3. Угол наклона главной режущей кромки и его влияние на направление схода стружки.

При измерении переднего угла γ следует учитывать, что, в за­висимости от положения передней поверхности относительно ос­новной плоскости, передний угол может иметь положительное или отрицательное значение. В первом случае передняя поверхность резца направлена вниз от режущей кромки, а во втором случае - вверх от нее. Если передняя поверхность параллельна основной плоскости, то передний угол равен нулю.

У твердосплавных резцов с целью упрочнения режущего кли­на переднюю поверхность часто затачивают с двумя передними углами γ_ф и γ (рис. 1.5, а). При этом передний угол по фаске шири­ной f затачивают отрицательным γ_ф = (0...-10⁰), а передний угол γ за фаской - положительным. Если передняя поверхность криволи­нейная, то передний угол γ измеряют между основной плоскостью и плоскостью, касательной к криволинейной передней поверхно­сти резца (рис. 1.5, б).

Рис. 1.5. Определение переднего угла в случаях сложной формы пе­редней поверхности токарного резца: а - плоская передняя поверхность с фаской шириной f; б - криволинейная передняя поверхность

.

3. Влияние установки вершины резца относительно оси заготовки на величину переднего и заднего углов.

При поперечной подаче резца s_v на величины кинематиче­ских переднего γ_к и заднего α_к углов оказывает влияние положе­ние вектора скорости резания , через который проходит плос­кость резания.

Если вершина резца из точки А смещена вверх в точку А' относительно оси центров токарного станка О (рис. 1.6), то кинематический передний угол γ_к увеличивается (γ_к > γ), а ки­нематический задний угол α_к уменьшается на эту же величину (α_к < α). При смещении вершины резца вниз относительно оси центров О наблюдается обратная картина.

Задний угол α создают для уменьшения трения между по­верхностью резания и задней поверхностью резца. С увеличением заднего угла α прочность режущего клина снижается, поэтому в зависимости от нагрузки на режущий клин, а также от прочности инструментального материала и условий резания чаще всего зад­ний угол α = 6... 10°.

Рис. 1.6. Изменение переднего γ и заднего α углов при установке резца выше оси центров станка

7. Параметры сечения срезаемого слоя, номинальная и фактическая площадь срезаемого слоя.

Углы в плане φ и φ₁ влияют на соотношение толщины и ши­рины срезаемого слоя a/b (s/t) и шероховатость поверхностного слоя.

Угол наклона главной режущей кромки λ наряду с передним углом γ оказывает влияние на процесс деформирования материала заготовки через изменение направления схода стружки по перед­ней поверхности инструмента. Угол λ принято считать положи­тельным, если наиболее уязвимая для разрушения вершина резца занимает наинизшее положение по сравнению с другими точками главной режущей кромки (рис. 1.7, а). Благодаря этому вершина резца предохраняется от повреждений, особенно при прерывистом резании и работе с ударными нагрузками. В процессе обработки вязких материалов при положительных углах λ стружка сходит в направлении к обработанной поверхности и, царапая ее, увеличи­вает шероховатость последней. При черновом точении это неопас­но, так как на последующих операциях эти микронеровности сни­маются.

Рис. 1.7. Угол наклона главной режущей кромки X токарного проходного резца:

a)λ>0, б)λ<0, в)λ = 0

На чистовых операциях во избежание повреждения обрабо­танной поверхности применяют отрицательные значения угла λ (рис. 1.7, б), так как в этом случае нагрузка на режущий клин от­носительно невелика, а стружка отводится в направлении от обра­ботанной поверхности. В этом случае вершина резца по сравнению с другими точками главной режущей кромки занимает наивысшее положение. Если главная режущая кромка параллельна основной плоскости, то угол λ= 0 (рис. 1.7, в).

В целом наличие угла λ усложняет процесс заточки режущих инструментов, и поэтому на токарных резцах его обычно прини­мают в узком диапазоне λ= 0...±5°. У других инструментов, на­пример у фрез и сверл, из-за особенностей их конструкций этот угол может достигать больших значений λ = 40.. .60°.

На практике при измерении угла λ часто исходят из другого, более общего, определения: угол λ - это угол между вектором ско­рости резания и перпендикуляром к главной режущей кромке.

8. Влияние главного угла в плане на соотношение толщины и ширины среза.

Срезаемый слой при точении проходными резцами опреде­ляется толщиной а и шириной в (рис. 1.8), которые связаны с тех­нологическими параметрами - подачей s и глубиной t резания (рис. 1.8, а):

Толщин срезаемого слоя а и его ширина b

При этом номинальная площадь сечения срезаемого слоя

Выше упоминалось, что при точении вершина резца соверша­ет винтовое движение, и поэтому в формировании обработанной поверхности принимает участие также и вспомогательная режу­щая кромка. Поэтому форма поперечного сечения срезаемого слоя имеет форму не параллелограмма, а усеченной трапеции (рис. 1.8, б). Фактическая площадь последней меньше площади параллелограмма F_H на величину площади гребешков (микроне­ровностей) Frp, остающихся на обработанной поверхности:

где Rz - высота гребешков.

Глубина резания t даже при чистовой обработке на порядок и более превышает высоту гребешков Rz.

Рис.1.8. Формы поперечного сечения срезаемого слоя в зависимости от вспомогательного угла в плане: а) φ₁= 0; б) φ > 0

Поэтому остаточная площадь микронеровностей F_rp составляет очень малую долю площа­ди поперечного сечения срезаемого слоя. В большинстве расчетов ее не учитывают, кроме случая, когда оценивают шероховатость обработанной поверхности.

Из (1.2) следует, что главный угол в плане φ оказывает боль­шое влияние на соотношение a/b. С уменьшением этого угла сре­заемый слой становится тоньше и шире, что сказывается на степе­ни его деформации, силах резания и условиях отвода теплоты. В связи с тем, что при φ < 45° резко возрастает радиальная нагрузка на заготовку и инструмент, на практике обычно главный угол в плане φ = 45...90°.