Вятский государственный университет

Факультет автоматизации машиностроения

Кафедра «Технология автоматизации машиностроения»

Процессы и методы формообразования

(конспект лекций)

Введение

Основоположники отечественной школы резания материалов:

И.Я. Тиме – профессор петербургского университета (классификация стружек, основные закономерности и др.),

Я.Г. Усачёв (металлографический метод исследования зоны резания и др.).

Основные задачи дисциплины «Резание материалов»:

• повышение точности и качества обработки;

• освоение обработки новых конструкционных материалов, в т.ч. высокопрочных, жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов;

• изыскание новых износостойких, теплостойких инструментальных материалов;

• совершенствование конструкции режущих инструментов;

• совершенствование способов дробления и завивания стружки (для автоматических линий);

• изыскание новых составов СОТС и способов их подвода в зону резания;

• повышение производительности труда.

Рисунок 1− Место механической обработки в процессе изготовления детали

Обработка металлов резанием занимает около 50 % рабочего времени. За последнее время наблюдается тенденция снижения трудоёмкости обработки резанием за счёт совершенствования заготовительных операций. Всё шире применяются литьё по выплавляемым моделям, порошковая металлургия, холодная высадка и другие заготовительные операции, обеспечивающие получение минимальных припусков на механическую обработку. Однако в силу больших преимуществ (высокая точность, производительность, качество обработанной поверхности и др.), обработка резанием ещё на долгие годы останется основным методом получения готовых деталей.

Рисунок 2 − Структура дисциплины «Резание материалов»

1 Основные понятия и определения

1.1 Поверхности заготовки

1 – обрабатываемая поверхность;

2 – поверхность резания (которой касается главное лезвие резца);

3 – обработанная поверхность заготовки

Рисунок 3 − Схема процесса точения

1.2 Свободное и несвободное резание

Свободным называется процесс резания, в котором участвует лишь одно главное лезвие (одна режущая кромка).

Рисунок 4

1.3 Конструктивные и геометрические параметры резцов

1.3.1 Конструкция резца

Рисунок 5

Тело резца – служит для закрепления инструмента в резцедержателе и для базирования.

Головка резца – выполняет основную работу.

Передняя поверхность – та, по которой сходит стружка.

Главная задняя поверхность – обращена в сторону поверхности резания.

Вспомогательная задняя поверхность – обращена в сторону обработанной поверхности заготовки.

Главная режущая кромка – линия пересечения передней и главной задней поверхности.

Вспомогательная режущая кромка - это линия пересечения передней и вспомогательной задней поверхностей. Она подчищает обработанную поверхность.

Вершина резца – точка пересечения главной и вспомогательной режущих кромок (точка касания с обработанной поверхности заготовки).

1.3.2 Геометрические параметры инструмента (в статике)

Примечание: все основные определения, относящиеся к геометрии резца, справедливы для любого другого лезвийного инструмента.

Координатные плоскости

Рисунок 6

Основная плоскость образована направлением продольной и поперечной подач. Она перпендикулярна вектору скорости резания.

Плоскость резания – плоскость, проходящая через главное лезвие, перпендикулярно основной плоскости.

Секущие плоскости

I-I – главная секущая плоскость – плоскость, перпендикулярная проекции главного лезвия на основную плоскость.

II-II – вспомогательная секущая плоскость – плоскость, перпендикулярная проекции вспомогательного лезвия на основную плоскость.

Рисунок 7

Главные углы резца (рассматриваются в главной секущей плоскости)

Рисунок 8

γ – передний угол, образованный передней поверхностью резца и основной плоскостью;

α – задний угол, образованный задней поверхностью и плоскостью резания;

β – угол заострения между передней и задней поверхностями резца ;

δ – угол резания между передней поверхностью и плоскостью резания;

α+γ+β=90⁰, δ+γ=90⁰, δ=90⁰-γ, γ=90⁰-δ