- •3.Требования, предъявляемые к инструментальным материалам.
- •4.Инструментальные стали
- •4.Инструментальные углеродистые и легированные стали
- •5.Твердые сплавы
- •6.Сверхтвердые инструментальные материалы
- •7.Основные методы обработки металлов резанием
- •8.Классификация видов резания
- •9.Элементы режима резания
- •10.Элементы срезаемого слоя
- •Взаимосвязь между толщиной и шириной срезаемого слоя и подачей и глубиной резания
- •11. Основные требования к металлорежущим инструментам и их обеспечение
- •12. Основные принципы работы и конструктивные элементы режущих инструментов
- •13. Геометрические параметры рабочей части
- •14. Крепежная часть режущего инструмента
- •15. Инструменты составной и сборной конструкции
- •16. Проектирование режущих инструментов
- •17.Процесс образования стружки и ее типы
- •18 Деформация и наклеп материала под обработанной поверхностью
- •19.Наростообразование при резании материалов
- •20.Влияние нароста на процесс резания
- •21.Факторы, влияющие на величину и устойчивость нароста
- •22.Усадка стружки
- •23.Тепловой баланс процесса резания
- •24.Методы измерения температур в зоне резания
- •25.Влияние различных факторов на температуру в зоне резания
- •29,30.Влияние сож на процесс резания и качество обработанной поверхности
- •31.Износ режущих инструментов
- •32.Источники возникновения сил резания
- •33.Разложение результирующей силы резания
- •29Методы определения сил резания
- •35.Влияние различных факторов на силы резания
- •36.Стойкость инструмента и допускаемая им скорость резания
- •37.Влияние толщины и ширины среза на скорость резания
- •38.Влияние на Vт свойств обрабатываемого металла
- •37Назначение и основные виды точения
- •43Силы резания и мощность при точении
- •43Влияние различных факторов на силы резания при точении
- •44Скорость резания при точении и влиянии на нее различных факторов
13. Геометрические параметры рабочей части
Слой материала заготовки отделяет лезвие инструменты, режущая кромка которого образуется пересечением передней и задней поверхностей, а положение этих поверхностей зависит от геометрических параметров инструмента.
Геометрические параметры в зависимости от целей их применения рассматривают в системах координат
инструментальной (И),
статический (С),
кинематический (К).
Их обозначают индексами, указанными в скобках.
В инструментальной системе координат (инструментальные геометрические параметры) определяют геометрические элементы инструмента. Эту систему применяют для изготовления и контроля инструмента. Обычно геометрические параметры рассматривают относительно базы установки инструмента при изготовлении, контроле и эксплуатации.
В статической системе координат рассматривают геометрические параметры в системе, ориентированной относительно направления скорости главного движения резания. Эти параметры применяют для учета изменения геометрических параметров после установки инструмента на станке.
В кинематической системе координат рассматривают кинематические геометрические параметры в условиях процесса эксплуатации инструмента – в процессе резания.
При определении геометрических параметров необходимы плоскости:
основная Pv, проведенная через рассматриваемую точку режущей кромки перпендикулярно скорости главного движения резания;
резания Pn, касательная к профилю режущей кромки в рассматриваемой точке и перпендикулярная основной плоскости;
главная секущая Pτ, перпендикулярная линии пересечения основной и плоскости резания;
рабочая Ps, в которой расположены направления (векторы) скоростей главного движения резания Dr и движения подачи Ds.
Положение основной плоскости в инструментальной системе координат зависит от конструкции инструмента. У токарных и строгальных резцов прямоугольного поперечного сечения она совпадает с основной установочной базой резца; у инструментов с главным вращательным движением проходит через ось инструмента.
Основными геометрическими элементами лезвия являются:
передний угол γ – угол в секущей плоскости между передней поверхностью лезвия и основной плоскостью;
главный задний угол α – угол в секущей плоскости между задней поверхностью лезвия и плоскостью резания;
угол в плане φ – угол в основной плоскости между плоскостью резания и рабочей плоскостью, т.е. угол между проекцией режущей кромки (касательной к режущей кромке в рассматриваемой точке) на основную плоскость и вектором скорости подачи;
вспомогательный угол в плане φ1 – угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и вектором, обратным направлению скорости подачи;
угол наклона режущей кромки λ – угол в плоскости резания между режущей кромкой и основной плоскостью.
У некоторых инструментов различие в величинах инструментальных, статических и кинематических геометрических параметров незначительно, но у некоторых это различие большее, и его необходимо учитывать при назначении инструментальных геометрических параметров.
Задний угол α необходим для возможности перемещения лезвия по образованной им поверхности заготовки, для уменьшения контакта задней поверхности лезвия и образованной поверхности заготовки и возникающих между ними сил трения. С увеличением α интенсивность изнашивания лезвия на задней поверхности уменьшается и увеличивается стойкость инструмента. Однако при увеличении α уменьшается угол заострения β и прочность лезвия. Можно определить величину заднего угла взаимности от толщины а срезаемого слоя
sinαк=0,13/а0,3,
где αк – кинематический главный задний угол, 0.
αmin-20
Передний угол γ определяет положение передней поверхности лезвия и влияет на условия образования стружки, силу резания и на прочность лезвия. Угол γ назначают в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала и конструкции инструмента. Для упрочнения лезвия затрачивают фаску вдоль лезвия по передней поверхности на угол γф, равным нулю или даже отрицательной величине.
От угла в плане φ зависит соотношение толщины и ширины срезаемого слоя при постоянных подачи и глубине резания. Он влияет на соотношение составляющих силы резания и на силу, оказывающую воздействие на возможное деформирование заготовки (например, при обработке тонких валов). По технологическим соображениям φ=0…900.
Вспомогательный угол в плане φ1 влияет на качество обработанной поверхности. Для повышения прочности вершины лезвия сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок делают через переходную кромку.
Угол наклона режущей кромки λ влияет на направление схода стружки и упрочнение лезвия инструмента. При обработке вязких материалов при отрицательном значении угла λ (режущая кромка ниже вершины) стружка отходит вперед в направлении подачи Ѕ инструмента; при положительном λ (режущая кромка выше вершины) – назад от режущей кромки в сторону образованной поверхности заготовки и может ее портить. Угол λ также влияет на прочность лезвия, на положение точки первоначального контакта лезвия с обрабатываемым материалом, что особенно важно при прерывистом резании, например при точении, фрезеровании.