При назначении режимов резания определяют скорость резания, подачу и глубину резания.
Скоростью резания V называют расстояние, пройденное точкой режущей кромки инструмента относительно заготовки в единицу времени. Скорость резания имеет размерность м/мин или м/с. Если главное движение вращательное (точение), то скорость резания, м/мин:
V=p Dзаг n / 1000,
где Dзаг – диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм; n – частота вращения заготовки в минуту.
Если главное движение возвратно-поступательное, а скорости рабочего и холостого ходов различны, то скорость резания, м/мин:
V=L m (k+1) / 1000,
где L – расчетная длина хода инструмента, мм; m – число двойных ходов инструмента в минуту; k – коэффициент, показывающий отношение скоростей рабочего и холостого ходов.
Подачей S называют путь точки режущей кромки инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за один оборот, либо за один ход заготовки или инструмента. Подача в зависимости от технологического метода обработки имеет размерность мм/об – для точения и сверления; мм/дв. ход – для строгания и шлифования.
Глубиной резания t называют расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями заготовки, измеренное перпендикулярно к последней. Глубину резания задают на каждый рабочий ход инструмента относительно обрабатываемой поверхности. Глубина резания имеет размерность мм.
При точении цилиндрической поверхности глубину резания определяют как полуразность диаметров до и после обработки:
t=(Dзаг–d)/2,
где d – диаметр обработанной поверхности заготовки, мм.
Форму срезаемого слоя материала рассмотрим на примере обтачивания цилиндрической поверхности на токарном станке.
Резец срезает с заготовки материал площадью поперечного сечения fABCD, называемой номинальной площадью поперечного сечения срезаемого слоя fн, мм2. Для резцов с прямолинейной режущей кромкой fн = fABCD = t . S, мм2.
Форма и размеры номинального сечения срезаемого слоя .материала зависят от Sпр и t, углов j и j1 и формы режущей кромки. В процессе резания участвуют одновременно два движения, поэтому траекторией движения вершины резца относительно заготовки будет винтовая линия. Начав резание в точке А, резец вновь встретится с этой образующей цилиндрической поверхности только в точке В. Следовательно, не вся площадь поперечного сечения материала fABCD будет срезана с заготовки, а только часть ее, и на обработанной поверхности останутся микронеровности. Остаточное сечение срезаемого слоя fо= fаве. Действительное сечение срезаемого слоя материала fд = fвCDе будет меньше номинального fн на величину площади осевого сечения микронеровностей.
Шероховатость – один из показателей качества поверхности – оценивается высотой, формой, направлением неровностей и другими параметрами. На шероховатость влияют режим резания, геометрия инструмента, вибрации, физико-механические свойства материала заготовки.
Элементы токарного проходного резца. Определение углов резца
Токарный прямой проходной резец имеет головку – рабочую часть I и тело – стержень II, который служит для закрепления резца в резцедержателе. Головка резца образуется при заточке и имеет следующие элементы: переднюю поверхность 1, по которой сходит стружка; главную заднюю поверхность 2, обращенную к поверхности резания заготовки; вспомогательную заднюю поверхность 5, обращенную к обработанной поверхности заготовки; главную режущую кромку 3 и вспомогательную 6; вершину 4. Инструмент затачивают по передней и задним поверхностям.
Для определения углов, под которыми расположены поверхности рабочей части инструмента относительно друг друга, вводят координатные плоскости. Основная плоскость (ОП) – плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач. Плоскость резания (ПР) проходит через главную режущую кромку резца, касательно к поверхности резания. Главная секущая плоскость (N – N) – плоскость, перпендикулярная к проекции главной режущей кромки на основную плоскость. Вспомогательная секущая плоскость (N1 – N1) – плоскость, перпендикулярная к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.
Перечисленные элементы имеют и другие режущие инструменты. Кроме этих элементов, инструменты могут иметь переходную (дополнительную) режущую кромку, располагающуюся между главной и вспомогательной режущими кромками. В этом случае рабочая часть инструмента имеет переходную заднюю поверхность.