2.3. Геометрическая форма и углы резца

Наиболее распространенным режущим инструментом является резец (рис. 6).

Резец состоит из головки, или рабочей части, А и тела Б, закрепляемого в резцедержателе. Головка резца имеет переднюю поверхность 1, по которой сходит снимаемая стружка, главную 2 и вспомогательную 3 поверхности, задние поверхности и основание 4. Пересечением передней и главной задней поверхностей образуется главная режущая кромка резца а–б; пересечением передней и вспомогательной задней поверхностей – вспомогательная режущая кромка резца а–в. Кроме того, у резца имеется вершина а. Главная режущая кромка выполняет основную работу – резание.

Рис. 6. Резец и его элементы: 1 – передняя поверхность головки; 2 – главная поверхность головки; 3 – вспомогательная поверхность головки; 4 – задние поверхности головки и основание

При обработке детали различают три вида поверхностей (рис. 7):

1) обрабатываемую, с которой снимают стружку;

2) обработанную, получаемую после снятия стружки;

3) поверхность резания, образуемую главной режущей кромкой.

Для определения углов резца в качестве исходных плоскостей установлены плоскость резания и основная плоскость [2].

Первой из них является плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через главную режущую кромку резца; второй – плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач. У токарного резца основная плоскость совпадает с нижней опорной поверхностью резца.

Рис. 7. Основные поверхности обрабатываемой детали и исходные плоскости: 1 – основная плоскость; 2 – плоскость резания; 3 – обрабатываемая поверхность; 4 – поверхность резания; 5 – обработанная поверхность

Резец имеет главные, вспомогательные углы и углы в плане. На рис. 8 показаны углы резца.

Если провести главную секущую плоскость N–N перпендикулярно проекции главной режущей кромки на основную плоскость, то получим главный задний угол α, главный передний угол , угол заострения β и угол резания δ.

Главный задний угол α, образованный главной задней поверхностью и плоскостью резания, служит для уменьшения трения поверхности резания о главную заднюю поверхность резца и обычно принимается равным 6–12°.

Главный передний угол  получают при пересечении передней поверхности резца и дополнительной плоскости, перпендикулярной плоскости резания, проведенной через главную режущую кромку. Главный передний угол облегчает процесс стружкообразования, может быть положительным и отрицательным, берется в пределах от –10 до +15°. Чем мягче обрабатываемый материал, тем больше берется угол .

Если провести вспомогательную секущую плоскость N₁–N₁ перпендикулярно проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость, то можно получить вспомогательный задний угол α₁. Его образуют вспомогательная задняя поверхность резца и плоскость, проходящая через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости. Вспомогательный задний угол чаще всего берется в пределах 8–10°, это обеспечивает минимальное трение резца об обрабатываемую поверхность.

Рис. 8. Углы резца

К углам резца в плане относятся: главный угол в плане φ, вспомогательный угол в плане φ₁ и угол при вершине в плане ε. Перечисленные углы резца влияют на его стойкость и величину допускаемой скорости резания.

Главный угол в плане φ – угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи – изменяется в пределах от 30 до 70° (для металла средней твердости φ = 45°).

Вспомогательным углом в плане φ₁ называют угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи; его обычно принимают равным 10–15°.

Угол при вершине в плане ε образуют проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость; чем выше ε, тем больше стойкость резца. Угол ε находят из соотношения ε = 180° – (φ + φ₁).