Резание металла и его виды. Движения резания и подачи

Клин – основа режущих инструментов. Обработка металла резанием заключается либо в удалении с поверхности заготовки или обрабатываемой детали лишнего слоя металла (припуска), либо в разделении заготовки на части определенной формы и размеров.

В зависимости от формы и размеров металлических заготовок резание производят вручную — зубилом, ручными ножницами, ручной ножовкой, напильником или на различных металлорежущих станках — сверлильных, токарных, фрезерных, строгальных и др.

Форма режущей части (резца, лезвия) любого металлорежущего инструмента представляет собой клин, заточенный под определенными углами. Зубило, например, представляет собой один резец — клин, а ножовочное полотно, метчик, плашка, фреза, напильник — несколько или множество резцов-клиньев. На рисунке 60 показан клин режущей части зубила (а), токарного резца (б), полотна ножовки (в) и ножниц (г).

Рис. 60. Клин режущей части: а – зуба; б – токарного резца; в – полотна ножовки; г - ножниц

Если рассмотреть другие режущие инструменты, легко заметить, что режущие части их резцов имеют форму клина. Клин любого резца должен быть прочным и достаточно твердым. На рисунке 61 показаны элементы режущей части зубила. Углы любого резца в технике принято обозначать греческими буквами.

Рис. 61. Элементы режущей части зубила: а — зубило-клин; б — углы и грани режущей части зубила α (альфа) —задний угол; ß (бета) — угол заострения; γ (гамма) — передний угол; δ (дельта) — угол резания

Задний угол принято обозначать греческой буквой α (альфа). При правильно заточенном резце задний угол уменьшает трение между задней поверхностью резца и обрабатываемой заготовкой.

Угол заострения обозначают греческой буквой ß (бета). Он расположен между задней и передней гранями резца.

Передний угол принято обозначать греческой буквой γ (гамма). При правильно заточенном резце передний угол создает хорошие условия для срезания слоя металла и отделения стружки.

Углом резания δ (дельта) называется угол между передней гранью резца и обработанной поверхностью.

Рассмотрите рисунок 61, б и постарайтесь понять принцип резания металла.

Углы токарного резца показаны на рисунке 62 — передний, задний и главный углы рабочего клина.

Рис. 62. Углы резца: α (альфа) - задний угол; γ (гамма) — передний угол; ϕ (фи) — главный угол в плане

Главный угол в плане принято обозначать греческой буквой ϕ (фи). Этот угол определяет толщину и ширину среза металла.

У проходных токарных резцов этот угол обычно равен 45°.

Следует знать, что с увеличением переднего угла резец лучше врезается в металл, отделяет стружку и качественнее обрабатывает поверхность. Однако с увеличением переднего угла ослабляется режущая кромка, снижается ее прочность и значительно уменьшается износостойкость резца. Поэтому твердые и хрупкие металлы обрабатывают резцами с небольшим передним углом (от 0 до 5°).

Мягкие и вязкие металлы обрабатывают резцами с большим передним углом (от 15 до 20°).

Виды резания металлов ручными инструментами и на металлорежущих станках. Различают резание металла без снятия стружки (например, ножницами, кусачками) и со снятием стружки (например, токарным резцом). Кроме того, резание металла одним и тем же инструментом так же может носить разный характер. Рубка металла зубилом может быть со снятием стружки (например, рубка металла по уровню губок тисков) и без снятия стружки (например, разрубание заготовок на плите). В последнем случае резание происходит так же, как и при резании металла ножницами.

Наибольшее распространение получил способ резания металла со снятием стружки. К этому способу относятся следующие виды обработки: опиливание, резание ножовкой, сверление, точение, фрезерование, строгание.

Движения резания и подачи. В процессе резания обязательны два рабочих движения — основное и вспомогательное.

Основными движениями называют движения, при которых происходит снятие стружки. Основные движения делятся на главное движение и движение подачи. Снятие стружки происходит лишь при сочетании этих двух движений. Главное движение может быть вращательным или возвратно-поступательным. Движение подачи может быть поступательным.

Вспомогательными движениями называют те, при которых снятия стружки не происходит, например отвод и подвод инструмента к заготовке.

Для получения поверхности заданной формы заготовку и инструмент закрепляют на металлорежущих станках, рабочие органы которых придают инструментам основное и вспомогательное движения с установленными силами и скоростью.

На рисунке 63 изображены различные способы обработки металлов резанием. Стрелками указано направление главного движения.

Рис. 63. Главное движение: а — при точении на токарном станке; б — при фрезеровании; в — при сверлении и зенкований; г — при строгании

При точении на токарном станке (рис. 63, а) заготовка совершает главное вращательное движение, а инструмент (резец) — движение подачи.

При фрезеровании (рис. 63, б) главное движение сообщается инструменту (фрезе), а движение подачи — заготовке.

При сверлении, зенкований (рис. 63, в) главное движение и движение подачи придают инструменту.

При строгании на продольно-строгальных станках главное движение приобретает заготовка, а движение подачи — инструмент (резец).

При строгании на поперечно-строгальных станках (рис. 63, г) главное движение сообщается инструменту (резцу), а движение подачи — заготовке.

Необходимо иметь в виду, что скорость главного движения всегда во много раз выше скорости движения подачи.