какие движения необходимы для осуществления процесса резания
Движения в металлорежущих станках
Содержание
Для обработки деталей рабочим органам металлорежущих станков необходимо сообщить определенный, иногда довольно сложный комплекс движений. Все движения могут быть подразделены на три вида: основные, вспомогательные и взаимосвязанные.
1. Основные движения в станках (движения резания, движения подачи)
Для обработки деталей рабочим органам металлорежущих станков необходимо сообщить определенный, иногда довольно сложный комплекс движении. Все движения могут быть подразделены на три вида: основные, вспомогательные и взаимосвязанные.
К основным отнесены те движения, которые осуществляют процесс непрерывного снятия стружки с обрабатываемой детали. Основные движения делятся на движения резания и движения подачи.
Движение резания
Движение резания непосредственно обеспечивает процесс снятия слоя металла в виде стружки. Это движение в большинстве случаев сообщается инструменту, в некоторых случаях обрабатываемой детали, а иногда детали и инструменту одновременно. Движение резания всегда осуществляется от механического привода.
Движение подачи
Движение подачи обеспечивает непрерывность процесса снятия стружки. Движение подачи также может сообщаться инструменту, детали или тому и другому одновременно. У современных станков в подавляющем большинстве случаев движения подач также осуществляются принудительно от механического или гидравлического привода. Ручные перемещения рабочих органов иногда используются при обработке деталей как движение подачи, однако, поскольку эти движения в основном предназначены для установочных перемещений режущего инструмента или детали, они условно отнесены к группе вспомогательных движений.
1. Вспомогательные движения
Эта группа движений весьма обширна. В нее входят все виды движений, которые непосредственно не участвуют в процессе резания, но необходимы для подготовки станка к работе, управления рабочими органами станка, автоматизации обработки деталей и т. п.
Движения для настройки станка на заданные режимы резания в большинстве случаев осуществляются от руки, однако у ряда современных станков, как, например, у токарно-винторезного станка модели 1К620, для изменения скорости вращения шпинделя имеется механизированный привод.
Движения для наладки станка в соответствии с размерами и конфигурацией обрабатываемой детали включают установочные и быстрые перемещения, а также повороты рабочих органов станков.
Движения управления станком в процессе работы необходимы для включения, выключения и реверсирования приводов движения и подачи, для управления приводами взаимосвязанных движений и для управления вспомогательными приводами станка.
В ряде станков имеются встроенные приводы, обеспечивающие движения соответствующих рабочих органов для подачи и зажима со пруткового материала или штучных заготовок.
3. Взаимосвязанные движения
В некоторых случаях механической обработки получение заданной формы и конфигурации поверхностей детали достигается введением дополнительных движений, имеющих определенную строгую кинематическую связь с основными движениями станка — движением резания и движением подачи. Эти движения требуют особой настройки и поэтому в общем случае их следует называть взаимосвязанными. В зависимости от характера и назначения взаимосвязанные движения могут быть подразделены на пять видов.
Движение обкатки или огибания используется в специализированных станках для нарезания всех видов зубчатых колес, червяков, шлицевых валов и других аналогичных деталей. Движение обкатки иногда имеет кинематическую связь только с движением резания (нарезание прямозубых цилиндрических колес на зубофрезерном станке), иногда только с движением подачи (нарезание прямозубых колес на зубодолбежном станке), а в отдельных случаях (нарезание косозубых колес на зубофрезерном станке) имеет связь и с движением резания и с движением подачи.
Движение образования винтовой поверхности применяется при нарезании резьбы резцом на токарно-вннторезных станках и при фрезеровании резьбы и винтовых канавок на резьбофрезерных или универсально-фрезерных станках. При нарезании резьбы резцом на токарном станке движение образования винтовой поверхности кинематически связано с движением резания, а при фрезеровании резьбы — с круговой подачей обрабатываемой детали.
Движение образования архимедовой спирали необходимо при нарезании торцовых резьб на токарных станках. Оно связано с движением резания.
Движение образования сложных поверхностей используется при обработке конусов на токарных станках моделей 163 и 1К620 и для всех видов копировальных работ.
Движение деления может иметь особую связь с основными движениями, обеспечивая делительные повороты обрабатываемой детали на необходимый угол в определенные периоды работы станка. В некоторых случаях движение деления имеет связь не с основными, а со вспомогательными движениями.
Движения для осуществления процесса резания
и схема обработки
Для осуществления процесса резания рабочим органам станка сообщаются необходимые движения. Различают следующие движения рабочих органов:
резания, установочные и вспомогательные.
Движение подачи обеспечивает непрерывность врезания режущего лезвия инструмента в новые слои металла. Движение подачи (на рис.57 обозначено буквой Ds) также может быть различным по направлению и по характеру.
Установочныедвижения обеспечивают положение инструмента относительно заготовки, при которой с неё снимается определенный слой материала (движение врезания или наладочное).
Вспомогательныедвижения, не имеют непосредственного отношения к процессу резания (транспортировка и закрепление заготовки и инструмента, быстрые перемещения рабочих органов, переключения скоростей резания и подачи и т.п.).
Для проектирования любого процесса резания необходимо составить схему обработки, которая представляет собой условное изображение заготовки, её установки и закрепления на станке, закрепление и расположение инструмента относительно заготовки, а также векторы движений резания, примеры схем обработки показаны на рис.57.
Рис. 57. Примеры изображения схемы обработки заготовок:
а) точением; б) сверлением; в) фрезерованием; г) шлифованием.
Режим резания и геометрия срезаемого слоя
Рассмотрим элементырежимарезания на примере процесса точения (Рис.58).
Рис.58. Элементы режима резания и геометрия
срезаемого слоя при точении.
Глубинойрезания (t) называют кратчайшее расстояние между обрабаты-ваемой и обработанной поверхностями заготовки. Глубина резания измеряется в миллиметрах и определяется в нашем примере по формуле:
Подачей (S) — называют путь точки режущей кромки инструмента в направлении подачи за один оборот заготовки (мм/об) при точении или за одну минуту (мм/мин) при фрезеровании.
К параметрам режима резания относят также основное (технологическое) время обработки: время, затрачиваемое непосредственно на процесс резания:
мин, где L = l + y + y1 — путь режущего инструмента в направлении
Режимы фрезеровки
Процесс резания металлов заключается в срезании с заготовки лишнего слоя в виде стружки с целью получения детали требуемой формы, размеров и классов чистоты обработанных поверхностей.
Основными видами механической обработки являются: точение, строгание, сверление, фрезерование, шлифование н др. Все эти виды обработки осуществляют на металлорежущих станках с помощью различных режущих инструментов — резцов, сверл, фрез и др. Основой всех разновидностей процесса резания является точение, а основой всех видов режущего инструмента — токарный резец.
Для осуществления процесса резания необходимо иметь два движения — главное (рабочее) и движение подачи. Главное движение при точении — это вращательное движение обрабатываемой заготовки (рис. 1, а). При фрезеровании главным движением является вращение фрезы (рис. 1, б). Скорость главного движения определяет скорость резания.
Поступательное перемещение резца в продольном или поперечном направлении является движением подачи при точении. При фрезеровании движением подачи является поступательное перемещение обрабатываемой заготовки в продольном, поперечном или вертикальном направлениях. Скорость главного движения всегда больше скорости движения подачи. В процессе резания образуется стружка.
Основные понятия и определения процесса резания
Общие положения
МАТЕРИАЛОВ И РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ
Процесс резания–этопоследовательное срезание металла заготовки режущим инструментом, удаление его в виде стружки с целью получения детали определенной формы и размеров, заданных чертежом, и обеспечения определенного технологией качества поверхности.
На заготовке подвергаемой обработке различают: обрабатываемую поверхность, обработанную поверхность и поверхность резания.
 Рис. 1. Основные поверхности заготовки и основные движения, необходимые для осуществления процесса резания при точении |
Обрабатываемая поверхность – это поверхность, которая полностью или частично удаляется при резании. Обработанная поверхность – это поверхность, образующаяся после снятия стружки. Поверхность резания – это поверхность, которая образуется режущим лезвием инструмента и является переходной между обрабатываемой и обработанной поверхностями.
На рис. 1. показаны основные поверхности заготовки и основные движения, необходимые для осуществления процесса резания при точении.
Для осуществления процесса резания необходимы как минимум следующие условия [3]:
а) инструмент должен иметь соответствующую форму и
рациональную геометрию заточки;
б) твердость режущей части инструмента должна быть значи-
тельно выше твердости обрабатываемого материала;
в) инструмент и заготовка в процессе резания должны перемещаться друг относительно друга строго по заданным траекториям;
г) все взаимные перемещения должны происходить с определенными скоростями главного движения и движения подачи в зависимости от различных технологических факторов и условий обработки.
Для осуществления процесса резания необходимо иметь как минимум два движения, а именно: главное движение резания и движение подачи. Главное движение резания ( 
) – это прямолинейное поступательное или вращательное движение заготовки или режущего инструмента, происходящее с наибольшей скоростью. Движение подачи
– прямолинейное поступательное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, скорость которого меньше скорости главного движения резания и которое предназначено для того, чтобы распространить отделение слоя материала на всю обрабатываемую поверхность.
При обработке на токарных станках главное движение резания (вращение) совершает заготовка, а инструмент производит движение подачи (см. рис. 1). В случае работы на расточных, сверлильных и фрезерных станках, наоборот, главное движение совершают инструменты, а движение подачи может осуществлять как заготовка, так и инструмент.
Скорость главного движения резания при точении задается в (м/мин), которая подсчитывается по формуле 
, где 
— диаметр обрабатываемой заготовки, мм; 
— частота вращения заготовки, об/мин.
Скорость движения подачи 
или просто подача 
может задаваться в (мм/мин) или (мм/об). При токарной обработке различают два вида подач: 
— минутную подачу (мм/мин), которая показывает на какое расстояние переместится инструмент за 1 минуту; 
— подачу на один оборот заготовки (мм/об), которая показывает на какое расстояние переместится инструмент за 1 полный
.
.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Какие движения необходимы для осуществления процесса резания
ОСНОВЫ ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ
Тема 1
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ
Лекция 1.1.
Классификация основных способов и видов обработки резанием
Рабочие процессы токарно-фрезерного станка ( Продолжительность видео 9 минут)
Точение, строгание, сверление, фрезерование ( Продолжительность видео 8 минут)
Продольное точение, обработка торца и конуса ( Продолжительность видео 2 минуты )
Фасонное точение ( Продолжительность видео 1 минута)
Полигональное точение ( Продолжительность видео 8 минут)
Вибрационное точение ( Продолжительность видео 1 минута)
Основные поверхности режущего инструмента ( Продолжительность видео 8 минут)
Прерывистое резание ( Продолжительность видео 1 минута)
Нестационарное резание ( Продолжительность видео 1 минута)
Текст для чтения вслух (Microsoft Edge) и с мобильных устройств
Понятие обработка связано с действием, направленным на изменение свойств предмета труда (заготовки) при выполнении технологического процесса. В зависимости от вида применяемой энергии для воздействия на заготовку обработка может быть механической, термической, химической, электрической и др. Под механической понимают обработку заготовки давлением или резанием.
Резание есть процесс управляемого разрушения (отделения) материала припуска и формообразования поверхности детали. Доминирующим фактором при этом является пластическое деформирование в сочетании со сложным комплексом явлений – механических, физических, химических, тепловых и т.д.
Обработка резанием заключается в образовании новых поверхностей путем отделения срезаемого слоя 5 с заготовки 3 (рис. 1.1) режущим лезвием инструмента 1 с режущей кромкой 4 с образованием стружки 2 в целях достижения заданных свойств (формы, размеров, точности, шероховатости, физико-химико-механического состояния) обработанной поверхности 6 и поверхностного слоя. Лезвие инструмента – клинообразный элемент режущего инструмента, созданный для проникновения в материал заготовки и отделения стружки. Стружка – деформированный и отделенный в результате обработки резанием поверхностный слой материала заготовки, составляющий припуск.
Скорость главного движения резания V – скорость рассматриваемой точки режущей кромки или заготовки в главном движении. Скорость движения подачи V S – скорость рассматриваемой точки режущей кромки или заготовки в движении подачи. Как следует из вышеизложенного, характерным признаком главного движения резания является то, что его скорость V во много раз превышает скорость движения подачи V S .
Подача – отношение 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. Под циклом движения понимают один полный оборот при точении (рис. 1.3 а ), ход или двойной ход режущего инструмента или заготовки при строгании или долблении (рис. 1.3 б ), а частью цикла может быть поворот многозубого инструмента на один угловой шаг d ф (рис. 1.3 в ).
Исходя из этого, различают подачи:
· подача на оборот S ( S 0 ), мм/об – подача, соответствующая одному обороту заготовки или инструмента;
Движения подачи могут отличаться по направлениям (рис. 1.4).
Суммирование скоростей V и V S позволяет определить скорость результирующего движения резания V e (см. рис. 1.2). Вектор этой скорости V e всегда касательный к траектории результирующего движения D e данной точки инструмента.
В современной промышленности используются режущие инструменты, которые отличаются один от другого эксплуатационным назначением (например, резцы, фрезы), видом оборудования, на котором они применяются (токарное, фрезерное), материалом режущей части, конструктивным исполнением и т.п. Однако в каждом из них можно выделить одно или несколько режущих лезвий (в форме режущего клина), которые созданы для срезания слоя материала (припуска). Форма режущих лезвий, образованная определенными поверхностями, зависит от геометрических параметров режущей части инструмента и непосредственно влияет на условия резания. Как правило, особенности геометрии лезвий любых сложных инструментов изучают на основе формы, понятий и определений самого простого инструмента – токарного резца.
Резец (рис. 1.7) состоит из двух частей: рабочей ( I ) – режущего лезвия и крепежной части ( II ), которая служит для фиксирования лезвия, а также для базирования и закрепления резца на станке. Режущее лезвие образуется пересекающимися передней и задними поверхностями.
Передней поверхностью 1 ( A γ ) называют ту поверхность лезвия инструмента, которая в процессе резания контактирует со срезаемым слоем и стружкой.
Поверхности лезвия инструмента, которые контактируют в процессе резания с поверхностями на заготовке (резания и обработанной), называются задними поверхностями. Передняя и задние поверхности инструмента могут быть вогнутыми, выпуклыми, плоскими или их комбинациями.
Независимо от способа окончательной заточки режущего лезвия оно не может быть сформировано идеально острым. В действительности передняя и задняя поверхности лезвия соединяются с помощью некоторой округляющей поверхности, которая характеризуется радиусом округления режущей кромки r (рис. 1.9) в сечении ее нормальной секущей плоскостью. Для инструментов разных типов этот радиус находится в пределах 0,005…0,05 мм.
Существующее в наше время разнообразие обработок резанием, конструкций и геометрии инструментов, свойств обрабатываемых материалов, широкие пределы изменения режимов резания обусловливают практически безграничное число возможных комбинаций условий резания. Однако все они могут быть сведены к сравнительно небольшому числу основных типов обработки режущим лезвием. Их классификация, как правило, выполняется по следующим признакам.
1. По количеству режущих кромок, которые принимают участие в резании, – свободное и несвободное (рис. 1.10).
2. По ориентации главной режущей кромки относительно вектора скорости главного движения – прямоугольное ( ортогональное ) и косоугольное (рис. 1.11).
5. По времени и условиям контакта режущего лезвия с заготовкой – непрерывное, прерывистое и нестационарное резание (рис. 1.12).