18.1.4. Основные, части и элементы резца, его геометрические параметры.

Геометрическая форма режущего инструмента оказывает огромное влияние на процесс резания.

Р

Рис. 18.2. Элементы токарного резца

2-вспомогателъная режущая кромка, 2-главная режущая кромка; 3-головка резца: 4-задняя поверхность вспомо­гательная; 5-вершнна резца; 6-задняя поверхность глав­ная; 7-тело резца (стержень): 8-передняя поверхность

ежущей части каждого инструмента, затачивая ее под соответствующими уг­лами, стремятся придать определенную, наиболее выгодную для осуществления про­цесса резания геометрическую форму. Форма режущей части инструмента оказывает влияние на его работоспособность, качество поверхности обработанной детали, точ­ность изделия и расход энергии. В практике используют различные режущие инстру­менты, имеющие иногда очень сложную геометрическую форму. Для анализа таких: сложных инструментов их расчленяют на более простые элементы.

Учитывая, это обстоятельство, рассмотрим основные части, элементы и гео­метрические параметры на довольно простом и распространенном инструменте -проходном токарном резце (рис. 18.2.).

Всякий токарный резец состоит из рабочей час­ти, или головки, и тела, или стержня резца, который служит для закрепления его в резцедержателе. У го­ловки резца различают следующие поверхности: а) пе­реднюю, по которой сходит стружка; б) задние, обра­щенные к обрабатываемой заготовке.

Пересечение передней и задних поверхностей образуют режущие кромки ИЛИ режущие лезвия резца.

Режущую Кромку, выполняющую основную работу резания называют главной режущей кромкой. Вторую режущую кромку называют вспомогательной. Заднюю поверхность, прилегающую к главной режущей кромке, называют главной задней поверхностью, а прилегающую к вспомогательной режу­щей кромке - вспомогательной задней поверхностью.

П ри обработке на станке заготовки на ней различают следующие поверхности (рис.18.3.а): обрабатываемую - поверхность, подлежащую обработке; обработанную - поверхность, полученную после снятия стружки; поверхность резания, образуемую в процессе резания непосредственно режущей кромкой. Поверхность резания являет­ся переходной от обрабатываемой к обработанной поверхности.

Резец представляет собой клин довольно сложной формы, для определения ко­торой надо знать его углы.

Д

Рис. 18.3 Основные поверхности и координатные плос­кости, различаемые в про­цессе резания: а - поверхности и плоскости, различаемые при работе резца: 1-плоскость резания: 2-обрабатываемая поверх­ность; 3-поверхность реза­ния; 4-обработанная по­верхность: 5-основная плос­кость; 6-сечение главной се­кущей плоскостью ()

ля определения углов резца установлены следующие координатные плоско­сти (рис. 18.3.6): плоскость резания, основная плоскость, главная и вспомогательная секущая плоскости. Плоскость резания - плоскость, касательная к поверхности реза­ния, и проходящая через, главную режущую кромку резца. Основной плоскостью для резцов, используемых на токарных станках, называют плоскость, параллельную на­правлениям продольного и поперечного перемещения во время работы (может быть принята опорная плоскость резца). Главной секущей плоскостью называют плос­кость, перпендикулярно к проекции главной режущей кромки на основную плоскость и проходящую через данную точку режущей кромки NN (рис. 18,4.). Вспомогательной секущей плоскостью называют плоскость, перпендикулярную к проекции вспомогательной режущей кромки на ос­новную поверхность – N₁N₁ (рис. 18:4.). На этом ри­сунке изображен вид сверху проходного токарного резца и обрабатываемой заготовки. Здесь показан след главной секущей плоскости NN, след вспомогательной секущей плоскости N₁ и сечение резца этими секу­щими плоскостями.

Различают главные и вспомогательные углы резца. Главные углы измеряются в главной секущей плоскости, а вспомогательные - во вспомогательной секущей плоскости.

Э

Рис. 18.4. Углы токарного резца: 1-разрез по вспомогательной секущей плоско­сти: 2-разрез по главной секущей плоскости: 3-основная плоскость; 4-главная секущая плос­кость: 5-впомогательная секущая плоскость

ти углы показаны на соответствующих сече­ниях рис. 18.4. Главным задним углом а называется угол меж­ду главной задай поверхностью и плоскостью реза­ния.

Передним углом χ называют угол между передней поверхностью резца и плоскостью, проведенной через главную режущую кромку перпендику­лярно к плоскости резания.

Углом заострения β называют угол между передней и главной задней поверхностями резца).

В зависимости от положения пе­редней грани резца передний угол мо­жет быть различным. Если след передней поверхности в главной секущей плоскости ни­же линии ab, перпендикулярной к плоскости резания, как показано на рис.18.5.а, то передний угол называется положительным (+χ). Если передняя грань резца в главной секущей плоскости располагается выше линии ab, которая в этом случае идет в тело резца, как показано на рис. 18.5.6, то передний угол называется отрицательным (-χ).

Углом резания 8 называется угол между передней поверхностью резца и плос­костью резания. Как видно между утлом резания и передним углом имеют место сле­дующие соотношения:

(18-1)

, и следовательно (18-2,3)

Вспомогательный задний угол - угол между вспомогательной задней по­верхностью резца и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости.

На рис. 18.4. показаны ещё углы в плане, измеряемые в основной плоскости.

Главным углом в плане φ называют угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

Вспомогательным углом в плане φ₁ называют угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением, обратным на­правлению подачи.

Угол ε между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость на­зывается углом резца при вершине.

Г

Рис. 18.5. Резец с передним углом: а - положительным, б - отрицательным.

лавная режущая кромка может иметь угол наклона, который определяет направление завивания и схода стружки. Он измеряется в плоскости, проходя­щей через главную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости.

Углом наклона главной режущей кромки назы­вают угол между главной режущей кромкой и линией, проведённой через вершину резца параллельно основной плоскости, и обозначают буквой X. Он может быть положительным, равным нулю и отрицательным.

Рассмотренные углы режущей части резца определяют ее геометрическую форму и очень сильно влияют на процесс резания.

Задний угол а служит для уменьшения трения задней поверхности резца о по­верхность резания. Но чрезмерное увеличение заднего угла может привести к снижению прочности наиболее нагруженной части резца и быстрому его разрушению. В практике угол а назначают обычно в пределах 6-12°.

Передний угол χ играет важную роль в процессе резания (рис. 18.5.). Его увеличением облегчается врезание резца в обрабатываемый материал, уменьшается деформация срезаемого слоя, уменьшаются силы резания и расходуемая мощность. Но увеличение переднего угла приводит к уменьшению угла заострения, а следователь­но, к ослаблению режущей части резца, ухудшению отвода тепла. При отработке твердых и хрупких материалов применяют резцы с небольшими и даже отрицатель­ными передними углами, а при обработке мягких и пластичных материалов - резцы с большими передними углами. В практике чаще всего используют резцы с передними углами от -10 до +20°.

Главный угол в плане φ оказывает сильное влияние на стойкость резца и ше­роховатость обработанной поверхности. С уменьшением в определенных пределах угла φ стойкость резца возрастает, и чистота обработанной поверхности улучшается. Чаще всего его назначают в пределах 30-80°.

Оптимальные значения углов резцов и других режущих инструментов для об­работки различных материалов в зависимости от ее характера, размера и формы де­тали, материала инструмента определяют по нормативам, составленным на основа­нии большого числа проведенных опытов.