1. Кинематические и геометрические параметры процесса резания

Обработка резанием – это процесс получения детали требуемой геометрической формы, размеров и шероховатости за счёт механического срезания с поверхностей заготовки материала технологического припуска в виде стружки. В зависимости от используемого типа инструмента способы механической обработки подразделяются на лезвийные
и абразивные. Отличительной особенностью лезвийной обработки является наличие у обрабатывающего инструмента острой режущей кромки определённой геометрической формы, а для абразивной обработки – наличие различным образом ориентированных режущих зёрен абразивного инструмента, каждое из которых представляет микроклин.

К основным параметрам режима резания относятся скорость главного движения резания, скорость подачи и глубина резания.

где    D – максимальный диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, м;

? – угловая скорость, рад/с.

где    D_заг – диаметр заготовки;

d – диаметр обработанной поверхности заготовки, мм.

Величины скорости резания, подачи и глубины резания определяют производительность и качество обрабатываемой поверхности. Геометрические параметры режущего инструмента определяются углами. Рассмотрим их на примере резца. На рис. 80 изображены координатные плоскости при точении и углы резца в статике:
·       главный передний угол ? – угол между передней поверхностью лезвия и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания;
·       главный задний угол ? – угол между задней поверхностью лезвия и плоскостью резания;
·       угол заострения ? – угол между передней и задней поверхностями:

Рис. 80. Геометрические параметры токарного резца: а) координатные плоскости; б) углы резца в статике; 1 – плоскость резания Рn; 2 – рабочая плоскость Рs; 3 – главная секущая плоскость Р?; 4 – основная плоскость Рv

Углы в плане:
· главный угол в плане  – угол в основной плоскости между следом плоскости резания и направлением продольной подачи;
· вспомогательный угол в плане ?? – угол в основной плоскости между вспомогательной режущей кромкой и обработанной поверхностью.

С увеличением угла ? инструмент легче врезается в материал, снижаются силы резания, улучшается качество поверхности, но повышается износ инструмента. Угол ? обеспечивает снижение трения инструмента о поверхность резания, уменьшая его износ, однако чрезмерное его увеличение приводит к ослаблению режущей кромки инструмента.

Силы резания представляют собой силы, действующие на режущий инструмент
в процессе упругопластической деформации и разрушения срезаемой стружки. Их приводят к вершине лезвия или к точке режущей кромки и раскладывают по прямоугольным координатным осям. Расчёт усилия резания производят по эмпирическим формулам. Мощность процесса резания (кг?м/с определяется (упрощённо) произведением:

N = PV,

Производительность обработки при резании определяется числом деталей, изготовляемых в единицу времени:

Q = 1/T_шт.

Время изготовления одной детали Т_шт:

Т_шт = Т_о + Т_ин + Т_всп,

где    Т_о – машинное время обработки резанием;
                   Т_ин – время подвода и отвода инструмента;
                   Т_всп – вспомогательное время установки и настройки.

Производительность обработки определяется машинным временем Т_о. При токарной обработке:

Т_о = La / (nS_oh),

где    L – расчётная длина хода резца, мм;
                   а – припуск на обработку, мм;
                   а/h – характеризует требуемое число проходов инструмента при обработке с глубиной резания h_о.

Поэтому наибольшая производительность будет при обработке с глубиной резания

h = a,

наибольшей подачей S_о и максимальной скоростью резания. Однако при увеличении производительности снижается качество поверхности и повышается износ инструмента.