1 ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ
Обробка (ГОСТ 3.1109-82) - дія, спрямована на зміну властивості предмета праці (заготівлі) при виконанні технологічного процесу.
Примітка. До властивостей оброблюваного предмета праці чи його поверхні відносяться розміри, форма, твердість, шорсткість та ін
Технологічний процес - частина виробничого процесу, яка містить цілеспрямовані дії по зміні і (або) визначення стану предмета праці.
Заготівля (рис. 1) - предмет праці, з якого зміною форми, розмірів, властивостей поверхні і (або) матеріалу виготовляють деталь. Залежно від виду застосовуваної енергії для впливу на заготівлю вона може бути механічною, термічної, хімічної, електричної та ін Механічна обробка - обробка тиском або різанням. Обробка різанням - обробка, яка полягає в утворенні нових поверхонь відділенням поверхневих шарів матеріалу з утворенням стружки.
Стружка - деформований і відділений в результаті обробки різанням поверхневий шар матеріалу заготовки (рис. 1).
Обробка різанням характеризується видаленням з заготівлі припуску, тобто шару матеріалу, що знімається ріжучим інструментом з метою досягнення заданих властивостей обробленої поверхні. До властивостей обробленої поверхні, крім форми і розмірів, відносяться: її точність, шорсткість, фізико-хіміко-механічний стан, наприклад, твердість і т.п.
Примітка. Частина припуску, що знімається з заготовки при виконанні технологічної операції за один прохід інструменту, називається глибиною різання t. Технологічна операція - закінчена частина технологічного процесу, виконувана на одному робочому місці
2 ВИДИ ОБРОБКИ РІЗАННЯМ [2]
Лезової обробка - обробка різанням, здійснювана лезовий інструментом. До неї належать: гостріння - обточування, розточування, підрізання та ін; стругання, в т.ч. довбання, зубостроганіе, зубодолбленіе; осьова обробка - свердління, розсвердлювання, зенкування, розгортання та ін; фрезерування - периферійне (циліндричне), торцеве, зубофрезерування та ін; протягування (внутрішнє та зовнішнє), шевінгування, обпилювання, ротаційна обробка.
Точіння - лезової обробка з обертальним головним рухом різання і можливістю зміни радіуса його траєкторії. Наприклад, обточування - гостріння зовнішньої поверхні з рухом подачі вздовж твірної лінії обробленої поверхні (рис.2).
Примітка. Утворює лінія - пряма чи крива лінія, яка при своєму русі по деякої лінії утворює поверхню
Розточування - гостріння внутрішньої поверхні з рухом подачі вздовж твірної обробленої поверхні (рис.2б).
Підрізання - гостріння торцевої поверхні (рис. 2в).
Примітка. Залежно від напрямку руху подачі розрізняють подовжнє і поперечне підрізання
Відрізання - обробка різанням, що полягає у відділенні заготівлі в якості частини від цілого уздовж одного її боку (рис. 2г).
Осьова обробка - лезової обробка різанням при постійному радіусі його траєкторії з рухом подачі тільки уздовж осі головного руху різання. Наприклад, свердління - осьова обробка свердлом (рис.3). Розсвердлювання - свердління, результатом якого є збільшення діаметра отвору (рис. 3б). Зенкер - осьова обробка зенкером (рис. 3в). Розгортання - осьова обробка розгорненням (рис. 3г).
Фрезерування - лезової обробка з обертальним головним рухом різання при постійному радіусі його траєкторії, про які повідомляється інструменту, і хоча б одним рухом подачі, спрямованим перпендикулярно осі головного руху різання.
Периферійне фрезерування - фрезерування периферійним лезовий інструментом. Наприклад, фрезерування циліндричної фрезою (мал. 4а). Торцеве фрезерування - фрезерування торцевим лезовий інструментом (рис. 4б). Зустрічне фрезерування - фрезерування, при якому в місці контакту інструмента і заготівлі вектори швидкостей головного руху різання і руху подачі заготовки щодо інструмента спрямовані в протилежні сторони (ріс.4в і ріс.9г). Принагідне фрезерування - фрезерування, при якому в місці контакту інструмента і заготівлі вектори швидкостей головного руху різання і руху подачі заготовки щодо інструмента направлені в один бік (рис. 4в та рис. 9в).
Стругання - обробка різанням, здійснювана однолезвійним інструментом зі зворотно-поступальним головним рухом (рис. 5а).
Протягування - обробка багатолезовим інструментом з поступальним головним рухом різання, що розповсюджується на всю оброблювану поверхню без руху подачі (рис. 5б).
Примітка. D - припуск, який знімається протяжкою при виконанні технологічної операції
Абразивна обробка [3] - обробка різанням, здійснювана безліччю абразивних зерен. До неї належать: шліфування, хонінгування, суперфінішуванні та ін Шліфування (обдирного, швидкісне і високошвидкісне, зовнішнє і внутрішнє, плоске, профільне, зустрічний і попутне та ін) - абразивна обробка, при якій інструмент робить тільки обертальний рух, який є головним рухом різання, а заготовка - будь-який рух (мал. 6а). Хонінгування (зовнішнє і внутрішнє, плоске і профільне та ін) - доведення, здійснювана при одночасно виконуваних обертальному і зворотно-поступальному рухах абразивного інструменту (рис. 6б). Доведення - абразивна обробка, при якій інструмент та заготівля здійснюють будь-який рух зі швидкостями одного порядку або при нерухомості одного з них інший здійснює складний рух.
Примітка. Під складним рухом абразивного інструменту або заготовки розуміється два або кілька одночасно виконуваних заготівлею або (і) інструментом простих рухів, наприклад, зворотно-поступальний і обертальний (рис. 6а та 6б) і т.п.
Суперфінішуванні (плоске, в центрах, Безцентрове) - доведення, здійснювана при одночасно виконуваних коливальних і зворотно-поступальних рухах інструменту і обертання заготовки (рис. 6в).
3 РІЖУЧИЙ ІНСТРУМЕНТ І ЙОГО ЗАГАЛЬНІ коструктивно ЕЛЕМЕНТИ. ВИДИ ІНСТРУМЕНТІВ [4]
Ріжучий інструмент - інструмент для обробки різанням. Ріжучий інструмент складається з корпусу, кріпильної і робочої частин.
Корпус ріжучого інструменту - частина ріжучого інструменту, що несе на собі всі його елементи.
Кріпильна частина ріжучого інструменту - частина ріжучого інструменту для його установки і кріплення в технологічному обладнанні або пристосуванні.
Робоча частина ріжучого інструменту - частина ріжучого інструменту, що містить леза і виглажівателі (при їх наявності).
Лезо інструменту - клиноподібний елемент ріжучого інструменту для проникнення в матеріал заготовки та відділення стружки (мал. 1).
Виглажіватель лезвийного інструменту - виступ на лезовий інструмент для вигладжування. Такі елементи може містити робоча частина: а) прошивки - при деформуючому протягуванні (прошивання), б) комбінованої протягання - перед ріжучими лезами (у деформірующе-ріжучої протяжки) або після ріжучих лез (у режуще-вигладжуючий протяжки).
Розрізняють ріжучі інструменти - лезовий, абразивні, зуборізні, різьбонарізні, металорізальні, дереворіжучі та ін
Лезовий інструмент - ріжучий інструмент з заданим числом лез встановленої форми. Ріжучий інструмент може бути цільним, складовим і збірним; насадні і хвостовим; однолезвійним і багатолезовим; периферійним і торцевим. Цілісний ріжучий інструмент - ріжучий інструмент, виготовлений з однієї заготовки (рис. 7а). Складовою ріжучий інструмент - ріжучий інструмент з нероз'ємним з'єднанням його частин та елементів (рис. 7б і 7г). Він може бути зварним, клеєним, паяним. Збірний ріжучий інструмент - ріжучий інструмент з роз'ємним з'єднанням його частин та елементів. Насадной ріжучий інструмент - ріжучий інструмент з посадочним отвором (рис. 7в). Хвостовий ріжучий інструмент - ріжучий інструмент з хвостовиком (рис. 7б і 7г).
Однолезвійний інструмент - інструмент для обробки одним лезом (рис. 7а). Багатолезових інструмент - лезовий інструмент, леза якого розташовані в напрямку головного руху різання послідовно (рис. 7б-г). Виступ на багатолезових інструменті, що містить лезо, називають зубом лезвийного інструменту. Периферійний зуб лезвийного інструменту - зуб лезвийного інструменту, який виступає з корпуса в радіальному напрямку. Торцевий зуб лезвийного інструменту - зуб лезвийного інструменту, який виступає з корпуса в осьовому напрямку. Зуб лезвийного інструменту, виготовлений окремо і утворює з корпусом роз'ємне з'єднання, називають ножем лезвийного інструменту. До лезовий інструмент відносять різці, фрези, осьові ріжучі інструменти (свердла, зенкери, розгортки), протяжки і ін
Різець (рис. 7а) - однолезвійний інструмент для обробки з поступальним або обертовим головним рухом різання і можливістю руху подачі в будь-якому напрямку. Деякі різці, наприклад, відрізний (див. рис. 5г), призначаються для обробки з рухом подачі в одному напрямку, однак не виключають можливості руху подачі, наприклад, переривчастої в іншому напрямку.
Фреза (рис. 7б і 7в) - лезовий інструмент для обробки з обертальним головним рухом різання без можливості зміни радіуса траєкторії цього руху і хоча б з одним рухом подачі, напрямок якого не збігається з віссю обертання. Неможливість зміни радіуса траєкторії головного руху різання дозволяє відрізнити однолезвійний фрезу від обертового різця.
Осьовий ріжучий інструмент (осьовий інструмент) - лезовий інструмент для обробки з обертальним головним рухом різання і рухом подачі вздовж осі головного руху різання. Свердло (рис. 7г) - осьовий ріжучий інструмент для утворення отвору в суцільному матеріалі (див. рис. 3а) і (або) збільшення діаметру наявного отвору (див. рис. 3б). Зенкер - осьовий ріжучий інструмент для підвищення точності форми отвору і збільшення його діаметра (див. ріс.3в). Розгортка - осьовий ріжучий інструмент для підвищення точності форми і розмірів отвору та зниження шорсткості поверхні (див. рис. 3г).
Протяжка - багатолезових інструмент з низкою послідовно виступають одне над іншим лез в напрямку, перпендикулярному до напрямку швидкості головного руху, призначений для обробки при поступальному або обертальному головному русі різання і відсутності руху подачі (рис. 8).
Абразивний інструмент [5] - ріжучий інструмент, призначений для абразивної обробки. Шліфувальний круг - абразивний інструмент у вигляді твердого тіла обертання, призначений для шліфування (див. рис. 6а). Відрізний круг (шліфувальний диск) - шліфувальний круг, призначений для абразивного відрізки і абразивної прорезки. Абразивний брусок (брусок) - абразивний інструмент у вигляді твердого тіла для обробки без обертання навколо своєї осі (див. мал. 6б і 6в).
Примітка. Залежно від призначення розрізняють, наприклад, хонінговальний брусок (див. рис. 6б), Суперфінішна брусок (див. рис. 6в)
4 Кінематична ЕЛЕМЕНТИ І ХАРАКТЕРИСТИКИ РІЗАННЯ [6]
На рис. 9 представлена кінематична схема процесів обробки лезовий інструментами.
Головне рух різання D r (головний рух) - прямолінійний поступальний або обертовий рух заготовки або ріжучого інструменту, що відбувається з найбільшою швидкістю в процесі різання.
Примітка. Головне рух різання може входити до складу складного формоутворювального руху, наприклад, при точінні різьби, хонинговании (див. рис. 6б) і ін
Швидкість головного руху різання v - швидкість розглянутої точки ріжучої кромки або заготівлі в головному русі.
Рух подачі D s - прямолінійний або обертовий рух різального інструменту або заготовки, швидкість якого менше швидкості головного руху різання, призначене для того, щоб поширити відділення шару матеріалу на всю оброблювану поверхню. Рух подачі може бути безперервним (точіння, свердління тощо) або перериватися. Переривистий рух подачі може відбуватися в перервах процесу різання, наприклад, при струганні (ріс.10в). Залежно від напрямку руху подачі розрізняють наступні руху подачі: поздовжнє (див. рис. 2а) або поперечне (див. рис. 26). Можна здійснювати одночасний рух подачі в поздовжньому і поперечному напрямку. Наприклад, при такому комбінованому русі можна сформувати при точінні конічну або фасонну поверхні (див. рис. 28а).
Швидкість руху подачі V s - швидкість розглянутої точки ріжучої кромки або заготівлі в русі подачі.
Подача S - відносини відстані, пройденого аналізованої точкою різальної крайки або заготовки вздовж траєкторії цієї точки в русі подачі, до відповідного числа циклів або певних часткою циклу іншого руху під час різання.
Рисунок 9 - Елементи рухів в процесі різання при обтачивании (а), свердлінні (б), попутному (в) і зустрічному (г) периферійному фрезеруванні і торцевому фрезеруванні (д): 1 - напрям швидкості результуючого руху різання; 2 - напрям швидкості головного руху різання; 3, 9 - напрямок руху подачі; 4 - робоча площина, 5 - інструмент; 6 - заготовка; 7 - оброблювана поверхня; 8 - оброблена поверхня; 1 - 3 напрямки рухів розглянутої точки леза інструменту; 9 - напрямок руху розглянутої точки заготовки
Під циклом руху розуміють повний оборот, хід або подвійний хід ріжучого інструмента або заготовки. Часткою циклу може бути частина обороту, відповідна кутовому кроку зубів ріжучого інструменту, наприклад, фрези на кут d ф (рис. 10б). Під ходом розуміють рух в одну сторону при зворотно-поступальному русі (див. рис 6).
Рисунок 10 - Види подач:
а - подача на оборот S o; б - подача на зуб S z; в - подача на подвійний хід S 2Х;
1 - оброблювана поверхня; 2 - поверхня різання; 3 - оброблена поверхня
а) б) в)
Розрізняють подання:
- Подача на оборот S o (S), мм / об, - подача, відповідна одного обороту заготовки або інструменту (мал. 10а);
- Подача на зуб S z, мм / зуб, - подача, відповідна повороту інструмента або заготовки на один кутовий крок d ф зубів ріжучого інструменту, наприклад, фрези (мал. 10б). При цьому S о = S z × z, де z - число зубів ріжучого інструменту.
- Подача на хід S x, мм / хід, - подача, відповідна одному ходу інструменту або заготовки. Наприклад, при шліфуванні подачу в поперечному напрямку Ds (див. рис.6а) можна здійснювати як на хід, так і на подвійний хід іншого (поздовжнього) руху подачі Ds.
- Подача на подвійний хід S 2Х, мм / дв.хід, - подача, відповідає одному подвійному ходу заготовки або інструменту. Подачу на хід або подвійний хід приймають при струганні (рис. 10в), долблении і деяких інших видах обробки.
Дотичне рух D k - прямолінійний або обертовий рух ріжучого інструменту, швидкість якого менше швидкості головного руху різання і спрямована по дотичній до ріжучої крайки, призначене для того, щоб змінювати контактують із заготівлею ділянки ріжучої кромки (див. рис. 14в).
Швидкість дотичного руху v k - швидкість розглянутої точки ріжучої кромки або заготівлі в дотичному русі.
Результуюче рух різання D e - сумарне рух різального інструмента щодо заготовки, що включає головний рух різання, рух подачі і дотичне рух.
Швидкість результуючого руху різання V e - швидкість розглянутої точки ріжучої кромки в результуючому русі різання.
Робоча площину P s - площина, в якій розташовані напрямки швидкостей головного руху різання і руху подачі.
Примітки:
1 У випадках, коли в окремі моменти часу напрямки швидкостей головного руху різання і руху подачі збігаються (попутне периферійне фрезерування (точка В на рис. 9в і 9д)) або лежать на одній прямій (зустрічну периферійне фрезерування (точка В на рис. 9г) ), робоча площина проводиться так само, як і в попередній чи наступний моменти, коли ці напрямки не співпадають (не лежать на одній прямій), наприклад, в точці А.
2 При протягуванні, коли відсутній рух подачі, робоча площина проводиться через спрямування швидкості головного руху різання і напрямок підйому послідовно розташованих зубів ріжучого інструменту (мал.8)
Кут швидкості різання h - кут в робочій площині між напрямком швидкостей результуючого і головного рухів різання.
Кут подачі m - кут в робочій площині між напрямками швидкостей руху подачі і головного руху різання.
Поверхня різання R - поверхня на заготівлі, утворена ріжучої крайкою в результуючому русі (рис.11). Наприклад, при точінні з поздовжньою подачею і при свердлінні - гвинтова поверхня 1 (рис.11, б).
Поверхня головного руху R r - поверхня на заготівлі, утворена ріжучої крайкою в головному русі різання (рис.11). Наприклад, при точінні інструментом з прямолінійною ріжучою кромкою це може бути конічна поверхня 2, якщо j <90 ° (рис.11), або площину, якщо j = 90 °.
Оброблювана поверхня [1] - поверхня, що підлягає впливу в процесі обробки, тобто поверхню, яка частково або повністю видаляється з заготовки (рис. 9, 10).
Оброблена поверхня - це поверхня, утворена після впливу в процесі обробки, тобто поверхня, утворена на заготівці в результаті обробки після зняття стружки (рис. 9, 10).
Розрізняють обробку чорнову і чистову. Чорнова обробка - обробка, в результаті якої знімається основна частина припуску. Чистова обробка - обробка, в результаті якої досягаються задана точність розміру і шорсткість оброблених поверхонь.
Шлях різання l - сумарна відстань, пройдена аналізованої точкою різальної крайки в контакті із заготовкою за розглянутий інтервал часу і виміряне уздовж траєкторії цієї точки в результуючому русі різання. Наприклад, при точінні , Мм, де D - діаметр оброблюваної поверхні, мм; L - довжина оброблюваної поверхні, мм.
Режим різання - сукупність значень швидкості різання v (при обертальному головному русі різання додатково - частота обертання n, об / хв), подачі S (точіння, свердління тощо) або швидкості руху подачі v s і глибини різання t.
Примітки:
1 При обертальному головному русі різання швидкість різання можна підрахувати за формулою , М / хв.
2 Швидкість руху подачі v s = S × n, де S = S о, мм / об. При фрезеруванні v s = S про × n = S z × zn, де S z - подача на зуб, мм / зуб; z - число зубів фрези. У технічній літературі швидкість руху подачі часто називають хвилинної подачею і позначають S хв
5 СИСТЕМИ координатній площині і координатної площини [6]
Розглядають статичну, інструментальну і кінематичну системи координат.
Статична система координат (СРК) - прямокутна система координат (рис. 12) з початком у розглянутій точці різальної крайки, орієнтована щодо направлення швидкості головного руху різання (рис. 12, 13б та 14б). Застосовується для наближених розрахунків кутів леза в процесі різання або урахування зміни цих кутів після встановлення інструмента на верстаті. Вона є перехідною від інструментальної (рис. 13а і 14а) системи координат до кінематичної (рис. 13в і 14в).
Примітка. На кресленнях інструментів геометричні параметри їх лез вказуються в СЗК
Інструментальна система координат (ІСК) - прямокутна система координат з початком у вершині леза, орієнтована щодо геометричних елементів ріжучого інструменту, прийнятих за базу. Наприклад - це може бути, як правило, задня поверхня А a (рис. 13а) або передня поверхня А g (рис. 14а). Застосовується для виготовлення і контролю інструменту.
Кінематична система координат (КСК) - прямокутна система координат з початком у розглянутій точці різальної крайки, орієнтована щодо направлення швидкості результуючого руху різання (рис. 13в і 14в). Очевидно, що КСК повернена щодо ССК на величину кута швидкості різання h. Застосовується для визначення дійсних (кінематичних) кутів леза, що утворюються в процесі різання (див. рис. 27в і 28б).
Основна площину Р v - координатна площина, проведена через розглянуту точку ріжучої кромки перпендикулярно напрямку швидкості головного в ССК (рис. 12, 13б та 14б) або результуючого в КСК (рис. 13в і 14в) руху різання в цій точці. В інструментальній системі координат напрямок швидкості головного руху різання приймається: у токарних і стругальних різців прямокутного поперечного перерізу - перпендикулярно конструкторської настановної базі різця; у довбальних різців - паралельно базі; у дискових токарних різців, осьових інструментів і фрез - по дотичній до траєкторії обертального руху інструменту або заготовки; в протягань - паралельно конструкторської настановної базі або осі протяжки; у долбяком - паралельно осі хвостовика або осі посадочного отвору долбяка.
Площина різання P n - координатна площина, дотична до ріжучої кромці в розглянутій точці і перпендикулярна основної площини. У площині різання перебуває вектор швидкості головного руху різання в ССК (рис. 12, 13б та 14б) або вектор швидкості результуючого руху різання в КСК (рис. 13 і 14в).
Головна січна площина P t - координатна площина, перпендикулярна лінії перетину основної площини і площини різання (рис. 12 - 14).
Нормальна січна площина P н - площина, перпендикулярна ріжучої кромці в розглянутій точці. Очевидно, що нормальна січна площина повернена щодо головної січної площини на величину кута нахилу головної різальної крайки l (див. рис. 24 - 26).
Примітка. У стандартних позначеннях координатних площин застосовуються індекси, які відповідають системі (рис. 13, 14): "і" - в ІСК; "з" - у ССК; "до" - в КСК. Наприклад, P vc - основна площину ССК, P vk - основна площину КСК. У курсі «Теорія різання» і технічній літературі всі позначення координатних площин в статичній системі координат прийнято застосовувати без індексу "с". Наприклад, P v - основна площину ССК, P n - площина різання ССК і т.д.
Січна площина сходу стружки P с - площина, що проходить через напрям сходу стружки й швидкості різання в розглянутій точці різальної крайки (мал. 15).
Напрямок сходу стружки - напрямок руху стружки в площині, дотичній до передньої поверхні леза.
Кут сходження стружки n - кут у площині, дотичній до передньої поверхні леза, між напрямком сходу стружки і слідом головною січної площини (рис. 15).
6 ЕЛЕМЕНТИ І ХАРАКТЕРИСТИКИ зрізаного шару І СТРУЖКИ [6]
Коефіцієнт потовщення стружки До a (коефіцієнт потовщення) - відношення товщини стружки a c до товщини шару, що зрізується a (рис.16).
Коефіцієнт розширення стружки K b (коефіцієнт розширення) - відношення ширини стружки b з до ширини зрізаного шару b (рис.16).
Коефіцієнт укорочення стружки K l - відношення довжини зрізаного шару l до довжини стружки l c (рис.16).
Перетин зрізаного шару (перетин зрізу) - фігура, утворена при розтині шару матеріалу заготовки, виділень лезом за один цикл головного руху різання основною площиною (рис.17).
Площа зрізаного шару f (площа зрізу) - площа перерізу зрізується шару.
Товщина шару, що зрізується a (товщина зрізу) - довжина нормалі до поверхні різання, проведеної через розглянуту точку ріжучої кромки, обмежена перетином зрізаного шару.
Ширина зрізаного шару b (ширина зрізу) - довжина сторони перерізу шару, що зрізується, утвореної поверхнею різання.
7 геометричні ЕЛЕМЕНТИ ЛЕЗА ріжучих інструментів [6]
7.1 Елементи лез ріжучих інструментів (рис. 18)
На ріжучій частині лезвийного інструменту розглядають наступні поверхні і крайки.
Передня поверхня A g - поверхня леза інструменту, що контактує в процесі різання зі зрізаним шаром і стружкою.
Задня поверхня A a - поверхня інструменту, що контактує в процесі різання з поверхнями заготовки.
Ріжуча кромка K - крайка леза інструменту, утворена перетином передньої і задньої поверхонь леза.
Головна ріжуча кромка К (ріжуча крайка) - частина ріжучої кромки, що формує більшу сторону перерізу шару, що зрізується (див. рис. 1).
Допоміжна ріжуча кромка K '- частина ріжучої кромки, що формує меншу сторону перерізу шару, що зрізується (див. рис. 1).
Головна задня поверхня A a (задня поверхня) - задня поверхня леза інструменту, що примикає до головної різальної крайки.
Примітка. Головна задня поверхня A a контактує в процесі різання з поверхнею різання R r
Допоміжна задня поверхня - Задня поверхня леза інструменту, що примикає до допоміжної різальної крайки.
Примітка. Допоміжна задня поверхня контактує в процесі різання з обробленою поверхнею
Вершина леза (вершина) - ділянка ріжучої кромки в місці перетину двох задніх поверхонь. У прохідного токарного різця вершиною є ділянка леза в місці перетину головної і допоміжної різальних крайок; у різьбового різця - ділянка леза, формуючий внутрішню поверхню різьби; у свердла - точка перетину головної і допоміжної різальних крайок. Вершиною леза різця може бути точка (рис. 19а і в) або лінія - крива (ріс.19б) або пряма при j в = 0 (рис. 19г).
Примітка. Такий різець (рис. 19г) у технічній літературі відомий під назвою "різець Колесова"
Радіус вершини r в - радіус кривизни вершини леза (ріс.19б).
Примітка. У тих випадках, коли r в ³ S радіус вершини леза визначає висоту залишкового перетину зрізу (висоту мікронеравенств R z на обробленій поверхні) - R z = S 2 / 8r в (рис.20)
Радіус округлення різальної крайки r - радіус кривизни ріжучої кромки в перерізі її нормальної січною площиною (див. рис. 24).
7.2 Геометричні елементи лез ріжучих інструментів
Геометричні елементи лез ріжучих інструментів розглядають: кути в плані - j, j 1, e, j р; в січної площини (P t, P н) - g, a, b, d; в площині різання P n - l.
7.2.1 Кути в плані
Кут в плані j - кут в основний площині між площиною різання і робочою площиною.
Робочий кінематичний кут в плані j р - кут між ріжучою кромкою і робочою площиною.
7.2.2 Кути в січних площинах P t і P н
Передній кут g - кут у січної площини між передньою поверхнею леза і основною площиною.
Примітка. Передній кут може бути позитивним (рис. 21а), негативним (рис. 21б) і рівним 0 (рис. 21в)
Задній кут a - кут у січної площини між задньою поверхнею леза і площиною різання.
Примітка. Задній кут може бути позитивним і рівним 0
Кут загострення b - кут у січної площини між передньою і задньою поверхнями леза.
7.2.3 Кути в площині різання P n
Кут нахилу кромки l - кут у площині різання між ріжучою кромкою і основною площиною.
Примітки:
1 Кут нахилу кромки l може бути негативним, рівним 0 або позитивним, що визначає напрям сходу стружки (мал. 22) і відповідно положення січної площину сходу стружки Р с (див. рис. 15).
2 У «Теорії різання», крім зазначених стандартизованих геометричних параметрів лез розглядають:
- Кут різання d - кут у січної площини між передньою поверхнею і площиною різання ( );
- Допоміжний кут в плані j 1 - кут між проекцією допоміжної різальної крайки на основну площину і робочою площиною;
- Кут при вершині e - кут в основний площині між площиною різання і проекцією допоміжної різальної крайки на основну площину.
3 Якщо поверхні і крайки криві, то необхідний кут визначається як кут між дотичною до поверхні (кромці) у розглянутій точці і відповідної площиною.
4 Кути в плані j і j 1 так само, як глибина різання і подача, визначають значення відповідно ширини зрізу, товщини зрізу (рис. 23а) і при r в <S висоти (КD) залишкового перерізу (ВС D) зрізу (висоти мікронерівностей R z) (рис. 23б):
;
;
7.3 Геометричні елементи лез ріжучих інструментів в статичній системі координат (рис. 24 - 26 і 27а)
7.3.1 Кути в статичній основної площини Р VС
Статичний кут в плані j з - кут в статичній основної площини між статичною площиною різання і робочою площиною.
7.3.2 Кути в статичній головною січної площини P t з
Статичний головний передній кут g с - кут в статичній головною січної площини між передньою поверхнею леза і статичної основною площиною.
Статичний головний задній кут a з - кут в статичній головною січної площини між задньою поверхнею леза і статичної площиною різання.
Статичний головний кут загострення b с - кут в статичній головною січної площини між передньою і задньою поверхнями леза.
7.3.3 Кути в статичній площини різання P nс
Статичний кут нахилу кромки l с - кут в статичній площини різання між ріжучою кромкою і статичної основною площиною.
7.3.4 Кути в статичній нормальної січної площини P нс
Нормальний передній кут g н - передній кут у нормальній січної площини.
Нормальний задній кут a н - задній кут в нормальній січної площини.
Нормальний кут загострення b н - кут в нормальній січної площини.
7.4 Геометричні елементи лез ріжучих інструментів в інструментальній системі координат
7.4.1 Кути в інструментальній основної площини Р vі.
Інструментальний кут в плані j і - кут в інструментальній основної площини між інструментальної площиною різання і робочою площиною.
7.4.2 Кути в інструментальній головною січної площини P t і (рис. 27б)
Інструментальний головний передній кут g і - кут в інструментальній головною січної площини між передньою поверхнею леза та інструментальної основною площиною.
Інструментальний головний задній кут a і - кут в інструментальній головною січної площини між задньою поверхнею леза та інструментальної площиною різання.
Інструментальний головний кут загострення b і - кут в інструментальній головною січної площини між передньою і задньою поверхнями леза.
Примітка. У разі прийняття задньої поверхні леза за базу (рис. 27б) інструментальний головний задній кут a і = 0, а інструментальний головний передній кут g і = g с + a с.
7.4.3 Кути в інструментальній площини різання P nі
Інструментальний кут нахилу кромки l і - кут в інструментальній площини різання між ріжучою кромкою і інструментальної основною площиною.
7.5 Геометричні елементи лез ріжучих інструментів в кінематичній системі координат
7.5.1 Кути в кінематичної основної площини Р Vк (рис.28)
Кінематичний кут в плані j к - кут в кінематичній основної площини між кінематичної площиною різання і робочою площиною.
7.5.2 Кути в кінематичної головною січної площини P t к (рис. 27в і 28а)
Кінематичний головний передній кут g до - кут в кінематичній головною січної площини між передньою поверхнею леза і кінематичної основною площиною ( ).
Кінематичний головний задній кут a к - кут в кінематичній головною січної площини між задньою поверхнею леза і кінематичної площиною різання ( ).
Кінематичний головний кут загострення b к - кут в кінематичній головною січної площини між передньою і задньою поверхнями леза.
7.5.3 Кути в кінематичної площини різання P nк
Кінематичний кут нахилу кромки l до - кут в кінематичній площини різання між ріжучою кромкою і кінематичної основною площиною.
Примітки:
1 У стандартних позначеннях координатних площин і елементів леза застосовуються індекси, відповідні системі: "і" - в ІБК, "з" - у ССК, "к" - в КСК. Наприклад, P vc - основна площину ССК; P vk - основна площину КСК; g с - передній кут у ССК; g к - передній кут у КСК; g і - передній кут у ІБК. У курсі «Теорія різання» і технічній літературі всі позначення координатних площин і елементів лез в статичній системі координат застосовуються без індексу "с". Наприклад P v - основна площину ССК; P n - площина різання ССК; g - передній кут у ССК; a - задній кут в ССК і т.п.
2 У курсі «Теорія різання» і технічній літературі статичний головний передній кут g с, статичний головний задній кут a з і статичний головний кут загострення b з прийнято називати відповідно переднім кутом g, заднім кутом a і кутом загострення b
8 СИЛА РІЗАННЯ
Сила різання Р - рівнодіюча сил на ріжучий інструмент при обробці різанням (рис. 29).
Головна складова сили різання Р z - складова сили різання, що збігається по напрямку зі швидкістю головного руху різання у вершині леза.
Дотична складова сили різання (Ндп. Тангенціальна складова сили різання) - головна складова сили різання при обертальному головному русі різання.
Осьова складова сили різання Р x - складова сили різання, паралельна осі головного обертального руху різання.
Радіальна складова сили різання Р y - складова сили різання, спрямована по радіусу головного обертального руху різання у вершині леза.
9 ПРАЦЕЗДАТНІСТЬ І НАДІЙНІСТЬ РІЗАЛЬНИХ ІНСТРУМЕНТІВ [4]
Працездатний стан різального інструменту (леза) - працездатність - характеризується таким станом, при якому він здатний виконувати обробку різанням при встановлених у нормативно-технічної документації (НТД) умовах з встановленими вимогами. При цьому стан ріжучого інструменту характеризують сукупністю значень його параметрів (наприклад, значеннями заднього і переднього кутів, зносу по задній поверхні леза та ін) в даний момент. До умов обробки відносять, наприклад, оброблюваний матеріал, технологічне обладнання, режим різання, порядок технічного обслуговування, відновлення і ремонту. До вимог обробки відносять, наприклад, допуски розмірів, форми й розташування оброблених поверхонь, параметри шорсткості, продуктивність обробки різанням, питомі приведені витрати на обробку та ін
Порушенням працездатного стану (непрацездатність) ріжучого інструмента може бути відхилення від встановлених значень хоча б одного з параметрів ріжучого інструменту, вимог або характеристик обробки, виконуваної цим інструментом. До характеристик обробки відносять: силу різання, температуру різання, рівень вібрацій, шорсткість поверхні, точність розміру і форми та ін Характеристиками непрацездатного стану різального інструменту (леза) є «Відмова ріжучого інструменту» (Відмова), «Раптовий відмову ріжучого інструменту» (Раптовий відмова) і «Поступова відмова ріжучого інструменту» (Поступова відмова). Раптову відмову ріжучого інструменту, як правило, настає внаслідок його руйнування. Поступова відмова ріжучого інструменту настає після досягнення поступово змінюються значенням хоча б одного з його встановлених параметрів, вимог або характеристик обробки критерію відмови.
Критерій відмови різального інструменту (леза) визначається залежно від вимог до обробки при виконанні конкретної технологічної операції. Наприклад, на операціях попередньої обробки з невисокими вимогами до шорсткості поверхні і точності розмірів критеріями відмови можуть бути прийняті гранично допустимі значення зносу інструменту по задній поверхні леза, визначені за умови його раціональної експлуатації, значення сили різання. На операціях остаточної обробки різальним інструментом, де основними вимогами до обробки є допуски розмірів, форми й розташування оброблених поверхонь, критерієм відмови може бути прийнято їх гранично допустиме значення. Окремим випадком критерію відмови є критерій затуплення різального інструменту (леза) (Критерій затуплення). Це критерій відмови різального інструменту (леза), що характеризується максимально допустимим значенням зносу різального інструменту, переважно по задній поверхні леза, після досягнення якого настає його відмову.
Примітка. Під зносом розуміють величину, що характеризує зміну форми і розмірів різального інструменту (леза) внаслідок зношування при різанні
Після досягнення ріжучим інструментом (лезом) критерію затуплення настає поступова відмова. Поступова відмова різального інструменту (леза), який настає після досягнення розміром, формою або розташуванням обробленої поверхні межі поля допуску, називається точностних відмовою різального інструменту (леза).
Приведення після відмови робочої частини різального інструменту (леза) в працездатний стан називають відновленням різального інструменту (леза).
Примітка. Відновлення різального інструменту (леза) здійснюється заточкою, заміною відмовив леза і т. п.
Періодичність відновлення інструментів (Призначена періодичність відновлення ріжучого інструменту (леза)) визначається з урахуванням їх функціонального призначення, конструктивного виконання, пристосованості до відновлення, а також обмежень умов технологічної операції, наприклад, забезпеченням найбільшої продуктивності або найменших наведених витрат на обробку. Восстанавливаемость різального інструменту (леза) - властивість різального інструменту (леза), що полягає в пристосованості його робочої частини (леза), до відновлення, наприклад, шляхом заточування. Відновлення ріжучого інструменту здійснюється: при відмові або за призначеною періодичності.
Обсяг роботи різального інструменту («Напрацювання різального інструменту», «Напрацювання між відмовами ріжучого інструменту», «Наробіток до відмови різального інструменту (леза)») може бути виражений інтервалом часу, масою або об'ємом знятого матеріалу, довжиною шляху різання, площею обробленої поверхні або числом оброблених заготовок. Залежно від величин, що виражають напрацювання ріжучого інструменту, розрізняють такі напрацювання: тимчасову, масову, об'ємну, шляхову, поверхневу і штучну. Тимчасова напрацювання між відмовами різального інструмента може виражатися часом різання, машинним часом, тривалістю циклу роботи автоматичного обладнання (автоматичної лінії) і т. д. Окремим випадком тимчасової напрацювання до відмови й між відмовами, коли напрацювання виражена часом різання, є період стійкості - час різання новим або відновленим ріжучим інструментом (лезом) від початку різання до відмови.
Примітка. Під часом різання розуміють інтервал часу, протягом якого інструмент знаходиться в безпосередньому контакті з оброблюваною поверхнею, що супроводжується зняттям стружки
Повний період стійкості ріжучого інструменту (леза) - повний період стійкості (Ндп. Термін служби) - сума періодів стійкості різального інструменту (леза) від початку різання новим інструментом (лезом) до досягнення граничного стану.
Існує зв'язок між періодом стійкості і напрацюванням між відмовами. Наприклад, тимчасова напрацювання між відмовами, виражена машинним часом Т м, і період стійкості Т пов'язані залежністю
де l Р.Х і t Р.Х - відповідно довжина і час робочого ходу інструменту; l р і t р, - відповідно довжина і час різання.
Шляхова напрацювання між відмовами l і період стійкості Т пов'язані залежністю
1 = Т × v,
де v - швидкість різання, м / хв.
Одним із сукупності властивостей, що обумовлюють його якість ріжучого інструменту, є «Надійність ріжучого інструменту». Надійність є комплексним властивістю, що може включати безвідмовність, довговічність, відновлюваність і ремонтопридатність ріжучого інструменту, як окремо, так і в певному поєднанні цих властивостей. Ці властивості забезпечують при проектуванні, виготовленні та експлуатації інструмента. Безвідмовність є основною властивістю, що визначає надійність ріжучих інструментів, безперервне збереження працездатності яких необхідно для завершення обробки. Довговічність як властивість, що визначає, головним чином, ефективність використання інструменту, є найбільш значущим для складних дорогих ріжучих інструментів, наприклад, черв'ячних фрез, долбяком, протяжок та ін У залежності від принципу обмеження напрацювання, а також наслідків відмови, надійність різального інструмента може оцінюватися одним або декількома показниками, які характеризують одне або декілька її властивостей.
СПИСОК Л І тератури
1. ГОСТ 25751-83. Інструменти ріжучі. Терміни та визначення загальних понять.
2. ГОСТ 25761-83. Види обробки різанням. Терміни та визначення загальних понять.
3. ГОСТ 25762-83. Обробка різанням. Терміни, визначення та позначення загальних понять.
4. ГОСТ 3.1109-82. Єдина система технологічної документації. Терміни та визначення основних понять.
5. ГОСТ 23505 - 79. Абразивна обробка. Терміни та визначення.
6. ГОСТ 21445-84. Матеріали та інструменти абразивні. Терміни та визначення.