z - число зубьев фрезы; п - число оборотов инструмента в минуту.

Площадь сечения стружки определяется по формуле

где f - площадь сечения стружки, \av?-\ а - толщина стружки, мм; b - ширина стружки, мм.

Толщина стружки зависит от подачи, а ширина - от глубины резания. При уменьшении главного угла в плане (<р) толщина стружки уменьшается, а ширина ее увеличивается. Площадь сечения стружки при этом остается неизменной, если сохраняются подача и глубина резания.

Скорость резания и м/мин - скорость перемещения режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности детали.

За скорость резания принимают окружную скорость вращения обрабатываемой детали (например, для токарного и других станков) или режущего инструмента (например, для расточных станков).

Скорость резания определяется по формуле

1]--м/мин,

1000

где D - наибольший диаметр обработки, мм; п - частота вращения (число оборотов) инструмента в минуту.

Пример 1. Растачивание отверстия диаметром 50 мм до диаметра 60 мм производится за два прохода с подачей 0,3 мм/об и частотой вращения шпинделя 4СЮ об/мин. Определить глубину резания, подачу в минуту, скорость резания и площадь сечения стружки.

D-d 60 - 50 Глубина резания t = -- = --- = 2,5 мм.

Подача в минуту s„=So-n=0,3-400= 120 мм/мин. Скорость резания

л-D-n 3,14-60-400

V = -=--= 75,36 м/мин.

1000 1000

Площадь сечения стружки f=So-<=0,3-2,5=0,75 мм.

При обработке металлов резанием необходимо обеспечить наиболее полное использование режущих свойств твердого сплава, его высокую теплостойкость и сопротивление сжатию, а также и значительную хрупкость. В зависимости от обрабатываемого материала выбирается необходимая марка твердого сплава и геометрия инструмента. Обработка производится при наибольших допустимых значениях глубины резания и подачи. Скорость резания, благодаря высокой теплостойкости твердого сплава, выбирается такой, чтобы обеспечить нагрев стружки до 850-900°С. При этих температурах прочность обрабатываемого материала и сила резания резко уменьшаются, прочность твердого сплава почти не изменяется, а вязкость его увеличивается.

Наибольшая производительность при черновой обработке, соответствующая наибольшему объему стружки, снимаемой в минуту при нормативной стойкости инструмента, обеспечивается при выборе наибольшей возможной глубины резания (лимитируется припуском на обработку), затем подачи (лимитируется прочностью механизма подачи станка и прочностью резца) и в последнюю очередь - скорости резания (лимитируется стойкостью инструмента или мощностью на шпинделе станка).

Наибольшая производительность при чистовой обработке, соответствующая наибольшей поверхности обработки в минуту при нормативной стойкости инструмента, обеспечивается при выборе в первую очередь подачи (лимитируется точностью и шероховатостью обработанной поверхности), а затем уже скорости резания (лимитируется стойкостью инструмента).

§ 8. СИЛА РЕЗАНИЯ, КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ

И ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ РЕЗАНИЯ ПРИ РАСТАЧИВАНИИ ОТВЕРСТИИ

При растачивании отверстий сила резания Р измеряется и под-считывается по трем взаимно перпендикулярным составляющим (рис. 7).

Сила резания Pz (вертикальная составляющая) определяет-нагрузку механизма коробки скоростей станка, крутящий момент Мкр, эффективную мощность резания Лэф и величину прогиба оправки или борштанги в вертикальной плоскости.

Сила Ру (радиальная составляющая) определяет степень отжима резца от детали и величину прогиба борштанги или оправки в горизонтальной плоскости.

Сила Рх (осевая составляющая) направлена вдоль оси шпинделя и определяет нагрузку механизма подачи.

Величина силы резания Р равна диагонали призмы, стороны которой равны соответственно Р, Ру и Рх, к определяется по формулам теории резания или с помощью динамометров.

Составляющие силы резания Pz, Ру, Рх зависят от свойств обрабатываемого материала, сечения стружки и геометрии режущей части инструмента.

Они увеличиваются с ростом твердости и прочности обрабатываемого материала, глубины резания и подачи. При этом увеличение глубины резания влияет в большей степени, чем увеличение подачи. Кроме указанных факторов, на величину составляющих сил

Рис. 7. Составляющие силы резания при растачивании отверстий

резания Ру и Рх существенно влияют также главный угол в плане <р, передний угол у и величина износа по задней грани б, и в меньшей степени - радиус закругления резца R. С увеличением главного угла в плане <р радиальная составляющая силы резания Ру уменьшается, осевая составляющая силы резания Рх увеличивается. С увеличением переднего угла у Ру и Рх уменьшаются. С увеличением износа по задней грани 6 силы Ру и Рх увеличиваются.

Крутящий момент при растачивании отверстий определяется по •формуле

М = кгс-м, 2-1000

где D - диаметр отверстия, мм; Pz - сила резания, кгс.

Пример 2. Определите крутящий момент на шпинделе станка, если диаметр -сбрабатываемого отверстия D=100 мм, сила резания Рг=400 кгс. Крутящий момент:

P-D 400-100 „

р = -2Ло5=1Л555- = 20---

Контрольные вопросы

1. Что изучает теория резания?

2. Назовите основные элементы резца.

3. Каково назначение углов заточки резца?

4. От чего зависит износ резца? Как он измеряется?

5. Что называется стойкостью режущего инструмента?

6. Какую форму имеют передние поверхности расточных резцов с пластин-шой твердого сплава?

7. Перечислите основные элементы режима резания.

8. Как определяется скорость резания?

9. Что такое сила резания?

10. Как определяется крутящий момент при расточке отверстий? J1. От чего зависит эффективная мощность резания?

Глава III

РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАСТОЧНЫХ РАБОТ

Режущий инструмент для расточных работ должен иметь широ-жую номенклатуру типоразмеров, универсальную конструкцию, жесткость и прочность крепления, точность перемещения, минимальное время на установку, снятие и переналадку с одного размера обработки на другой, единую базу для установки и заточки, малую массу и хорошую балансировку.

Номенклатура режущего расточного инструмента следующая: резцы, блоки, сверла, зенкеры, развертки, фрезы и метчики.

§ 9. РЕЗЦЫ

По форме поперечного сечения расточные резцы делятся на жруглые и квадратные. Круглые расточные резцы просты в изго-