Геометрия срезаемого слоя и шероховатость обработанной поверхности.

На рис.4.7 показаны элементы сечения срезаемого при точении слоя металла. На этом рисунке показаны следующие обозначения: S – расстояние, на которое переместился резец за один оборот заготовки, т.е. подача; b – ширина срезаемого слоя – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по поверхности резания, причем ширина связана с глубиной резания следующей зависимостью:

.

Толщина срезаемого слоя а определяется расстоянием между двумя последовательными положениями главной режущей кромки за время одного оборота заготовки, измеренное в направлении, нормальном поверхности резания (см. рис.4.7):

а = S ·Sin φ.

Номинальная площадь ƒ_ном поперечного сечения срезаемого слоя определяется произведением подачи на глубину резания или толщины срезаемого слоя на его ширину:

ƒ_ном = S·t = a·b, мм²,

Действительное сечение срезаемого слоя ƒ_g определяется площадью ВСДЕ и отличается от номинального ƒ_ном (площадь АВСД) на величину остающихся на поверхности неровностей (гребешков) ƒ_о (площадь ВАЕ), т.е.

ƒ_о = ƒ_ном – ƒ_д.

Рис. 4.7. Элементы сечения срезаемого слоя.

Рельеф обработанной поверхности напоминает поверхность резьбы, т.е. поверхность будет шероховатой. Шероховатость (чистота) поверхности оказывает большое влияние на эксплуатационные свойства деталей: износостойкость, усталостную прочность и т.п. и определяется формой и высотой Н гребешков.

Форма и высота гребешков зависит от подачи S, углов резца φ и φ₁, радиуса r при вершине резца, наличия или отсутствия переходного лезвия и его длины.

При уменьшении S, φ и φ₁, и при увеличении r, высота гребешков H снижается, а чистота поверхности повышается. Если длину переходного лезвия сделать больше значения подачи S, то поверхность должна была бы быть гладкой (без гребешков). В действительности профиль обработанной поверхности значительно отличается от расчетного (теоретического), так как наряду с геометрическими параметрами на шероховатость существенное влияние оказывают технологические параметры: скорость резания, свойства обрабатываемого металла, упругие деформации поверхности, передний угол γ, наростообразование, износ лезвия, смазочно-охлаждающие жидкости, вибрации и т.п.

Площадь гребешков ƒ_о составляет примерно 3 % от величины ƒ_ном , следовательно площадь поперечного сечения стружки ƒ_с ≈ ƒ_ном

Объем стружки V_{стружки}, срезаемой в единицу времени, можно оценить по формуле:

V_{стружки} = ƒ_с · V ≈ ƒ_ном · V, см³/мин,

Наглядные учебные пособия, используемые на лекции:

Основные технологические операции (плакат);

Лекция № 8

Тема 7:Физические основы процесса резания металлов.

Основные вопросы, рассматриваемые на лекции: