3. Оптимальная геометрия режущего лезвия.

При определении параметров режимов резания необходимо рассматривать углы резца не только в статической системе координат как углы какого-то геометрического тела (или углы резца в статике), а следует рассматривать углы резца в движении, в кинематической системе координат.

Углы в статической системе координат называются статическими углами, углы в кинематической системе координат – кинематическими. Величина кинематических углов отличается от величины статических на величину кинематического угла скорости резания n, угла между векторами скорости резания v и скорости результирующего движения v_е. Из рис.19 видно, что при резании задний угол уменьшается, а передний увеличивается на величину угла скорости резания. Величина этого кинематического угла легко определяется из схемы на рис. 20, где резец условно показан в контакте с разверткой обрабатываемой торцевой поверхности на цилиндрической заготовке. Здесь видно, что:

;

;

Рис.21 Зависимость величины переднего и заднего углов от установки резца.

а_k = а_c - η;

γ_k = γ_c + η;

где d – диаметр обрабатываемой поверхности, мм; s – величина подачи, мм/об.

Действительная величина углов резца зависит также от установки его относительно оси центров токарного станка. Зависимость эта поясняется схемой на рис. 21. Из схемы видно, что действительная величина переднего и заднего углов (α_д и γ_д) изменяется на величину угла установки α_γ. Его величина определяется из соотношения

;

где d – диаметр обрабатываемой детали, мм; h – высота смещения вершины резца, мм.

Величина угла γ_y равняется величине угла:

;

Действительные углы:

, ;

На представленных выше рисунках показаны упрощенные схемы расчета действительных углов. В обычных, не упрощенных случаях величины углов находятся в более сложной зависимости. Из приведенных данных видно, что изменение углов инструмента при резании тем больше, чем меньше диаметр обрабатываемого изделия и больше подача. При установке резца выше центра задний угол уменьшается, а передний – увеличивается. При установке резца ниже центра увеличивается задний угол и уменьшается передний.

Рабочая часть резцов в большинстве случаев представляет собой пластину из твердого сплава, которую крепят на резцах следующими способами: напайкой непосредственно на корпус; механически; с помощью сил резания; механическим креплением вставки е напаянной пластиной.

Геометрические элементы лезвия определяют по литературе [2, 3] или другим справочникам по обработке металлов резанием.

Порядок выполнения работы

1. Пользуясь методическими рекомендациями и литературой [1,2], изучить геометрию режущих инструментов.

2. Составить отчет по форме.

Форма отчета

1. Наименование работы.

2. Цель работы.

3. Задание.

4. Зарисовать выданные режущие инструменты и показать все элементы режущей части. Начертить углы в плане выданных режущих инструментов.

Задание: Определить силы, действующие при продольном точении заготовки

Вопросы для коллективного обсуждения:

1. Какие системы координатных плоскостей используются для расчета режимов резания?

2. Как измеряют углы инструмента?

3. Какое влияние оказывают углы резца на процесс резания?

Задания для самостоятельной работы:

1. Какие величины составляющих силы резания в используются в технологических расчетах.

2. Мощность, затрачиваемая на процесс резания.