§ 2. Основные элементы режущей части инструмента

Режущий инструмент состоит из рабочей и присоединительной частей (державки). Основными элементами рабочей части инстру­мента (рис. 7.2) являются: передняя поверхность ABCDB₁, по которой сходит стружка; задняя поверхность АВ₁Е₁F , обращенная к обрабатываемой заготовке; режущее лезвие AВ₁ ,образованное пересечением передней и задней поверхностей.

Взаимное расположение этих элементов образует клинообраз­ную форму режущей части инструмента в сечении, нормальном к его режущему лезвию.

В зависимости от конструкции и назначения инструменты могут иметь одну или несколько передних и задних поверхностей и режущих лезвий. Режущие лезвия у инструментов бывают главные АВ₁, вспомогательные АВ и переходные.

На обрабатываемой заготовке различают (рис. 7.2): обрабаты­ваемую поверхность 1, которая будет удалена в результате обра­ботки; обработанную поверхность 2, полученную после снятия стружки; поверхность резания 3, образуемую на обрабатываемой

Рис.7.2. Основные элементы режущей части инструмента: плоскость резания, основная плоскость и поверхности обрабатываемой заготовки при точе­нии

Рис.7 .3. Углы заточки режущей части резца

заготовке главным режущим лезвием и являющуюся переходной между обрабатываемой и обработанной поверхностями.

Геометрические параметры режущей части инструментов. определения углов заточки у резца устанавливаются плоское резания 4 и основная плоскость 5.

Плоскость резания – плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через прямолинейное главное режущее лезвие или для резцов с криволинейным режущим лезвием -линейчатая поверхность, образованная движением вдоль режу­щего лезвия прямой линии, касательной к поверхности реза­ния.

Основная плоскость — плоскость, параллельная продольной и поперечной подачам резца.

Главные углы резца измеряются в главной секущей плоскости Б—Б, перпендикулярной к проекции главного режущего лезвия на основную плоскость (рис. 7.3).

Вспомогательные углы резца измеряются во вспомогательной секущей плоскости В—В, перпендикулярной проекции вспомо­гательного режущего лезвия на основную плоскость.

Главным задним углом  называется угол между касатель­ной к главной задней поверхности резца и плоскостью реза­ния.

Главным передним углом  называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания, проходящей через главное режущее лезвие.

Углом заострения  называется угол между передней и глав­ной задней поверхностями резца.

Углом резания  называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания.

Вспомогательным задним углом ₁ называется угол между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательное режущее лезвие перпендикулярно основной плоскости.

Главным углом в плане  называется угол между проекцией главного режущего лезвия на основную плоскость и направле­нием подачи.

Вспомогательным углом в плане ₁ называется угол между проекцией вспомогательного режущего лезвия на основную плоскость и направлением, противоположным подаче.

Углом наклона главной режущей кромки  называется угол, заключенный между режущим лезвием и линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости, который может быть равен нулю, иметь отрицательное или положительное значение в зависимости от расположения главного режущего лезвия 1—2 относительно основной плоскости.

Этот угол измеряется в плоскости, проходящей через главное режущее лезвие перпендикулярно основной плоскости, и счи­тается положительным, когда вершина резца занимает наинизшее положение среди точек главного режущего лезвия относительно основной плоскости; отрицательным, когда вершина резца зани­мает наивысшее положение; нулевым, когда главное режущее лезвие параллельно основной плоскости.

Определения углов резца даны для случая, когда резец уста­новлен своей вершиной на высоте оси вращения обрабатываемой детали с расположением геометрической оси стержня резца пер­пендикулярно оси вращения детали.

Изменение условий установки приводит к изменению величины углов. Так, при наружной обточке установка вершины, резца выше оси вращения обрабатываемой детали приводит к уменьше­нию заднего угла а и к увеличению переднего угла у; установка вершины резца ниже оси вращения обрабатываемой детали приводит к увеличению заднего угла  и к уменьшению переднего угла  (рис. 7.4).

В этом случае действительные углы а _д и  _д будут определяться по формулам:

Действительные углы резания в движении (кинематические углы резания) в зависимости от величины углов заточки, величины

Рис. 7.4. Углы резания в зависимости от установки вершины резца по отношению к оси обрабатываемой детали

и направления векторов скорости и подачи, от положения резца относительно обрабатываемой заготовки определяют по формулам:

а) для продольного точения

 _д =  + arctg (s/D )  arctg ( h cos/R² -h² );

_d =  - arctg(s/D • sin  + arctg(hsin/R² -h² );

б) для поперечного точения

При внутренней обточке установка вершины резца были. ниже оси вращения обрабатываемой детали приводит к обрати характеру изменения заднего и переднего угла по сравнению с наружной обточкой.

Элементы резания и срезаемого слоя. Снятие припуска с заготовки для получения требуемой формы и размеров детали осуществляется при определенных перемещениях (движениях) инструмента относительно детали.

Ширина срезаемого слоя b — расстояние (в мм) между обра­батываемой и обработанной поверхностями, измеренное по поверх­ности резания. Толщина а и ширина b срезаемого слоя могут быть выражены через подачу s и глубину резания t:

при t s: a= sin ; b = t /sin;

при t < s: a = t ; b = s.

Номинальное сечение срезаемого слоя/измеряется в плоскости, перпендикулярной к вектору скорости резания.

Площадь f номинального сечения срезаемого слоя, ограни­ченная контуром ABCD, равна f = st = аb мм².

Площадь f действительного сечения срезаемого слоя, огра­ниченная контуром ABCE, меньше номинального на величину площади f остаточного сечения срезаемого слоя, ограниченного контуром AED , f_д = f — f . Площадь остаточного сечения f обычно составляет менее 2% от площади.f.

В практических расчетах под площадью срезаемого слоя подразумевается его номинальная величина f. Высота H гребешков остаточного сечения срезаемого слоя AED во многом опре­деляет шероховатость обработанной поверхности: чем меньше величина значений H, тем выше класс чистоты обработанной поверхности.

Высота Н гребешков остаточного сечения срезаемого слоя зависит от геометрических параметров резца: главного и вспомо­гательного углов в плане  и  _ь радиуса закругления вершины резца г, подачи s.

С увеличением ,  _ь и подачи s высота гребешков Н увеличи­вается, с увеличением r высота Н уменьшается. Для получения поверхностей более высоких классов чистоты необходимо назна­чать, по возможности, малые углы в плане  и  _ь больший ра­диус г, меньшие величины подачи s.

Действительный профиль обработанной поверхности будет более шероховатым и высота его неровностей Н_д значительно больше теоретической высоты Н. Это объясняется тем, что на шероховатость поверхности, кроме параметров, воздействующих как геометрические факторы, оказывают влияние обрабатывае­мый материал, режимы и условия обработки (скорость резания, подача, смазочно-охлаждающая жидкость и т. д.) и такие гео­метрические параметры режущей части, как передний и задний угол инструмента.