125562 (Термины и определения основных понятий по курсу "Теория резания")

1 ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

Обработка (ГОСТ 3.1109-82) - действие, направленное на изменение свойства предмета труда (заготовки) при выполнении технологического процесса.

Примечание. К свойствам обрабатываемого предмета труда или его поверхности относятся размеры, форма, твердость, шероховатость и др.

Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда.

Заготовка (рис. 1) - предмет труда, из которого изменением формы, размеров, свойств поверхности и (или) материала изготавливают деталь. В зависимости от вида применяемой энергии для воздействия на заготовку она может быть механической, термической, химической, электрической и др. Механическая обработка - обработка давлением или резанием. Обработка резанием - обработка, заключающаяся в образовании новых поверхностей отделением поверхностных слоев материала с образованием стружки.

Стружка - деформированный и отделенный в результате обработки резанием поверхностный слой материала заготовки (рис. 1).

Обработка резанием характеризуется удалением с заготовки припуска, т.е. слоя материала, снимаемого режущим инструментом в целях достижения заданных свойств обработанной поверхности. К свойствам обработанной поверхности, кроме формы и размеров, относятся: ее точность, шероховатость, физико-химико-механическое состояние, например, твердость и т.п.

Примечание. Часть припуска, снимаемая с заготовки при выполнении технологической операции за один проход инструмента, называется глубиной резания t. Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте

2 ВИДЫ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ [2]

Лезвийная обработка - обработка резанием, осуществляемая лезвийным инструментом. К ней относятся: точение - обтачивание, растачивание, подрезание и др.; строгание, в т.ч. долбление, зубострогание, зубодолбление; осевая обработка - сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание и др.; фрезерование – периферийное (цилиндрическое), торцевое, зубофрезерование и др.; протягивание (внутреннее и наружное), шевингование, опиливание, ротационная обработка.

Точение - лезвийная обработка с вращательным главным движением резания и возможностью изменения радиуса его траектории. Например, обтачивание - точение наружной поверхности с движением подачи вдоль образующей линии обработанной поверхности (рис.2а).

Примечание. Образующая линия – прямая или кривая линия, которая при своем движении по некоторой линии образует поверхность

Растачивание – точение внутренней поверхности с движением подачи вдоль образующей обработанной поверхности (рис.2б).

Подрезание - точение торцевой поверхности (рис. 2в).

Примечание. В зависимости от направления движения подачи различают продольное и поперечное подрезание

Отрезание – обработка резанием, заключающаяся в отделении заготовки в качестве части от целого вдоль одной ее стороны (рис. 2г).

Осевая обработка - лезвийная обработка резанием при постоянном радиусе его траектории с движением подачи только вдоль оси главного движения резания. Например, сверление - осевая обработка сверлом (рис.3а). Рассверливание - сверление, результатом которого является увеличение диаметра отверстия (рис. 3б). Зенкерование – осевая обработка зенкером (рис. 3в). Развертывание – осевая обработка разверткой (рис. 3г).

Фрезерование - лезвийная обработка с вращательным главным движением резания при постоянном радиусе его траектории, сообщаемым инструменту, и хотя бы одним движением подачи, направленным перпендикулярно оси главного движения резания.

Периферийное фрезерование – фрезерование периферийным лезвийным инструментом. Например, фрезерование цилиндрической фрезой (рис. 4а). Торцовое фрезерование – фрезерование торцовым лезвийным инструментом (рис. 4б). Встречное фрезерование - фрезерование, при котором в месте контакта инструмента и заготовки векторы скоростей главного движения резания и движения подачи заготовки относительно инструмента направлены в противоположные стороны (рис.4в и рис.9г). Попутное фрезерование - фрезерование, при котором в месте контакта инструмента и заготовки векторы скоростей главного движения резания и движения подачи заготовки относительно инструмента направлены в одну сторону (рис. 4в и рис. 9в).

Строгание - обработка резанием, осуществляемая однолезвийным инструментом с возвратно-поступательным главным движением (рис. 5а).

Протягивание - обработка многолезвийным инструментом с поступательным главным движением резания, распространяемая на всю обрабатываемую поверхность без движения подачи (рис. 5б).

Примечание. - припуск, который снимается протяжкой при выполнении технологической операции

Абразивная обработка [3] - обработка резанием, осуществляемая множеством абразивных зерен. К ней относятся: шлифование, хонингование, суперфиниширование и др. Шлифование (обдирочное, скоростное и высокоскоростное, наружное и внутреннее, плоское, профильное, встречное и попутное и др.) – абразивная обработка, при которой инструмент совершает только вращательное движение, которое является главным движением резания, а заготовка - любое движение (рис. 6а). Хонингование (наружное и внутреннее, плоское и профильное и др.) - доводка, осуществляемая при одновременно выполняемых вращательном и возвратно-поступательном движениях абразивного инструмента (рис. 6б). Доводка - абразивная обработка, при которой инструмент и заготовка совершают любое движение со скоростями одного порядка или при неподвижности одного из них другой совершает сложное движение.

Примечание. Под сложным движением абразивного инструмента или заготовки понимается два или несколько одновременно выполняемых заготовкой или (и) инструментом простых движений, например, возвратно-поступательное и вращательное (рис. 6а и 6б) и т.п.

Суперфиниширование (плоское, в центрах, бесцентровое)- доводка, осуществляемая при одновременно выполняемых колебательных и возвратно-поступательных движениях инструмента и вращения заготовки (рис. 6в).

3 РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И ЕГО ОБЩИЕ КОСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. ВИДЫ ИНСТРУМЕНТОВ [4]

Режущий инструмент - инструмент для обработки резанием. Режущий инструмент состоит из корпуса, крепежной и рабочей частей.

Корпус режущего инструмента - часть режущего инструмента, несущая на себе все его элементы.

Крепежная часть режущего инструмента - часть режущего инструмента для его установки и крепления в технологическом оборудовании или приспособлении.

Рабочая часть режущего инструмента - часть режущего инструмента, содержащая лезвия и выглаживатели (при их наличии).

Лезвие инструмента - клинообразный элемент режущего инструмента для проникновения в материал заготовки и отделения стружки (рис. 1).

Выглаживатель лезвийного инструмента – выступ на лезвийном инструменте для выглаживания. Такие элементы может содержать рабочая часть: а) прошивки - при деформирующем протягивании (прошивании); б) комбинированной протяжки - перед режущими лезвиями (у деформирующе-режущей протяжки) или после режущих лезвий (у режуще-выглаживающей протяжки).

Различают режущие инструменты - лезвийные, абразивные, зуборезные, резьбонарезные, металлорежущие, дереворежущие и др.

Лезвийный инструмент - режущий инструмент с заданным числом лезвий установленной формы. Режущий инструмент может быть цельным, составным и сборным; насадным и хвостовым; однолезвийным и многолезвийным; периферийным и торцовым. Цельный режущий инструмент – режущий инструмент, изготовленный из одной заготовки (рис. 7а). Составной режущий инструмент - режущий инструмент с неразъемным соединением его частей и элементов (рис. 7б и 7г). Он может быть сварным, клееным, паяным. Сборный режущий инструмент - режущий инструмент с разъемным соединением его частей и элементов. Насадной режущий инструмент - режущий инструмент с посадочным отверстием (рис. 7в). Хвостовой режущий инструмент - режущий инструмент с хвостовиком (рис. 7б и 7г).

Однолезвийный инструмент – инструмент для обработки одним лезвием (рис. 7а). Многолезвийный инструмент – лезвийный инструмент, лезвия которого расположены в направлении главного движения резания последовательно (рис. 7б-г). Выступ на многолезвийном инструменте, содержащий лезвие, называют зубом лезвийного инструмента. Периферийный зуб лезвийного инструмента – зуб лезвийного инструмента, выступающий из корпуса в радиальном направлении. Торцовый зуб лезвийного инструмента – зуб лезвийного инструмента, выступающий из корпуса в осевом направлении. Зуб лезвийного инструмента, изготовленный отдельно и образующий с корпусом разъемное соединение, называют ножом лезвийного инструмента. К лезвийным инструментам относят резцы, фрезы, осевые режущие инструменты (сверла, зенкеры, развертки), протяжки и др.

Резец (рис. 7а) - однолезвийный инструмент для обработки с поступательным или вращательным главным движением резания и возможностью движения подачи в любом направлении. Некоторые резцы, например, отрезной (см. рис. 5г), предназначаются для обработки с движением подачи в одном направлении, однако не исключают возможности движения подачи, например, прерывистой в другом направлении.

Фреза (рис. 7б и 7в)- лезвийный инструмент для обработки с вращательным главным движением резания без возможности изменения радиуса траектории этого движения и хотя бы с одним движением подачи, направление которого не совпадает с осью вращения. Невозможность изменения радиуса траектории главного движения резания позволяет отличить однолезвийную фрезу от вращающегося резца.

Осевой режущий инструмент (осевой инструмент) - лезвийный инструмент для обработки с вращательным главным движением резания и движением подачи вдоль оси главного движения резания. Сверло (рис. 7г) – осевой режущий инструмент для образования отверстия в сплошном материале (см. рис. 3а) и (или) увеличения диаметра имеющегося отверстия (см. рис. 3б). Зенкер – осевой режущий инструмент для повышения точности формы отверстия и увеличения его диаметра (см. рис.3в). Развертка - осевой режущий инструмент для повышения точности формы и размеров отверстия и снижения шероховатости поверхности (см. рис. 3г).

Протяжка - многолезвийный инструмент с рядом последовательно выступающих одно над другим лезвий в направлении, перпендикулярном к направлению скорости главного движения, предназначенный для обработки при поступательном или вращательном главном движении резания и отсутствии движения подачи (рис. 8).

Абразивный инструмент [5] - режущий инструмент, предназначенный для абразивной обработки. Шлифовальный круг – абразивный инструмент в виде твердого тела вращения, предназначенный для шлифования (см. рис. 6а). Отрезной круг (шлифовальный диск) – шлифовальный круг, предназначенный для абразивной отрезки и абразивной прорезки. Абразивный брусок (брусок)- абразивный инструмент в виде твердого тела для обработки без вращения вокруг своей оси (см. рис. 6б и 6в).

Примечание. В зависимости от назначения различают, например, хонинговальный брусок (см. рис. 6б), суперфинишный брусок (см. рис. 6в)

4 КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕЗАНИЯ [6]

На рис. 9 представлена кинематическая схема процессов обработки лезвийными инструментами.

Главное движение резания D_r (главное движение) - прямолинейное поступательное или вращательное движение заготовки или режущего инструмента, происходящее с наибольшей скоростью в процессе резания.

Примечание. Главное движение резания может входить в состав сложного формообразующего движения, например, при точении резьбы, хонинговании (см. рис. 6б) и др.

Скорость главного движения резания v - скорость рассматриваемой точки режущей кромки или заготовки в главном движении.

Движение подачи D_s - прямолинейное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, скорость которого меньше скорости главного движения резания, предназначенное для того, чтобы распространить отделение слоя материала на всю обрабатываемую поверхность. Движение подачи может быть непрерывным (точение, сверление и др.) или прерывистым. Прерывистое движение подачи может происходить в перерывах процесса резания, например, при строгании (рис.10в). В зависимости от направления движения подачи различают следующие движения подачи: продольное (см. рис. 2а) или поперечное (см. рис. 26). Можно осуществлять одновременное движение подачи в продольном и поперечном направлении. Например, при таком комбинированном движении можно сформировать при точении коническую или фасонную поверхности (см. рис. 28а).

Скорость движения подачи V_s - скорость рассматриваемой точки режущей кромки или заготовки в движении подачи.

Подача S - отношения расстояния, пройденного рассматриваемой точкой режущей кромки или заготовки вдоль траектории этой точки в движении подачи, к соответствующему числу циклов или определенных долей цикла другого движения во время резания.

Рисунок 9 - Элементы движений в процессе резания при обтачивании (а), сверлении (б), попутном (в) и встречном (г) периферийном фрезеровании и торцовом фрезеровании (д): 1 - направление скорости результирующего движения резания; 2 - направление скорости главного движения резания; 3, 9 - направление движения подачи; 4 - рабочая плоскость; 5 - инструмент; 6 – заготовка; 7 – обрабатываемая поверхность; 8 - обработанная поверхность; 1 – 3 направления движений рассматриваемой точки лезвия инструмента; 9 - направление движения рассматриваемой точки заготовки