Практичне заняття 2 статичні й кінематичні кути різця
При закріпленні різця на супорті верстата вершина різця може бути зміщена вгору або вниз відносно осьової площини заготовки. При цьому радіальні передній і задній кути γгс та αгс будуть змінюватись, і ця зміна кутів різця буде впливати на процес різання. Наприклад, при обточуванні зміщення вершини різця вгору спричинить збільшення переднього і зменшення заднього кутів різця.
У процесі різання величини передніх і задніх кутів різця також змінюються. Це пов'язано зі зміною положення площини різання, яка є дотичною до поверхні різання. Завдяки нахилу площини різання головні задні кути різального інструменту зменшуються, а передні -збільшуються, тобто кінематичні кути відрізняються від статичних. Величина цього розходження залежить від подачі й діаметра заготовки. При великих значеннях подачі й малих діаметрах заготовки (нарізання різьби) зменшення заднього кута може бути настільки значним, що погіршується процес різання, тому при виготовленні різальних інструментів необхідно передбачати у таких випадках збільшення задніх кутів.
Мета заняття - навчитись визначати зміни геометричних параметрів різця при його закріпленні на супорті верстата й у процесі різання.
Приклад
2.1.
Визначити величини переднього й заднього
радіальних кутів при зміщенні вершини
різця вгору на 2 мм від осьової площини
заготовки діаметром 60 мм при її
обточуванні, якщо
=12°,
Розв'язання. При зміщенні вершини різця від осьової площини заготовки діаметром D на величину Н передній γгс та задній αгс радіальні кути змінюються на величину ε = arcsin 2H/D, як указано в табл. 2.1. (рис. 2.1).
Отже, при обточуванні заготовки D=60 мм і зміщенні вершини різця вгору на 2 мм передній і задній кути різця зміняться на величину ε = arcsin 2∙2/60=3о48′
Рисунок 2.1
Таблиця 2.1
|
Вид обробки |
Напрям зміщення вершини різця |
γгс |
αгс |
|
Обточування |
вгору |
r + ε |
r - ε |
|
|
вниз |
r - ε |
r + ε |
|
Розточування |
вгору |
r - ε |
r + ε |
|
|
вниз |
r + ε |
r - ε |
Тобто
Задача 2.1. Визначити величини при висотному зміщенні вершини різця відносно осі заготовки за даними (табл. 2.2.).
Приклад 2.2. Для операції "відрізання" розрахувати кінематичні кути αк і γк, якщо D = 25 мм, S=0,3 мм/об., φ=90°, y = 12°, а = 8°.
Розв'язання. Під час виконання відрізання площина різання повертається таким чином, що передній кут збільшується, а задній кут зменшується на величину
μφ=arctg(S/πD)= arctg(0,3/3,14∙25)=0,22о (2.2)
звідки
Задача 2.2. Для операції "відрізання" розрахувати кінематичні кути різця αк і γк та побудувати графіки залежності γк =f(D) і αк =f(D) за даними табл. 2.З.
Таблиця 2.2
|
Варіант |
D, мм |
НОБТОЧ, мм |
НРОЗТОЧ, мм |
r, град |
r, град |
|
|
23 |
+1,8 |
-1,0 |
15 |
7 |
|
|
24 |
-2,9 |
+1,6 |
9 |
6 |
|
|
10 |
+1,4 |
-2,1 |
10 |
10 |
|
|
17 |
-2,5 |
+1,9 |
10 |
8 |
|
|
10 |
+2,3 |
-2,6 |
14 |
8 |
|
|
9 |
-2,3 |
+2,5 |
11 |
7 |
|
|
24 |
+2,2 |
-1,7 |
14 |
8 |
|
|
18 |
-2,9 |
+1,5 |
12 |
9 |
|
|
25 |
+2,8 |
-2,0 |
14 |
8 |
|
|
6 |
-1,6 |
+2,9 |
15 |
6 |
|
|
7 |
+1,9 |
-1,9 |
14 |
8 |
|
|
16 |
-2,9 |
+2,7 |
13 |
7 |
|
|
19 |
+1,8 |
-2,8 |
12 |
7 |
|
|
22 |
-2,8 |
+1,4 |
11 |
9 |
|
|
25 |
+1,4 |
-1,5 |
13 |
7 |
|
|
13 |
-2,7 |
+1,8 |
8 |
8 |
|
|
13 |
+2,0 |
-2,5 |
16 |
9 |
|
|
11 |
-2,5 |
+2,3 |
15 |
10 |
|
|
24 |
+2,0 |
-2,0 |
13 |
9 |
|
|
9 |
-1,1 |
+1,0 |
12 |
7 |
|
|
15 |
+1,9 |
-1,2 |
8 |
6 |
|
|
26 |
-2,7 |
+1,4 |
14 |
7 |
|
|
19 |
+3,0 |
-1,2 |
13 |
8 |
|
|
26 |
-1,5 |
+2,9 |
13 |
9 |
|
|
19 |
+2,8 |
-2,9 |
13 |
7 |
* Знак "+" означає зміщення вгору, а знак "-" – униз.
Таблиця 2.3
|
Варіант |
D, мм |
S, мм/об |
γ, град |
α, град |
φ, град |
|
|
33 |
0,25 |
6 |
10 |
90 |
|
|
27 |
0,27 |
8 |
5 |
90 |
|
|
29 |
0,23 |
5 |
11 |
90 |
|
|
22 |
0,28 |
8 |
7 |
90 |
|
|
40 |
0,36 |
9 |
5 |
90 |
|
|
18 |
0,16 |
10 |
7 |
90 |
|
|
25 |
0,19 |
9 |
9 |
90 |
|
|
28 |
0,26 |
7 |
6 |
90 |
|
|
35 |
0,20 |
11 |
6 |
90 |
|
|
34 |
0,28 |
6 |
9 |
90 |
|
|
23 |
0,26 |
10 |
7 |
90 |
|
|
21 |
0,24 |
5 |
9 |
90 |
|
|
21 |
0,36 |
9 |
6 |
90 |
|
|
35 |
0,38 |
11 |
7 |
90 |
|
|
34 |
0,33 |
10 |
11 |
90 |
|
|
27 |
0,21 |
11 |
9 |
90 |
|
|
39 |
0,19 |
8 |
8 |
90 |
|
|
32 |
0,38 |
7 |
9 |
90 |
|
|
28 |
0,21 |
11 |
6 |
90 |
|
|
21 |
0,21 |
10 |
11 |
90 |
|
|
19 |
0,28 |
11 |
10 |
90 |
|
|
39 |
0,18 |
9 |
8 |
90 |
|
|
22 |
0,23 |
11 |
9 |
90 |
|
|
31 |
0,36 |
7 |
5 |
90 |
|
|
30 |
0,36 |
9 |
7 |
90 |
Приклад 2.3. Для операції "поздовжнє точіння" розрахувати кінематичні кути αк і γк різця, якщо D = 50 мм, S=0,6 мм/об., γ=10°, α=8°, φ=60°.
Розв'язання. При обточуванні заготовки прохідним різцем кінематичні кути α і γ будуть змінюватись на величину
i
(2.3)
При цьому кут γ буде збільшуватись, а кут α - зменшуватися,
тобто
Задача 2.3. Розрахувати для поздовжнього обточування кінематичні кути αк і γк різця та побудувати графіки залежності αк=f(D), γк=f(D) за даними табл. 2.4. Розрахувати геометричні параметри різця, при яких ще можливий процес різання при обточуванні заготовки (αк≥1°).
Таблиця 2.4
|
Варіант |
D, мм |
S, мм/об |
α, град |
γ, град |
φ, град |
|
|
40 |
0,51 |
6 |
8 |
70 |
|
|
37 |
0,58 |
9 |
10 |
45 |
|
|
40 |
0,58 |
7 |
9 |
60 |
|
|
25 |
0,85 |
8 |
9 |
50 |
|
|
30 |
0,69 |
7 |
6 |
70 |
|
|
39 |
0,66 |
8 |
7 |
45 |
|
|
42 |
0,96 |
7 |
9 |
60 |
|
|
15 |
0,64 |
8 |
5 |
50 |
|
|
19 |
0,81 |
6 |
8 |
70 |
|
|
30 |
0,88 |
8 |
6 |
45 |
|
|
19 |
0,79 |
10 |
5 |
60 |
|
|
29 |
0,77 |
9 |
10 |
50 |
|
|
29 |
0,94 |
6 |
7 |
70 |
|
|
27 |
0,83 |
8 |
12 |
45 |
|
|
31 |
0,81 |
9 |
6 |
60 |
|
|
25 |
0,92 |
8 |
8 |
50 |
|
|
40 |
0,65 |
9 |
12 |
70 |
|
|
27 |
0,88 |
10 |
9 |
45 |
|
|
22 |
0,72 |
7 |
8 |
60 |
|
|
16 |
0,56 |
10 |
9 |
50 |
|
|
42 |
0,97 |
9 |
7 |
70 |
|
|
31 |
0,90 |
6 |
8 |
45 |
|
|
29 |
0,54 |
8 |
11 |
60 |
|
|
43 |
0,93 |
7 |
8 |
50 |
|
|
45 |
0,97 |
8 |
8 |
70 |