Угол в плане на что влияет на

Влияние главного угла φ в плане на стойкость или скорость резания

Страницы работы

Содержание работы

Влияние главного угла φ в плане на стойкость или скорость резания.

С увеличением главного угла в плане толщина среза а возрастает, ширина среза б и угол в плане при вершине резца ε уменьшаются.

При изменении главного угла в плане все три фактора изменяются одновременно и, очевидно, окажет решающее значение тот фактор, который в большей степени влияет на скорость резания.

примерно так же, как и при изменениях толщин среза, вызванных изменением главного угла в плане, что и подтверждается опытами.

Главный угол в плане более сильно влияет на стойкость резца при черновом точении, чем при чистовом. Зависимость между скоростью резания и главным углом в плане может быть выражена в первом приближении уравне­нием

где х — степень влияния главного угла в плане на скорость резания.

Ранее было установлено, что влияние толщины среза или подачи на скорость резания не является постоянным. Как показывают опыты, степень влияния главного угла в плане на скорость резания зависит от тех же факторов, что и степень влияния толщины среза на ту же скорость резания.

Значение главного угла в плане может быть принято в пределах 10—30° при обработке деталей в условиях особо жесткой системы станок — резец — деталь и малых глубинах резания, т. е. при получистовой и чистовой обработке. Главный угол в плане 45° может быть рекомендован при обработке в усло­виях достаточно жесткой системы и является наиболее распростра­ненным углом.

Главный угол в плане в пределах 60-75° рекомендуется при обработке деталей в условиях недостаточно жесткой системы; угол 80-90° следует применять при обработке длинных и тонких деталей и при многорезцовом точении.

Влияние вспомогательного угла в плане φ1. С увеличением вспомо­гательного угла в плане
4-25° сила Р_г несколько возрастает, а силы Р_у и Р_х уменьшаются незаметно; одновременно уменьшается и угол при вершине резца, что приводит к худшему отводу тепла и понижению стойкости резца.

Вспомогательный угол в плане можно выбирать в пределах 5—10° при обработке жестких деталей без врезания, 15—30° — при обработке нежестких деталей без врезания или жестких с врезанием, 30—45° — при обработке нежестких деталей с врезанием.

Под врезанием понимается случай, когда резец вначале врезается с поперечной подачей на глубину резания на каком-то участке длины детали, после чего осуществляется продольная подача.

Источник

Влияние углов резца на процесс резания

Углы резца сильно влияют на резание, и в общем случае выбор углов заточки резца определяется материалом детали и режущей части резца, схемой обработки, видом инструмента и т.д.

Для токарного проходного резца обычно:

Главный задний угол α предназначен для уменьшения трения главной задней поверхности о поверхность резания, но увеличение угла α приводит к снижению прочности режущего лезвия.

Передний угол γ оказывает большое влияние на процесс резания и определяет стойкость резца. При увеличенииγ уменьшаются деформация срезаемого слоя, силы резания и затрачиваемая мощность, при этом повышается качество поверхности, а условия схода стружки улучшаются. Однако чрезмерное увеличение угла γ ведет к ослаблению режущего лезвия, увеличению его износа вследствие выкрашивания и ухудшения теплоотвода. При обработке твердых и хрупких материалов применяют резцы с небольшими или отрицательными γ, а мягкие и пластичные обрабатывают резцами с большими γ.

Вспомогательный угол в плане φ΄ служит для уменьшения трения вспомогательной задней поверхности об обработанную поверхность. При уменьшении φ΄ уменьшается шероховатость обработанной поверхности, повышается прочность вершины лезвия и снижается износ резца.

Угол наклона главной режущей кромки λ определяет не только направление схода стружки. Положительный угол λ служит также для упрочнения режущей кромки, так как в момент врезания резца ударная сила приходится не на вершину лезвия, а на более прочное место режущей кромки, удаленное от вершины. При чистовой обработке принимать λ > 0 не рекомендуется, так как стружка может наматываться на заготовку и царапать обработанную поверхность.

Источник

ВЛИЯНИЕ УГЛОВ РЕЗЦА НА ПРОЦЕСС РЕЗАНИЯ

Углы режущей части резца, как и любого другого инструмента, влияют на процесс резания. Правильно назначив углы резца, можно значительно уменьшить интенсивность износа его режущей части (увеличить стойкость) и обработать в единицу времени большее кол-во деталей. От величины углов резца за­висит также величина сил, действующих при резании на систему (СПИД), потребная мощность станка и качество обработанной пов-ти.

Передний угол γ имеет большое значение в процессе образования стружки. С увеличением переднего угла облегчается врезание режущего клина инструмента в металл, уменьшается деформация срезаемого слоя, облегчается сход стружки, уменьшается сила резания и расход мощности. Вместе с тем увеличение переднего угла приводит к уменьшению угла β, т.е. к ослаблению режущего клина и снижению его прочности, что вызывает увеличение износа резца вследствие выкрашивания режущей кромки и менее интенсивного отвода тепла от поверхностей нагрева резца. Поэтому при обработке твердых и хрупких металлов с целью повышения прочности и стойкости инструмента следует применять меньшие передние углы и даже отрицательные(γ=0–(-150)); при обработке мягких и вязких металлов передние углы имеют большие значения(γ=150–200). Вследствие повышенной хрупкости твердых сплавов и минералокерамики для инструмента, оснащенного такими материалами, величину переднего угла необходимо назначать меньшей, чем для инструмента с режущей частью из инструментальных сталей. При обработке чугуна передний угол принимают γ=50–120. Малые углы в этом случае связаны с характером стружкообразования. При обработке цветных сплавов(алюминиевых, магниевых) берут большие углы γ=150–300.

Главный задний угол α необходим для образования углового зазора м/у пов-тью резания и главной задней гранью инструмента. Данный угол служит для уменьшения трения между задней пов-тью резца и пов-тью резания. С уменьшением трения уменьшается нагрев резца, а следовательно, и его износ со стороны задней пов-ти. Однако, если задний угол значительно увеличен, резец получается ослабленным, и он быстро разрушается.

При выборе заднего угла приходится считаться со свойствами обрабатываемого материала и материала инструмента, а также с условиями резания. При обработке мягких и вязких металлов и чистовой обработке задний угол резца берут обычно большим, для твердых и хрупких металлов — меньшим. Задний угол не м.б.=0 или отриц-ным; αmin=1,50-20. На практике величину заднего угла обычно выбирают в пределах 6—10°. α=6о принимается при работе с небольшими подачами.

Вспомог.задний угол α 1 обычно принимают равным главному заднему углу α. Этот угол служит для уменьшения трения м/у задней вспомог. пов-тью и обработанной пов-тью.

Угол наклона главной режущей кромки λ влияет на направление схода стружки. Его назначение- отвести стружку в удобном направлении. При λ>0 стружка стремится в сторону задней бабки станка, т.е. к обработанной пов-ти детали. Резание облегчается, т.к. стружка уходит из зоны резания. Для обычных резцов λ =3о-5о. Положительное значение λ особенно целесообразно при работе с ударами, напр., при обработке шлицев, при строгании и когда припуск на обработку неравномерен(черновая обработка). При отрицательном угле наклона режущей кромки стружка идет в сторону передней бабки, т.е. к необработанной поверхности детали.

При положительном значении угла λ ударная сила в момент врезания резца приходится не на вершину резца, а на более прочное место режущей кромки, удаленное от вершины. При чистовой обработке, когда снимается тонкая стружка и важна чистота обработанной пов-ти, мы берем λ

Главный угол в плане φ оказывает существенное влияние на стойкость и прочность РИ, на силу резания и чистоту обработанной пов-ти. С уменьшением угла φ увеличивается длина активной части режущей кромки (ширина срезаемого слоя) и уменьшается толщина срезаемого слоя (рис.1), что уменьшает термодинамическую нагрузку резца. Вследствие этого уменьшается и износ инструмента.

При слишком малом значении угла φ резко возрастает отжим резца от заг-ки и часто наблюдаются вибрации, в результате чего ухудшается качество обработанной пов-ти и увеличивается износ инст-та. Обычно угол φ выбирают в пределах 30—90° в зависимости от вида обработки, типа резца, жесткости заг-ки и резца и способа их крепления. При обработке большинства материалов проходными обдирочными резцами можно брать угол φ= 45°; при обработке недостаточно жестких деталей в центрах необходимо применять резцы с углом в плане 60, 75 и даже 90° (во избежание вибраций). Уменьшение φ положительно с точки зрения стойкости резца, его прочности, лучшего отвода тепла от вершины.

Вспом. угол в плане φ1 служит для уменьшения трения вспом.задней пов-ти об обработанную пов-ть. С уменьшением угла φ1 повышается прочность и стойкость РИ, улучшается условие работы вспом.реж.кромки, уменьшается высота неровностей, остающихся после обработки.

Рис.2 Значение угла φ1

Н- высота неровностей, остающихся после обработки.

φ,φ 1– Н

Обычно принимают φ1 =5о-15о. Желательно, чтобы φ1 был не меньше 5о. Для обычной обработки быстрорежущими резцами, резцами из режущей керамики угол φ1

Источник

Геометрия токарного резца — углы заточки, плоскости, поверхности

Геометрия токарного резца.

Обработка деталей на токарных станках ведется резцами, которые в зависимости от вида выполняемой операции могут иметь различное конструктивное исполнение.

2- Главная задняя поверхность 5. Вспомогательная реж. кромка

Рn – плоскость резания – касательная к реж. кромке и перпендикулярная основной плоскости.

При черновой обработки – наоборот (до +5°)

Влияние углов токарного резца на процесс резания

Углы режущей части инструмента оказывают большее влияние на процесс резания. Правильно назначив углы можно значительно уменьшить его износ, силы резания, мощность, затрачиваемую на процесс резания. От углов также зависит качество обработанной поверхности и производительность обработки.

Части и углы резца

Резец состоит из двух, обычно неразъёмных частей, одна из которых рабочая именуемая головкой, а другая это тело самого инструмента или как его ещё называют «стержень», за который он непосредственно фиксируется на станке.

Всем геометрическим элементам, которые имеются на головке резца, для облегчения понимания и восприятия присвоены собственные названия.

Передняя грань – поверхность головки инструмента, по которой в процессе резания сходит стружка.

Задняя грань – поверхность головки инструмента, которая обращена к предмету, подлежащему обработке.

Режущая кромка – с точки зрения геометрии это линия, лежащая на пересечении передней и задних плоскостей граней. Она может быть главной и вспомогательной, при этом главная будет выполнять основную часть технологического процесса связанного с разделением металла.

Главная задняя грань – это задняя грань головки, которая примыкает к главной режущей кромке.

Вспомогательная задняя грань – это соответственно задняя грань, примыкающая к вспомогательной кромке.

Вершиной резца является то место, в котором сводятся воедино главная режущая кромка и вспомогательная. Вершина резца, если рассматривать его в плане, может быть закруглена или выполнена в виде прямой линии.

Части резца и элементы его головки

Задняя грань, примыкающая к главной режущей кромке, называется главной задней гранью; примыкающая к вспомогательной кромке – вспомогательной задней гранью.

Вершиной резца является место сопряжения главной режущей кромки со вспомогательной. Вершина резца может быть в плане острой, закругленной или в виде прямой линии, называемой переходной кромкой.

Геометрическая форма резца характеризуется его углами, которые могут быть, как главными, так и вспомогательными, а так же углами наклона главной режущей кромки и углами в плане.

Главные углы резца

Углы резца в плане

Главный угол в плане φ – называется угол, образованный между проекцией линии режущей кромки на основную плоскость и вектором направления подачи.

Вспомогательный угол в плане φ 1 – называется угол, образованный между проекцией линии вспомогательной кромки на основную плоскость и вектором направления подачи.

Углом наклона главной режущей кромки λ – называется угол, который формируется между режущей кромкой и условной линией, проходящей параллельно основной плоскости через вершину резца.

Наклон режущей кромки

Угол наклона может считаться положительным, если вершина резца будет максимально низкой точкой режущей кромки. Он будет отрицательным, если угол наклона будет самой высокой точкой кромки. И будет равным нулю, если главная режущая кромка будет проводиться параллельно основной плоскости.

Элементы и геометрия токарных резцов

Наиболее распространенным режущим инструментом является резец, рабочая часть которого представляет собой клин, про­никающий в тело заготовки в процессе ее обработки.

Основными элементами резца являются: головка — режущая часть (рис. 4) и тело (стержень) для закрепления резца в резцедержателе станка.

Головка резца включает переднюю поверхность — поверхность, по которой сходит стружка, и задние поверхности (главную и вспомогательную), обращенные к обрабатываемой поверхности за­готовки.

При заточке этих трех поверхностей образуются режущие кромки.

Пере­сечением передней и главной задней поверхностей образуется главная режущая кромка, выполняющая основную работу резания, а пересечением передней и вспомогательной задней поверхностей – вспомогательная режущая кромка.

Вершина резца — точка сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок — в плане имеет радиус закругления и может быть прямолинейной (отрезные резцы).

При точении заготовки различают следующие поверхности и плоскости (рис. 5):

Углы резца (рис. 6) делят на главные, вспомогатель­ные и углы в плане. Главные углы измеряют в главной секущей плоскости: это главный задний угол α, передний угол γ, угол заострения β и угол резания δ.

Рисунок 6 –Углы резца

виб­рацию заготовки и резца, что приводит к ухудшению шерохова­тости поверхности. В этом случае применяют резцы с главным углом в плане, равным 60, 75 или 90°.

Ручную заточку резцов выполняют на заточном станке ЭЗС-2 или на точильно-шлифовальном станке модели 3Б633, при этом для заточки быстрорежущих резцов рекомендуется установить шлифовальный круг из электрокорунда белого зернистостью 16 — 25 и твердостью СМ1 — СМ2, а для резцов, оснащенных пла­стинками из твердых сплавов, — круг из карбида кремния зеле­ного зернистостью 16 и твердостью Μ или СМ. Качествен­ную заточку твердосплавных резцов выполняют алмазными кругами. При заточке не следует слишком сильно прижимать резец к шлифовальному кругу. Для охлаждения резца используют ванночку с водой.

1.2. Координатные плоскости, поверхности и углы режущего лезвия

Рабочая часть любого режущего инструмента состоит из одного или многих режущих лезвий. На лезвии (рис. 1.

4) затачиваются передняя поверхность1, контактирующая в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой; главная задняя поверх ность3, контактирующая с поверхностью резания; вспомогательная задняя поверхность5, обращенная к обработанной поверхности.

При пересечении передней и главной задней поверхностей образуется главная режущая кромка2, а при пересечении передней и вспомогательной задней – вспомогательная режущая кромка6.

Главной режущей кромкой формируется большая сторона сечения срезаемого слоя, а вспомогательной – меньшая. Вспомогательных кромок может быть две. Режущие кромки никогда не бывают абсолютно острыми; образующие их поверхности сопрягаются по радиусу округления.

Место сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок называется вершиной режущего лезвия 4.

Расположение режущих кромок в пространстве определяет особенности режущего лезвия и оценивается относительно так называемых координатных плоскостей. Рассмотрим их на примере токарного резца.

Для определения положения режущих кромок резца (рис. 1.5) принимают следующие координатные плоскости: 1 – основная; 2 – резания; 3 – рабочая; 4 – главная секущая, а также вспомогательная секущая плоскость (на рисунке не показана). Координатные плоскости рассматривают в различных системах координат:

Основной плоскостью (рис. 1.5) (в статической системе координат) называется плоскость, проведенная перпендикулярно направлению скорости главного движения. У токарных резцов эта плоскость совпадает с их нижней опорной поверхностью.

Плоскостью резания называется плоскость, касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная к основной плоскости. При установке токарного резца по линии центров станка и отсутствии подачи плоскость резания расположена перпендикулярно к нижней опорной поверхности резца.

Рабочая плоскость – это плоскость, в которой расположены направления скоростей главного движения и движения подачи.

Так как углы резца двугранные, определяются они в секущих плоскостях. Эти плоскости должны быть перпендикулярны к ребру угла, которым является режущая кромка.

Главной секущей плоскостью называется координатная плоскость, перпендикулярная к линии пересечения основной плоскости 1 и плоскости резания 2 (см. рис. 1.5). В связи с тем, что плоскость резания касательная к главной режущей кромке в рассматриваемой точке, главная секущая плоскость всегда нормальна к ее проекции на основную плоскость.

Вспомогательной секущей плоскостью называется плоскость, перпендикулярная (в рассматриваемой точке) к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

По расположению режущих кромок относительно координатных плоскостей определяют геометрию режущего лезвия (углы его заточки).

Углы в главной секущей плоскости называются главными (они определяют режущий клин, отделяющий от припуска слой металла, превращаемый в стружку), во вспомогательной секущей плоскости – вспомогательными.В главной секущей плоскости N – N (рис. 1.6) рассматривают главные задний и передний углы, углы заострения и резания.

Главным передним углом (g) называется угол между передней поверхностью резца (или касательной к ней) и основной плоскостью в рассматриваемой точке главной режущей кромки.

Он имеет положительное значение, если передняя поверхность направлена вниз от режущей кромки; отрицательное – если передняя поверхность направлена вверх от нее; равен нулю – если передняя поверхность параллельна основной плоскости.

Главным углом в плане (j)называется угол между плоскостью резания и рабочей плоскостью. Для резца он определяется проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

В плоскости резания (рис. 1.7) измеряется угол наклона главной режущей кромки (l). Это угол между главной режущей кромкой и основной плоскостью. Если вершина резца – низшая точка кромки, то угол l – положительный, если высшая, то l – отрицательный

Все определения углов резца даны для случая, если вершина резца установлена на уровне оси вращения обрабатываемой детали и геометрическая ось стержня резца расположена перпендикулярно к оси вращения обрабатываемой детали. Нарушение этих условий приводит к изменению углов.

Углы токарных резцов и других видов режущих инструментов измеряются в одних и тех же координатных плоскостях. Исключение составляет угол a. Для сверл, зенкеров, разверток и фрез задний угол рассматривают в плоскости, параллельной подаче.

Геометрические параметры резца a, g, a1, g1, измеряются в сечениях, перпендикулярных к проекциям режущих кромок на основную плоскость.

Однако обеспечить на заточных станках положение затачиваемого инструмента относительно шлифовального круга, при котором получают требуемые геометрические параметры в таких сечениях, в большинстве случаев невозможно.

Заточные станки позволяют воспроизвести геометрию резания только в продольном и поперечном сечениях резца, перпендикулярных к основной плоскости.

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе! Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России!

Токарные резцы (рис. 2.3) являются наиболее распространенным режущим инструментом.

Они, как и металлорежущие инструменты всех других видов, имеют присоединительную часть (участок l2) в виде державки или корпуса, а также режущую часть (участок 1, с помощью которой осуществляется процесс срезания стружки.

Режущая часть состоит из одного или нескольких конструктивно обособленных режущих элементов (зубьев), которые работают одновременно или последовательно, непрерывно или с перерывами, вступая в работу один за другим.

Каждый режущий элемент имеет переднюю поверхность лезвия Аγ (по которой сходит стружка), контактирующую в процессе резания со срезаемым слоем, и одну или несколько задних поверхностей лезвия Аα. Одна из поверхностей резания называется главной, а остальные — вспомогательными задними поверхностями лезвия. Задние поверхности лезвия обращены к обрабатываемой заготовке.

Главная режущая кромка К, выполняющая основную работу резания, образуется в месте пересечения передней и задней поверхностей лезвия инструмента. Вершиной лезвия является участок режущей кромки в месте пересечения двух задних поверхностей (главной и вспомогательной). Радиус кривизны вершины лезвия rв называется радиусом вершины.

Режущие кромки и примыкающие к ним передняя и задняя поверхности лезвия в совокупности образуют главное и вспомогательное лезвия.

Преодолевая сопротивление обрабатываемого материала, лезвия врезаются в заготовку и снимают с нее стружку.

Лезвия всех инструментов в поперечном сечении имеют форму клина, который с одной стороны ограничен передней, а с другой — задней поверхностью (см. рис. 2.1).

Для определения углов лезвия резца или режущего элемента других инструментов установлены понятия: плоскость резания и основная плоскость (ГОСТ 25762—83). Плоскостью резания называют плоскость, касательную к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярную основной плоскости (рис. 2.4).

Основной называют плоскость, проведенную через точку режущей кромки перпендикулярно направлению скорости главного или результирующего движения резания в этой точке.

Различают главные и вспомогательные углы лезвия (рис. 2.5). Главные углы измеряют в главной секущей плоскости, т. е. плоскости, перпендикулярной к проекции главной режущей кромки на основную плоскость.

Главным задним углом резания α называется угол, находящийся в секущей плоскости между задней поверхностью лезвия и плоскостью резания.

Углом заострения лезвия β называется угол в секущей плоскости между передней и задней поверхностями лезвия.

Главным передним углом лезвия γ называется угол, расположенный в секущей плоскости между передней поверхностью лезвия и основной плоскостью. Сумма углов α + β + γ = 90°.

Например, если осуществить доводку основных элементов режущей части резца из быстрорежущей стали, то при том же периоде его стойкости можно увеличить скорость резания на 10 …15%.

Если скорость резания оставить в прежних пределах, то стойкость доведенного быстрорежущего резца возрастет почти в два раза, что уменьшит расходы на инструмент и снизит вспомогательное время, связанное со сменой инструмента и переналадкой станка.

Следовательно, процесс заточки и доводки режущего инструмента имеет следующее основное назначение:

Заточка инструмента осуществляется на машиностроительных предприятиях, как правило, централизованно. Вместе с тем, имея определенную квалификацию, рабочий-станочник периодически выполняет эту операцию сам. Например, вручную можно затачивать резцы, сверла. Для заточки более сложного инструмента необходимо специальное оборудование.

Геометрия токарного резца

Геометрия токарного резца Знание геометрии токарного резца и умение затачивать его должен знать каждый токарь. От геометрии и заточки резца зависит очень много, например качество изготовляемой продукции, долговечность резца с момента заточки и до следующей переточки, стружкообразование и многое другое.

Передняя поверхность – служит для схода стружки. Передняя поверхность может быть отрицательной (вершинка резца смотрит вверх) и положительной (вершинка резца смотрит вниз, то есть вершинка ниже главной режущей кромки резца) в зависимости от вида обработки.

Главная задняя поверхность – служит для поддержки пластины (головки резца). От угла главной задней поверхности зависит износостойкость резца.

Вспомогательная задняя поверхность – предназначена для свободного передвижения режущего инструмента по обрабатываемой поверхности.

И так, разобравшись, из чего состоит резец, переходим непосредственно к геометрии резца.

направлению скорости главного движения резания в этой точке.

Передний угол резания γ это угол в секущей плоскости между передней поверхностью лезвия и основной плоскостью. Главным передним углом γ будет угол в главной секущей плоскости. От величины переднего угла зависит сход стружки.

Задний угол α это угол в секущей плоскости между задней поверхностью лезвия и плоскостью резания, а в главной секущей плоскости этот угол называется главным задним углом. Увеличение заднего угла приводит к уменьшению угла заострения β, и следовательно к ослаблению режущей кромки, выкрашиванию и преждевременному выходу инструмента из строя.

Точение различных изделий на токарном оборудовании выполняют посредством инструмента, который носит обобщающее название резец токарный. Резцовый инструмент классифицируется главным образом по функциональному назначению, от которого напрямую зависят конструктивные особенности отдельных видов, конструкция и конфигурация их лезвий.

Другие классифицирующие признаки относятся к его ориентации во время рабочего процесса, виду режущей части, а также материала, из которого он изготовлен.

Кроме токарных станков для металлообработки, существует аналогичное оборудование для точения изделий из дерева, резцы которого имеют отличную конструкцию и пригодны только для работы с древесиной и пластиками.

Чтобы различать их с резцовым инструментом для токарной обработки металлов, в названии последнего часто употребляют словосочетание «резец по металлу». Типоразмеры и конструктивные характеристики токарных резцов регламентируются государственными и международными стандартами и в виде специального кода указываются на их маркировке.

Конструктивные элементы токарного резца

Основная часть токарного резцового инструмента имеет примерно одинаковую компоновку и конфигурацию основных частей. В основном они отличаются геометрией режущей части, что связано с функциональным назначением конкретного типа резцового инструмента.

Кроме того, существует несколько технологий сочленения державки и режущей части, от которых зависит базовая конструкция токарных резцов. Тем не менее все модели имеют примерно одинаковый набор рабочих плоскостей и граней головки резца, участвующих в процессе резания.

Кроме основных, непосредственно реализующих процесс снятия припуска, к ним также относятся элементы, ответственные за направленный отвод слоя удаленного металла, формирование и ломку стружки и пр.

На рисунке ниже представлены классические элементы резца и их расположение на режущей части.

Одной из особенностей токарной обработки является то, что горизонтальное продольное движение резцового инструмента может осуществляться в двух направлениях: от шпинделя (вправо) и по направлению к нему (влево).

Смена направления движения требует изменения ориентации режущих поверхностей, поэтому инструментальная промышленность производит токарный инструмент в обоих вариантах. Чтобы определить, правый это или левый резец, нужно поместить на него правую ладонь пальцами в сторону лезвия.

Если большой палец будет справа от вершины, то это правый, а если нет — левый.

Плоскости резания

Угловые параметры резцового токарного инструмента рассчитываются с помощью системы координатных плоскостей, среди которых базовыми являются основная, резания и главная секущая.

Их взаимный наклон формирует углы заточки режущей части, обеспечивающие токарную обработку на расчетных режимах.

Таким образом определяются следующие углы: главный передний (γ), главный задний (α), угол заострения (β), а также ряд других углов (см. правый рис. ниже).

Можно ли самостоятельно провести сварку алюминия аргоном?

Углы резца

Работа токарного инструмента в процессе резания определяется угловыми параметрами передней и задней поверхностей. Поэтому основные углы резца — это главный передний (γ) и главный задний (α).

При увеличении первого снижаются затраты мощности на выполнение резания, улучшается стружкоотвод и снижается шероховатость.

С другой стороны, при увеличении переднего угла снижается толщина лезвия, что приводит к ухудшению его прочностных характеристик, усилению выкрашивания и уменьшению скорости отвода тепла.

Основное назначение заднего угла — это снижение трения между поверхностью резания и главной задней. Кроме главных по функциональности углов α и γ при расчете определяется еще несколько углов, чьи величины влияют на класс чистоты токарной обработки, процесс формирования стружки и другие технические характеристики.

Рабочие режимы

Работы с подрезными резцами осуществляются в различных режимах в зависимости от типа обработки поверхности. Далее рассмотрены особенности применения данных инструментов на примере модели ВК8. Для предметов цилиндрической конфигурации и подрезания торцов и уступов применяют как поперечную, так и продольную передачи.

Черновую обработку осуществляют на глубину 2-5 мм с применением поперечной подачи на 0,3-0,7 мм за оборот. Названные характеристики для чистовых работ равны 1 мм и 0,1-0,3 соответственно.

Токарные резцы

При
обработке резанием применяют режущие
инструменты разнообразных форм и
конструкций.

Простейшей формой режущего
инструмента является токарный резец
(рис. 1).

Резец имеет рабочую часть –
головку Б, на которой расположены режущие
элементы, и державку А, предназначенную
для установки и закрепления резца на
станке (в резцедержателе).

Р
ис.
1. Элементы режущих
инструментов

Заточкой
создаются клинообразная форма головки
резца для лучшего внедрения в обрабатываемый
материал. На
головке резца расположены ее рабочие
элементы (см. рис. 1): 1–передняя
поверхность; 3–главная
и 4–вспомогательная
задние поверхности 2–главная
и 6–вспомогательная
режущие кромки; 5–вершина
резца.

2. Поверхности
на обрабатываемой детали, координатные

и секущие плоскости

На
обрабатываемой детали (заготовке)
различают следующие поверхности (рис.
2, а):
1–обрабатываемая,
2–обработанная
и 3–поверхность
резания. Для определения углов резца
рассматривают следующие координатные
плоскости:

Основная
плоскость
(ОП) – плоскость, проходящая через
основание державки резца (рис. 2, а).

Плоскость
резания(ПР) – проходит
через главное режущее лезвие резца,
касательно к поверхности резания
заготовки.

Главная
секущая плоскость
(N
– N)
– плоскость, перпендикулярная к проекции
главного режущего лезвия на основную
плоскость (рис. 2, б).

Рис.
2. Координатные
и секущие плоскости

Вспомогательная
секущая плоскость(N1
– N1)
– плоскость, перпендикулярная к проекции
вспомогательного режущего лезвия на
основную плоскость. На рис. 2, б
показаны следы плоскости N– N и N1
– N1.

3. Углы токарного
резца

Углы
резца определяют положение в пространстве
элементов его рабочей части. Эти углы
называют углами
резца в статике
и показаны на рис. 3. Совокупность углов
резца составляет его геометрию.

Рис.
3. Углы резца
в статике

В главной секущей плоскости измеряют
главный передний угол γ, главный задний
угол α, угол заострения β и угол
резания δ (рис. 3).

Главный передний
угол — угол, заключенный между передней
поверхностью резца
и плоскостью перпендикулярной к плоскости
резания, проведенной через главную
режущую кромку. На рис.

3 он положительный,
но может быть равным нулю или иметь
отрицательное значение.

Главный задний угол α — это угол,
заключенный между главной задней
поверхностью резца и плоскостью резания.

Углом заострения β называют
угол, заключенный между передней и
главной задней
поверхностями.

Углыγ, α и βназывают
главными
углами, так
как они определяют геометрию режущего клина. Сумма этих углов составляет
90˚, т.е.γ
+ α + β = 90˚.

Угол
при вершине ε– угол между
проекциями режущих кромок на основную
плоскость. Сумма углов φ+
φ1+
ε= 180˚. Для
проходных резцов φ= 30–90˚; φ1= 10–45˚.

Положение
главной режущей кромки относительно
основной плоскости определяется углом
λ – углом
наклона главной режущей кромки.
Это угол, заключенный между главной
режущей кромкой и линией, проведенной
через вершину резца параллельно основой
плоскости. Угол λизмеряется
в плоскости, проходящей через главную
режущую кромку перпендикулярно к
основной плоскости.

Рис.
4. Углы наклона
главной режущей кромки

Угол
λможет
быть отрицательным (рис. 4, а),
равным 0 (рис. 4, б)
и положительным (рис. 4, в).
Для токарных резцов λ= –5…+15˚.

Угол λ влияет на
направление схода стружки и прочность
режущей кромки.

4. Классификация токарных резцов

На токарных станках выполняют много
видов обработки, что при­вело к созданию
большого количества резцов по назначению
и конструкции. Типы токарных резцов в
основном подразделяют по следующим
признакам: виду обработки, характеру
обработки, форме головки, направлению
подачи, способу изготовления и роду
материала режущей части.

Рис. 5. Основные типы токарных резцов

На рис. 5 приведены типы резцов по виду
обработки. Проходные резцы
1,2 и 3 служат для обтачивания гладких
цилиндрических и конических поверхностей.
Подрезной резец 4 работает с поперечной
подачей при обточке плоских торцовых
поверхностей. Широкий проходной резец
5 служит для чистового продольного
точения.

Расточный резец 6 применяется
при растачивании сквозных отверстий,
а расточной упорный резец 7 — для
растачивания глухих отверстий. Отрезной
резец 8 применяется для разрезания
заготовки и для протачивания кольцевых
канавок.

Для нарезания резьбы применяют
резьбовой резец 9, а для обточки фасонных
поверхностей — резец 10.

По характеру обработки резцы подразделяют
на черновые (обдирочные) 2, чистовые
5 и для тонкого точения. По форме головки:
прямые 1,3, отогнутые 2, оттянутые 8 и
изогнутые.

По направлению подачи их подразделяют
на правые и левые. Правые работают с
подачей справа налево, а левые — слева
направо.

По способу изготовления
резцы бывают целые, с приваренной встык
головкой, с припаянной пластинкой, с
механическим креплением режущей
пластинки.

По применяемому материалу
резцы бывают из быстрорежущей стали, с
пластинками из твердого сплава или
минералокерамики, с кристаллами алмазов.

5. ИЗМЕРЕНИЕ УГЛОВ РЕЗЦА И
ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Углы γ, α, α1,
φ, φ1,
λизмеряют с помощью угломера,
а углы β, δ и ε определяют вычислением
по формулам: β = 900 – (α + γ); δ = α + β и ε = 1800 – (φ + φ1).

В отчете необходимо описать основные
типы токарных резцов, привести рисунок
токарного проходного резца c
обозначением частей и элементов резца.
Измерить и вычислить углы проходного,
подрезного и отрезного резцов и данные
занести в табл. 1.

Сделать чертеж токарного проходного
резца с необходимыми сечениями и
проставить все угловые обозначения.

Какие движения различают при обработке резанием?

Что называют главным движением и движением подачи?

Назовите части и элементы токарного проходного резца.

Какую плоскость называют основной и какую плоскостью резания?

Какая плоскость называется главной секущей и какие углы измеряют в этой плоскости?

Назовите углы в плане.

Как измерить углы в плане?

Какой угол называют углом наклона главной режущей кромки, и на что он оказывает влияние?

Назовите типы токарных резцов и их назначение.

10. Как определить углы заострения резания
и при вершине?

Заточка токарных резцов по металлу

Заточка резца необходима для придания требуемой формы и угла рабочей поверхности. Производится она при превышении допустимых параметров износа резца, или перед началом работы новым инструментом. Данная операция позволяет значительно продлить срок эксплуатации оснастки, но требует строго соблюдения технологии работ.

В процессе точения происходит трение стружки о переднюю поверхность инструмента и обрабатываемой детали о заднюю в зоне реза. При одновременном значительном повышении температуры происходит постепенный износ детали.

При превышении максимально допустимой величины износа резец не может быть использован для дальнейшего проведения работ и требует заточки и доводки по передней и задней поверхности.

Допустимая величина износа указана в таблице ниже

Инструмент для заточки

Для абразивной заточки резца может быть использован заточной или токарный станок. Для твердосплавного инструмента используется зеленый карборунд средней твердости. Для первичной обработки абразив круга должен составлять 36-46, при завершении процесса – 60-80. Для высокого качества заточки необходим целый круг, без дефектов и нарушения геометрии.

Для заточки токарных резцов широко применяются и алмазные круги, что обеспечивает высокую чистоту режущих поверхностей. В сравнении с карборундовыми кругами чистота поверхности резца повышается на два класса, увеличивается производительность работ.

Применение алмазных кругов увеличивает и ресурс работы инструмента – возможное количество переточек резца увеличивается на 20-30%. Но следует учесть, что экономически целесообразно применение заточки алмазным инструментом при припуске не более 0,2 мм.

Порядок и особенности

Стандартный порядок заточки:

Параметры заточки задней поверхности указаны на рисунке ниже

На рисунке (а) указана задняя поверхность с одной плоскостью заточки, на рисунке (б) – с несколькими. При напайке твердосплавных пластин задняя поверхность имеет три плоскости:

Заточка передней поверхности твердосплавных резцов имеет гораздо большее количество разновидностей (см. рис. ниже).

Основные формы:

В процессе заточки необходимо чтобы режущая кромка обрабатываемого инструмента располагалась на линии центра заточного станка или ниже не более чем на 3-5 мм.

Направление вращения круга должно обеспечить прижим пластинки к державке, т. е. идти на пластинку. В процессе работы желательна непрерывная подача охлаждающей жидкости.

При периодическом охлаждении возможно перенапряжение структуры материала и появление микротрещин.

При заточке необходим легкий нажим и постоянное перемещение вдоль поверхности круга для формирования ровной поверхности. После завершения заточки геометрия инструмента проверяется с помощью шаблонов или специальных приборов.

Доводка инструмента

Доводка осуществляется с помощью абразивных паст карбида бора на вращающемся чугунном диске (не более 2 м/с). Может использоваться паста ГОИ или другие специальные материалы для полировки. Для полировки паста наносится на диск.

Далее, при вращении диска, резец прижимается и зерна абразивной пасты сглаживают имеющиеся шероховатости.

Таким образом, полностью восстанавливается геометрия и первоначальная чистота рабочей поверхности резца, обеспечивается его пригодность к дальнейшей эксплуатации.

Источник