3.2 Геометрические параметры токарного резца

Токарный резец (рис.3) состоит из рабочей (режущей) части и стержня (присоединительной части), служащего для закрепления резца в резцовой головке суппорта станка или державке. Рабочая часть резца заточена так, что образует лезвие (клин), являющееся основной формой режущей части всех режущих инструментов, даже таких сложных, как фреза, сверло и др. Под действием определенной силы лезвие внедряется в обрабатываемый материал, и этим осуществляется процесс резания.

Рис.3 Элементы токарного резца

1 – вершина резца; 2 – вспомогательная режущая кромка;

3 – главная режущая кромка; 4 – передняя поверхность;

5 – главная задняя поверхность; 6 – вспомогательная задняя поверхность

К элементам лезвия резца относятся передняя и задняя поверхности и режущие кромки. Передней поверхностью называют поверхность лезвия резца, контактирующую в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой.

Задними поверхностями называют поверхности лезвия резца, контактирующие в процессе резания с поверхностями заготовки. Режущие кромки образуются при пересечении передней и задних поверхностей лезвия. Различают главную и вспомогательную режущие кромки. Главная режущая кромка выполняет основную работу резания, и она, как правило, длиннее вспомогательной. Место сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок называется вершиной резца. Вершина резца в плане может быть острой, закругленной или в виде прямой линии, называемой переходной кромкой.

Углы резца рассматриваются в главной 1 и вспомогательных секущих плоскостях 2 и в плане (рис.4).

Главная секущая плоскость – плоскость, перпендикулярная линия пересечения основной плоскости и плоскости резания и делящая главную режущую кромку на две части. В этой плоскости рассматриваются следующие углы:

а) главный задний угол - угол между задней поверхностью лезвия и плоскостью резания;

б) угол заострения - угол между передней и задней поверхностями лезвия; в) главный передний угол - угол между передней поверхностью лезвия и основной плоскостью.

Рис.4 Углы токарного резца

1 – след главной секущей плоскости; 2 – след вспомогательной секущей

плоскости; 3 – плоскость основания резца; 4 – плоскость резания

Сумма углов . Сумма углов и называется углом резания . Таким образом, углом резания называется угол между передней поверхностью лезвия и плоскостью резания.

Условно считается, что угол может быть положительным и отрицательным. При угле резания передний угол - отрицательный. В этом случае также выдерживается алгебраическое равенство .

Кроме главной секущей плоскости, различают вспомогательную секущую плоскость 2. В этой плоскости обычно рассматривают только один вспомогательный задний угол , равный по величине главному заднему углу .

При рассмотрении сверху (в плане) проходного резца, установленного на суппорте токарного станка, видны следующие углы резца.

Главный угол в плане - угол между проекцией на основную плоскость главной режущей кромки резца и направлением подачи.

Вспомогательный угол в плане - угол между проекцией на основную плоскость вспомогательной режущей кромки и направлением подачи.

Угол при вершине - угол между проекциями режущих кромок на основную плоскость.

Сумма этих углов .

Имеется еще один угол, характеризующий резец. Это угол наклона главной режущей кромки - угол в плоскости резания между главной режущей кромкой и основной плоскостью (рис.5). Угол считается положительным, когда вершина резца является низшей точкой режущей кромки; отрицательным – если вершина резца является высшей точкой кромки; равным нулю, когда главная режущая кромка параллельна основной плоскости.

Углы режущей части резца влияют на процесс резания. Задние углы и уменьшают трение между задними поверхностями инструмента и поверхностью обрабатываемой заготовки, что ведет к снижению силы резания и уменьшению износа резца; однако чрезмерное увеличение заднего угла приводит к ослаблению режущей кромки резца. Рекомендуется при обработке стальных и чугуны деталей задние углы выполнять в пределах .

Рис.5 Угол наклона главной режущей кромки

С увеличением переднего угла уменьшается работа, затрачиваемая на процессе резания, и уменьшается шероховатость обрабатываемой поверхности. При обработке мягких сталей = 8…20˚, а при обработке закаленных сталей делают даже отрицательный угол = -3…-10˚.

В таблице 3 приведены различные формы передней поверхности твердосплавных резцов, которые рекомендуется применять в зависимости от обрабатываемого материала и условий обработки.