Главная / Статьи / Обработка металлов резанием

Обработка металлов резанием

Обработка металлов резанием (точение, сверление, фрезерование, строгание, шлифование, шабрение и другие способы) - это наиболее широко применяемый метод обработки среди различных способов изготовления деталей для машин, механизмов, приборов и других изделий.

Обработка резанием заключается в образовании новых поверхностей путем деформирования и последующего отделения поверхностных слоев материала с образованием стружки (Определение по ГОСТ 31109-73.).

Обработка металлов резанием — наиболее распространенная и одновременно трудоемкая часть работ, производимых в машиностроении. Она сопровождается многими физическими явлениями, знание которых имеет исключительно важное значение для повышения эффективности и качества обработки металлов резанием.

Процесс резания металлов изучается наукой, которая является частью физики твердых тел и называется теорией резания. Теория резания рассматривает: общие закономерности процесса образования стружки; силы, действующие на инструмент, и их влияние на процесс резания; тепловые явления, возникающие в процессе резания; износ инструментов и пути повышения их стойкости; влияние геометрии инструментов на процесс резания; влияние режимов резания на усилие резания и стойкость инструмента; правила выбора смазочно-охлаждаюшей жидкости и способа подвода ее в зону резания и т. д.

Обработка металлов резанием заключается в удалении с заготовки поверхностного слоя металла в виде стружки с целью получения детали нужной формы, требуемых размеров и качества поверхности.

Все эти виды обработки осуществляют иа металлорежущих станках различными режущими инструментами — резцами, сверлами, фрезами, шлифовальными кругами. Основой всех разновидностей процесса резания является точение, а основой всех видов режущего инструмента — токарный резец.

Процесс резания металла — это скалывание частичек металла под действием силы, с которой передняя поверхность резца вдавливается в срезаемый слой. Скалывание частичек металла (элементов стружки) происходит по плоскости сдвига τ— τ, расположенной к обрабатываемой поверхности под углом сдвига (скалывания) β1 = 30÷40°. Внутри каждого элемента происходят межкристаллические сдвиги под углом β2 =60÷65° (см.рис. 1). В зависимости от обрабатываемого материала образуются различные виды стружки: скалывания, ступенчатая, сливная и надлома.

Рис. 1. Схема образования стружки: τ— τ - плоскость скалывания

Стружка — деформированный и отделенный в результате обработки металла резанием поверхностный слой материала заготовки. Она может иметь различный вид в зависимости от условий обработки, обрабатываемого материала и других факторов. Различают три вида стружки (рис. 2).

  • Стружка надлома (рис. 2, а) образуется при обработке хрупких материалов (чугуна, бронзы и др.). Частицы стружки не связаны между собой. Стружка надлома может образоваться и при обработке стали с большими подачами и очень малыми скоростями резания.
  • Стружка скалывания (рис. 2, б) образуется при обработке стали со средними скоростями резания. Сторона стружки, которая касалась передней поверхности инструмента (прирезцовая сторона), — гладкая, блестящая, а внешняя сторона — с зазубринами.
  • Сливная стружка (рис. 2, в) образуется при резании пластичных материалов (медь, алюминий, сталь и др.) с большими скоростями реаания. Сливная стружка имеет вид ленты, завивающейся в плоскостную или винтовую спираль (при точении), или отдельных стружек (при фрезеровании) без зазубрин, свойственных стружке скалывания.

Рис. 2. Виды стружек