§2.Плоскости, части, элементы и углы резца

Для определения углов резца (рис. 2) пользуются координатными плоскостями: плоскостью резания, касательной к поверхности резания и проходящей через главное режущее лезвие; основной плоскостью, параллельной продольному и поперечному перемещению резца в процессе работы; главной секущей плоскостью, перпендикулярной к проекции главного режущего лезвия на основную плоскость (след этой плоскости NN см. на рис. 4); вспомогательной секущей плоскостью, перпендикулярной к проекции вспомогательного режущего лезвия на основную плоскость (след N₁N₁ см. на рис. 4).

Резец (рис. 3, а) состоит из двух основных частей: головки I (рабочей части) и тела II (стержня). Тело служит для установки (по основной плоскости) и закрепления резца в рабочем положении, а головка для срезания припуска с заготовки. Головку резца затачивают так, чтобы она имела поверхности: переднюю 1, главную заднюю 3 и вспомогательную заднюю 4.

Передняя поверхность 1 резца— поверхность, по которой сходит стружка. Главная 3 и вспомогательная 4 задние поверхности резца— поверхности, обращенные к обрабатываемой заготовке (рис. 3, а и б). Пересечение передней и задней поверхностей образует режущие лезвия резца. Различают главное режущее лезвие 2 (рис. 3, а), выполняющее основную работу резания, и вспомогательное режущее лезвие 5. Кроме этого, головка резца может иметь переходное режущее лезвие 6 (рис. 3, б) при наличии переходной задней поверхности 7, расположенной между главной 8 и вспомогательной 4 задними поверхностями. Вершина резца 8 (рис. 3, а) представляет собой место сопряжения главного и вспомогательного режущих лезвий. Вершина резца в плане может быть в виде точки либо в виде прямой или закругленной линии небольшой длины.

Форма головки резца определяется видом и расположением передней и задней поверхностей и режущих лезвий.

В зависимости от условий работы и материала заготовки применяют несколько различных форм передней поверхности резцов: плоскую без фаски (рис. 3, 6), плоскую с фаской (рис. 3, г) и радиусную с фаской (рис. 3, д).

Взаимное расположение в пространстве поверхностей головки резца и режущих лезвий ее определяется при помощи углов, называемых углами заточки резца или просто углами резца.

Главные углы резца, измеряющиеся в главной секущей плоскости, перпендикулярной к проекции главного режущего лезвия на основную плоскость, показаны на рис. 4: главный задний угол α, передний угол γ, угол заострения β, угол резания δ и главный угол в плане φ.

Главный задний угол α— угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания. Задний угол α делается для уменьшения трения между задней поверхностью резца и поверхностью резания и, следовательно, для уменьшения износа резца по задней поверхности. Однако, если задний угол окажется излишне увеличенным, снижаются прочность режущего лезвия и резец быстрее разрушается. Задний угол назначают с учетом свойств обрабатываемого материала и условий обработки. Для обработки мягких и вязких материалов задний угол назначается больше, чем при обработке твердых и хрупких материалов, так как при обработке мягкого и вязкого материала его деформация будет больше, чем при обработке твердых и хрупких материалов. Главным фактором, от которого зависит величина заднего угла α, является подача. Опытами установлено, что с уменьшением подачи износ резца по задней поверхности возрастает, а с увеличением подачи износ уменьшается. Задний угол α в практике назначают в пределах 6—12⁰.

Передний угол γ— угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания. Передний угол играет значительную роль в процессе резания металлов. Чем больше передний угол, тем легче будет врезание резца в металл, меньше деформация срезаемого слоя, меньше силы резания и расход мощности. Улучшается также сход стружки и повышается качество обработанной поверхности. Но увеличение переднего угла приводит к ослаблению режущего лезвия и понижению его прочности, к увеличению износа резца вследствие выкрашивания режущего лезвия и ухудшению отвода трепла. При обработке твердых и хрупких металлов для повышения прочности резца применяют небольшие и даже отрицательные передние углы. При обработке мягких и вязких металлов применяют резцы с большим передним углом. Передний угол назначают в практике от минус 5 и до 15⁰.

Угол заострения β— угол между передней и главной задней поверхностями резца.

Угол резания δ— угол между передней поверхностью и плоскостью резания. Как видно из рис. 4, между углами α, γ, β, δ существуют следующие зависимости: α + γ + β = 90⁰; δ = 90⁰ - γ; α + β = δ.

Главный угол в плане φ— угол между проекцией главного режущего лезвия на основную плоскость и направлением продольной подачи. Главный угол в плане оказывает значительное влияние начистоту обработанной поверхности и продолжительность работы резца до затупления. С уменьшением угла φ возрастает деформация заготовки и отжим резца от заготовки, появляются вибрации, ухудшается качество обработанной поверхности. Угол φ обычно назначают в пределах от 30 до 90°.

Угол наклона главного режущего лезвия λ— угол, составленный главным режущим лезвием резца с основной плоскостью (или параллельной ей), называют углом наклона режущего лезвия резца (рис. 5). Этот угол измеряется в плоскости, проходящей через, главное режущее лезвие перпендикулярно к основной плоскости. Угол λ считается положительным, если вершина резца является наиболее низкой точкой главного режущего лезвия, отрицательным, если вершина резца является наивысшей точкой режущего лезвия, и равным нулю, если главное режущее лезвие параллельно основной плоскости.

В зависимости от угла λ измеряется направление схода стружки (при +λ к обработанной поверхности, при -λ от обработанной поверхности).

При положительном угле наклона (+λ) стружка царапает обработанную поверхность заготовки и мешает рабочему следить за обработкой. Но положительное значение угла λ делает головку резца более массивной и стойкой, в связи с чем положительное значение угла рекомендуется при обдирочных работах и при обработке прерывистых поверхностей. При чистовых работах рекомендуется отрицательный угол λ (0...4°), при котором стружка будет сходить на обрабатываемую поверхность впереди резца.

Вспомогательные углы резца α₁ β₁ γ₁ измеряются по вспомогательной секущей плоскости N₁N₁ (рис. 4) и определяются, как и главные углы.

Вспомогательный угол в плане φ₁— угол между проекцией вспомогательного режущего лезвия на основную плоскость и направлением, обратным направлению продольной подачи. Значение вспомогательного угла аналогично главному углу в плане.