A A A

_

Элементы срезаемого слоя PDF Печать E-mail
Добавил(а) Administrator   
01.04.12 12:36

Точение. Рассмотрим сначала толщину и ширину среза при точении, а затем толщину и ширину среза при фрезеровании. Толщина среза а и ширина среза b при точении (рис. 246) представляют собой не толщину и ширину уже срезанной стружки, а номинальные размеры до ее образования. Срезанная стружка после ее отделения (деформирования) будет по толщине больше толщины среза (поперечная усадка). 
Толщина среза а - расстояние между двумя последовательными положениями главной режущей кромки резца (за один оборот заготовки). Ширина среза b - длина контакта режущих кромок инструмента с обрабатываемой заготовкой. 
Из прямоугольного треугольника BEC следует, что a=Ssinφ. 
Рассматривая треугольник DKC. можно установить, что
b = 1/sinφ
Площадь поперечного сечения среза ABCD будет F=ab=t * S.

Элементы срезаемого слоя при точенииЭлементы срезаемого слоя при фрезеровании цилиндрической прямозубой фрезой
Цилиндрическое фрезерование. Рассмотрим сначала случай фрезерования прямозубой цилиндрической фрезой.
Толщина среза при фрезеровании - расстояние между двумя последовательными положениями линии контакта соответственных точек режущих кромок двух соседних зубьев фрезы с обрабатываемой заготовкой (рис. 247). 
Из рис. 247 видно, что толщина среза меняется от нуля до максимального значения. Центральный угол φ, соответствующий длине дуги контакта с обрабатываемой заготовкой, называется углом контакта. Угол φ можно определить из прямоугольного треугольника OED: 
cosφ = (2/D-t)/(D/2) = t - 2t/D.
Если принять дугу CB за отрезок прямой треугольника АСВ, то толщину среза для φ/2 (половины угла контакта) можно определить как 
АС = АВ*sin(φ/2)

или а = sz*sin(φ/2), (47) 
но sin(φ/2) = √1-cosφ/2.
Подставляя вместо cosφ его выражение из формулы (46), получим 
sin(φ/2) = √t/D. 
Тогда средняя толщина среза будет
a = szsin(φ/2) = sz√t/D (48)

При фрезеровании толщина среза a=s*sinφ. 
Ширина среза b при фрезеровании - суммарная длина контакта режущих кромок фрезы с обрабатываемой заготовкой. Она равна произведению длины контакта одного зуба фрезы с обрабатываемой заготовкой В на число зубьев фрезы, находящихся в контакте с обрабатываемой заготовкой z', т. е. b = В*z'. При точении, как известно,

b = t/sinφ (49)
Очевидно, что
z' = z*φ/2π (50)
где φ - угол контакта фрезы с обрабатываемой заготовкой, выраженный в радианах. 
Справедлива формула
cosφ = 1 - φ2/2 (51) 
Из формул (46) и (51) следует, что
φ = 2√t/D (52)

Подставляя значение φ', вычисленное по формуле (52), в формулу (50), получим
z' = z/π√t/D (53)

Умножая обе части последнего равенства на ширину фрезерования, получим выражение для ширины среза b при цилиндрическом фрезеровании, т. е.

Bz' = Bz/π√t/D (54)

Элементы срезаемого слоя при торцовом фрезеровании
Торцовое фрезерование. Изложенное ниже относится к так называемому симметричному фрезерованию (рис. 248), но может быть принято и для несимметричного фрезерования. 
Получим выражение средней толщины среза. Непосредственно из рис. 248 следует, что ОО1=ЕС=FВ=sz. Отрезок ВD на радиусе, соответствующем углу ψ/4, примем за среднюю толщину среза при ширине фрезерования t, т. е. BD=a. Принимая приближенно треугольник FDB за прямоугольный, получим: 
ВР = FB cos ψ/4  т.е.

a = sz*cos ψ/4 (55)

Подсчеты величины средней толщины среза по формуле (55) показывают, что при отношении ширины фрезерования к диаметру фрезы t/D от 0,1 до 0,6 можно считать, что толщина среза практически не изменяется, так как для этих отношений соs ψ/4 ~ 1 и, следовательно, 
a ~ sz; при t/D = 0,8
a = 0,9sz; при t/D=0,9 a=0,85sz.
Приняв приближенно и треугольник АВС за прямоугольный, можно написать

cos ψ/4  = AB/BC
Так как

AB ~ t/4, BC = D/2* ψ/4

то

cos ψ/4 ~2t/Dψ 
тогда формула (55) примет вид

a = sz*2t/Dψ  (56)
Так как sin ψ/2 = t/D, то величину  ψ/2 можно представить в виде
ψ/2 = (t/D), (57)
где kψ - коэффициент, зависящий от величины отношения. 
Из формул (56) и (57) получим окончательное выражение для средней толщины среза:
a = sz*(t/D) 1-kΨ . (58) 
На рис. 249 приведена зависимость средней толщины среза от подачи на зуб для различных отношений t/D. 
D .

Зависимость толщины среза от подачи на зубЗависимость ширины среза
Ширину среза b = Bz' определяют так же, как и при цилиндрическом фрезеровании. 
Так как
z' = z(ψ/2π) = z/π*ψ/2, (59) 
то

b = Bz' = Bz/π*ψ/2. (60)
По формуле (60) построен график (рис. 250) зависимости от Bz' для различных отношений t/D. 
Подставляя в формулу (60) вместо ψ/2 его значение, вычисленное по формуле (57), получим 
Bz' = Bz/π* (t/D) (61)

На основе проведенного анализа можно считать установленным, что элементы срезаемого слоя (a и Bz') при фрезеровании определяются так же, как и при точении. 
Параметром, аналогичным глубине фрезерования t при цилиндрическом фрезеровании, при торцовом фрезеровании является ширина фрезерования, т. е. она наряду с другими параметрами оказывает влияние на толщину среза.