2.4.4 Основні параметри режимів різання та типові схеми їх визначення

 

Процес обробки заготовок різальними інструментами характеризується деякою множиною параметрів, які узагальнено називаються режимами різання.

Обробка [14] - дія, спрямована на зміну властивостей предмета праці (заготовки) при виконанні технологічного процесу.

До властивостей оброблюваного предмета праці або його поверхонь належать розміри, форма, твердість, шорсткість та ін.

Залежно від виду застосовуваної енергії для впливу на заготовку вона може бути механічною, термічною, хімічною, електричною й ін.

Механічна обробка - обробка тиском або різанням. Обробка різанням - обробка, що полягає в утворенні нових поверхонь відділенням поверхневих шарів матеріалу з утворенням стружки (див. рисунок 2.13).

Стружка - деформований і відділений у результаті обробки різанням поверхневий шар матеріалу заготовки.

Обробка різанням характеризується вилученням із заготовки шару матеріалу (припуску), що знімається різальним інструментом, з метою досягнення заданих властивостей обробленої поверхні.

1 – лезо; 2 – заготовка; 3 – стружка; 4 – головна різальна кромка;

5 - допоміжна різальна кромка

     Процес обробки різанням характеризується певною множиною параметрів, що називають режимами різання. Серед них найважливішими можна назвати:

- глибину різання t;

- швидкість головного руху різання V (швидкість різання);

- подачу S.

Глибиною різання t, мм, називається шар матеріалу, що знімається із заготовки при виконанні технологічного переходу в операції за один робочий хід інструмента.

При цьому розглядають оброблювальну та оброблену поверхні.

Оброблювальна поверхня [14] - поверхня, що підлягає впливу процесу обробки (поверхня 1 на рисунку 2.14).

Оброблена поверхня - це поверхня, утворена після впливу процесу обробки, після зняття стружки (поверхня 2 на рисунку 2.14).

Залежно від умов обробки під глибиною різання t розуміють:

- половину різниці діаметрів оброблювальної та обробленої поверхні при точінні (див. рисунок 2.14а);

- ширину b канавки при її прорізанні (див. рисунок 2.14б);

- половину діаметра свердла (див. рисунок 2.14в);

- половину різниці діаметрів бобишки та отвору при підрізанні торця цеківкою (див. рисунок 2.14г);

- відстань між оброблювальною та обробленою поверхнями при фрезеруванні (див. рисунок 2.14д,е).

Існують й інші схеми визначення глибини різання, які досить досконало розглянуті у багатьох довідниках з технології машинобудування.

Визначення другої складової режиму різання розглянемо на прикладі кінематичної схеми точіння зовнішньої циліндричної поверхні на токарному верстаті (див. рисунок 2.15).

Головний рух різання Dr (головний рух) - прямолінійний поступальний або обертальний рух заготовки або різального інструмента, що відбувається з найбільшою швидкістю у процесі різання.

Швидкість головного руху різання V - швидкість розглянутої точки різальної кромки або заготовки в головному русі вимірюється для лезової обробки у м/хв, а для абразивної обробки - у м/с.

Рух подачі Ds - прямолінійний або обертальний рух різального інструмента або заготовки, швидкість якого менше швидкості головного руху різання, призначений для того, щоб поширити відділення зрізуваного шару матеріалу на всю оброблювальну поверхню.

Рух подачі може бути безперервним (точіння, свердління та ін.) або переривчастим. Переривчастий рух подачі може відбуватися в перервах процесу різання, наприклад, при струганні.

Залежно від напрямку руху розрізняють такі рухи подачі: поздовжнє (рисунок 2.8 а, в, г) або поперечне (рисунок 2.14 б).

Можна здійснювати одночасний рух подачі у поздовжньому і поперечному напрямках. Наприклад, під час такого комбінованого руху можна сформувати при точінні конічну або фасонну поверхню.

Швидкість руху подачі vs - швидкість розглянутої точки різальної кромки або заготовки в русі подачі.

Подача S - відношення відстані, пройденої розглянутою точкою різальної кромки або заготовки уздовж траєкторії цієї точки в русі подачі, до відповідної кількості циклів або визначених часток циклу іншого руху під час різання.

Під циклом руху розуміють повний оберт, хід або подвійний хід різального інструмента чи заготовки. Часткою циклу може бути частина оберту, що відповідає кутовому кроку зубів різального інструмента, наприклад, поворот фрези на кут dj  (див. рисунок  2.16б). Під ходом розуміють рух в один бік при зворотно-поступальному русі (див. рисунок 2.16в).

 

У зв’язку з цим розрізняють такі види подачі:

- подача на оберт So (S), мм/об - подача, що відповідає одному оберту заготовки або інструмента (див. рисунок 2.16 а);

- подача на зуб Sz , мм/зуб - подача, яка відповідає повороту інструмента або заготовки на один кутовий крок dф

зубів різального інструмента, наприклад, фрези (див. рисунок 2.16б). При цьому Sо= Sz×z, де  z - кількість зубів різального інструмента;

- подача на хід SХ, мм/хід - подача, що відповідає одному ходу інструмента або заготовки;

- подача на подвійний хід S2Х, мм/подв. хід - подача, що відповідає одному подвійному ходу заготовки або інструмента.

Подачу на хід або подвійний хід визначають у тих випадках, коли під час обробки заготовка або інструмент здійснюють неодноразовий зворотно-поступальний рух (при струганні, довбанні, шліфуванні та деяких інших видах обробки).

При обертальному головному русі різання швидкість різання можна підрахувати за формулою   м/хв,

де D – діаметр оброблювальної поверхні при точінні, обробленої – при розточуванні, діаметр свердла або фрези, мм, тощо;

 n – частота обертання заготовки або різального інструмента, об/хв.

Для цього випадку до параметра режиму різання додатково входить  n об/хв.

Швидкість руху подачі Vs (хвилинна подача Sхв).

Vs = S×n = Sхв (мм/хв),

 де S = Sо (мм/об).

При фрезеруванні Vs = Sо×n= Sz × z×n,

де Sz – подача на зуб, мм/зуб;  z – кількість зубів фрези.

 

На верстатах фрезерної групи  для налагодження зазначається хвилинна подача.

Значення подачі, що записують у технологічних операційних картах, повинно відповідати дійсному значенню подачі на верстаті, тому що значення подачі використовують при технічному нормуванні часу виконання операції.