4.1. Конструктивные элементы инструмента

Каждый режущий элемент имеет переднюю поверхность и одну или несколько задних поверхностей, из которых одна называется главной задней поверхностью, а остальные - вспомогательными задними поверхностями. Передняя поверхность обращена походу относительного рабочего движения в сторону срезаемого слоя на обрабатываемой заготовке. По передней поверхности перемещается образовавшаяся при резании стружка. Задние поверхности, главная и вспомогательная, обращены в сторону поверхности резания и обработанной поверхности. Передняя и задняя поверхности ограничивают материальное тело каждого элемента режущей части инструмента.

Передняя и задняя поверхности, взаимно пересекаясь, образуют соответственно главную и вспомогательную режущие кромки. Точка пересечения главной и вспомогательной режущих кромок носит название вершины режущей части. Режущие кромки и примыкающие к ним контактные поверхности на передней и задней поверхности в совокупности образуют лезвия, также, соответственно, называемые главным лезвием и вспомогательными лезвиями. Преодолевая сопротивление, лезвия врезаются в металл заготовки и на всем пути относительного рабочего движения срезают с нее впереди лежащий слой металла, превращая его в стружку. На всех инструментах лезвия в поперечном сечении имеют форму клина, с одной стороны ограниченного передней, а с другой - задней поверхностью.

Рис.14. Конструктивные элементы режущей части резца

Режущая часть токарного проходного резца (рис. 14) состоит из передней поверхности (контур 1-2-5-4-3-1), главной задней поверхности (контур 1-2-6-7-1) и вспомогательной задней поверхности (контур 1-3-8-7-1). Передняя и главная задняя поверхности в пересечении образуют главную режущую кромку (линия 1-2), а передняя и вспомогательная задняя поверхности - вспомогательную режущую кромку (линия 1-3). Главная и вспомогательная кромки, пересекаясь, образуют вершину резца (точка 1). Основную работу, связанную со срезанием припуска, выполняет главное лезвие, состоящее из главной режущей кромки и примыкающих к ней контактной площадки (заштрихованный контур 1-2-9-10-1) на передней и контактной площадки (заштрихованный контур 1-2-11-12-1) на задней поверхностях. Длина главного лезвия всегда больше вспомогательных.

4.2. Геометрические параметры режущей части

Положение передних и задних поверхностей, главных и вспомогательных режущих кромок, образующих режущие элементы (зубья), координируется относительно корпуса инструмента системой угловых размеров, называемых геометрическими параметрами.

Для определения геометрии инструмента введены понятия условных систем координат и плоскостей, а также видов движений, связывающих инструмент и обрабатываемую заготовку.

При срезании припуска с заготовки и превращении ее в готовое изделие режущий инструмент и заготовка совершают рабочие движения. По ГОСТ 25762-83 различают следующие виды движений (рис. 15):

главное движение резания Dr - прямолинейное поступательное и вращательное движение заготовки или режущего инструмента, проходящее с наибольшей скоростью V в процессе резания.

Движение подачи Ds - прямолинейное поступательное или вращательное движение режущего инструмента или заготовки, скорость которого Vs меньше скорости главного движения резания, предназначено для того, чтобы обеспечить отделение срезаемого слоя материала на всю обрабатываемую поверхность.

Рис.15. Элементы движений в процессе резания:

1-направление скорости результирующего движения; 2 - направление скорости главнсго движения; 3- рабочая плоскость Рs; 4-рассматриваемая точка; 5- направление скорости движения подачи

Поверхность резания R на заготовке образуется совокупностью траекторий результирующего движения резания всех точек главной режущей кромки, участвующих в процессе резания.

Результирующее движение резания- суммарное движение Ve режущего инструмента относительно заготовки, включающее главное движение резания, движение подачи и касательное движение .

Оптимизация процесса резания предполагает назначение величины углов инструмента в зависимости от конкретных свойств обрабатываемого материала с учетом прочностных свойств инструментального материала и специфики относительных рабочих движений заготовки и режущего инструмента.

Различают кинематические углы инструмента (рис.16), измеряемые в кинематической системе координат (прямоугольная система координат с началом в рассматриваемой точке режущей кромки, ориентированная относительно направления скорости Ve результирующего движения резания), и статические углы инструмента (рис.17а),измеряемые в статической системе координат (прямоугольная система координат с началом в рассматриваемой точке режущей кромки, ориентированная относительно направления скорости главного движения резания).

Используемые условные плоскости:

Основная плоскость (статическая Рvc и кинематическая Рvk) - координатная плоскость, проведённая через рассматриваемую точку режущей кромки перпендикулярно направлению скорости главного или результирующего движения в этой точке (соответственно в статической системе координат).

Плоскость резания (статическая Pnc или кинематическая Pnk) - координатная плоскость, касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная основной плоскости (статической Pvc или кинематической Рvk).

Рабочая плоскость Рs - плоскость, в которой расположены направления скоростей главного движения резания и движения подачи.

Рис.16. Геометрические параметры резца в статической системе координат