарного движения, включающего главное движение и движение подачи. При точении, сверлении, фрезеровании, шлифовании поверхности резания — пространственные линейчатые, при строгании и протягивании — плоские, совпадающие с поверхностями главного движения; при хонин-говании и суперфинишировании они совпадают с поверхностями главного движения.

Поверхности R_o и R_{o п} называются, соответственно, обрабатываемой поверхностью заготовки и обработанной поверхностью детали (см. рис. 1.2).

В процессах точения, сверления, фрезерования и шлифования главное движение и движение подачи выполняются одновременно, а в процессах строгания, хонингования движение подачи выполняется после главного движения.

2. Параметры технологического процесса резания

К основным параметрам режима резания относятся скорость главного движения резания, скорость подачи и глубина резания.

Скорость главного движения резания (или скорость резания) определяется максимальной линейной скоростью главного движения режущей кромки инструмента. Эта скорость выражается в м/с.

Если главное движение резания вращательное, как при точении, сверлении, фрезеровании и шлифовании, то скорость резания будет определяться линейной скоростью главного движения наиболее удаленной от оси вращения точки режущей кромки — максимальной линейной скоростью главного движения (см. рис. 1.4):

где D — максимальный диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, определяющий положение наиболее удаленной от оси вращения точки режущей кромки, м; ω — угловая скорость, рад/с.

Выразив угловую скорость ω через частоту вращения шпинделя станка, получим:

При строгании и протягивании скорость резания v определяется скоростью перемещения строгального резца и протяжки в процессе резания относительно заготовки.

При хонинговании и суперфинишировании скорость резания определяется с учетом осевого перемещения (см. рис. 1.4, е, ж) инструмента.

Скорость резания оказывает наибольшее влияние на производительность процесса, стойкость инструмента и качество обработанной поверхности.

Подача инструмента определяется ее скоростью v_s . В технологических расчетах параметров режима при точении, сверлении, фрезеровании и шлифовании используется понятие подачи на один оборот заготовки S_o и выражается в мм/об. Подача на оборот численно соответствует перемещению инструмента за время одного оборота:

При строгании подача определяется на ход резца. При шлифовании подача может указываться на ход или двойной ход инструмента. Подача на зуб при фрезеровании определяется числом зубьев Z инструмента и подачей на оборот: