Обробка різанням - основний технологічний метод одержання деталей машин, що забезпечує їх найбільшу точність, який оснований на зрізанні різальним інструментом з поверхні заготовки шару матеріалу (стружки) для одержання необхідної геометричної форми, точності розмірів, взаємного положення і шорсткості поверхонь деталі відповідно до її робочого креслення. Практично будь-який вид інструмента має робочу і кріпильну частини. Робоча частина здійснює основне службове призначення - різання, зрізання необхідного шару матеріалу.
Робоча частина різального інструмента складається з одного або декількох лез (зубів), що мають клиноподібну форму. Така конфігурація леза дозволяє йому впроваджуватись у заготовку і переводити шар матеріалу, що зрізається у стружку (рис. 6.1).
Для забезпечення процесу різання інструменту або заготовці передають рухи. Один з них - головний (Dr) - здійснюється з найбільшою швидкістю, інший, швидкість якого менше швидкості головного руху і який забезпечує зрізання шару матеріалу зі всієї оброблюваної поверхні заготовки, - рух подачі (Ds). Швидкість головного руху називають швидкістю різання v.
Під час обробки заготовки на останній можна виділити три поверхні: оброблювану, з якої буде видалений матеріал у процесі різання; оброблену, з якої вже з знятий шар матеріалу; поверхня різання (перехідна між оброблюваною й обробленою поверхнями), з якої знімається стружка (рис. 6.2).
Результати перших досліджень процесу стружкоутворення під час різання, проведені російським ученим І.А.Тіме, опубліковані в 1893 р. Він установив, що лезо інструмента, долаючи опір металу на своєму шляху переміщення, пластично деформує його і зрушує деформований об’єм по поверхні інструмента. При цьому відбувається утворення стружки, що складається з окремих деформованих об’ємів оброблюваного матеріалу заготовки (рис. 6.3).
Під час обробки різанням необхідно забезпечити високу продуктивність праці, що буде залежати від швидкості різання v, глибини різання t і подачі s (див. рис. 6.2), що називають параметрами режиму різання. Швидкість різання V - швидкість розглядуваної точки інструмента або заготовки під час здійснення ними головного руху:
, м/хв,
| Радіальна сила |
| Рисунок 6.4 – Складові сили різання |
| Сила різання Рz |
Подача s, мм/об - переміщення різальної кромки інструмента відносно обробленої поверхні в напрямку руху подачі за один оберт заготовки (див. рис. 6.1).
Для здійснення процесу різання, до інструмента необхідно прикласти силу, величина якої визначається опором матеріалу стружкоутворенню і інтенсивністю тертя між інструментом і заготовкою. Звичайно визначають не силу різання, а її складові відносно трьох взаємно перпендикулярних осей (рис. 6.4): тангенціальну Pz, осьову Px і радіальну Py. Найбільше значення має складова Pz, що слугує для розрахунку механізму головного руху верстата, пристосувань для установлення і закріплення деталей і т.д. За силою Px = =(0,1...0,25) Pz розраховують механізми руху подачі верстата.
У процесі різання відбувається робота, значна частина якої переходить у тепло, а отже й нагрівання інструмента, оброблюваної деталі і стружки. Нагрівання інструмента призводить до погіршення його різальної здатності, а нагрівання деталі – до зниження якості її обробленої поверхні (на ній з'являються відпали). Під час обробки необхідно використовувати такі параметри режиму різання, щоб уникнути подібних негативних явищ.