6.2.3. Элементы токарного резца

Токарный прямой проходнойрезец (рис. 6.5) является одним из наиболее применяемых для точения резцов. Он состоит из двух частей: рабочей частиIи стержняII. Стержень служит для закрепления резца в резцедержателе станка. Рабочая часть резца выполняет работу по срезанию слоя металла с заготовки и состоит из нескольких элементов.

Передняя поверхность1- поверхность, по которой сходит стружка.Главная задняя поверхность 2 - поверхность, обращенная к поверхности резания заготовки.Вспомогательная задняя поверхность3 - поверхность, обращенная к обработанной поверхности заготовки.Главное режущее лезвие4 -линия пересечения передней и главной задней поверхностей.Вспомогательное режущее лезвие5 -линия пересечения передней и вспомогательной задней поверхностей.Вершина резца6 - точка пересечения главного и вспомогательного режущих лезвий.

К

Рис. 6.5. Элементы токарного резца

роме этих основных элементов резцы других типов могут иметь переходное (дополнительное) режущее лезвие, располагающееся между главным и вспомогательным режущими лезвиями. В этом случае рабочая часть резца будет иметь еще переходную заднюю поверхность. Некоторые резцы, могут иметь дублирование отдельных элементов, как, например, токарный отрезной резец. Вершина резцов может быть острой, закругленной по радиусу или в виде прямой линии небольшой длины. Если вершина резца имеет радиус, то чистота обработанной поверхности улучшается, так как в этом случае уменьшается площадь остаточного сечения срезаемого слоя. Наличие переходного режущего лезвия повышает чистоту обработанной поверхности.

6.2.4. Координатные плоскости резцов

Чтобы резец мог выполнять работу резания, его рабочей части необходимо придать форму клина. Для этого резец затачивают по передней и задним поверхностям. Для определения углов резца пользуются координатными плоскостями (рис. 6.6).

Рис. 6.6. Координатные плоскости для определения углов

Основная плоскость(О. П.) -плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач. У токарных резцов, имеющих стержень в виде параллелепипеда, за основную плоскость принимают нижнюю опорную поверхность стержня резца, или любую другую, параллельную ей (рис. 6, а).

Плоскость резания(П. Р.)-проходит через главное режущее лезвие резца, касательно к поверхности резания заготовки.

Главная секущая плоскость- плоскость, перпендикулярная к проекции главного режущего лезвия на основную плоскость. На рис. 6, б показан след этойNN.

Вспомогательная секущая плоскость- плоскость, перпендикулярная к проекции вспомогательного режущего лезвия на основную плоскость. На рис. 6, б показан след этой плоскостиN₁N_1.

6.2.5. Углы резца в статике

Углы инструмента, определяющие форму его рабочей части как геометрического тела называют углами в статике. Рассмотрение углов в статике необходимо для того, чтобы можно было изготовить его в металле и сделать заточку рабочей части. При рассмотрении углов резца в статике исходят из следующих предположений: ось резца, как геометрического тела, перпендикулярна линии центров токарного станка; вершина резца находится на линии центров станка; совершается лишь главное движение резания, а движение подачи отсутствует. Углы резца в статике показаны на рис. 6.7.

Г

Рис. 6.7. Основные углы резца

лавный передний уголγ измеряется в главной секущей плоскости между следом передней поверхности и следом плоскости, перпендикулярной к следу плоскости резания. В дальнейшем угол γ будем называть просто передним углом

Основное назначение переднего угла - уменьшение степени деформации стружки и обрабатываемой поверхности. С увеличением угла γ уменьшается деформация срезаемого слоя, снижаются силы резания и расход мощности. Одновременно улучшается сход стружки и повышается качество обработанной поверхности. Однако увеличение угла γ приводит к ослаблению главного режущего лезвия, снижению его прочности, увеличению износа вследствие выкрашивания, ухудшаются условия теплоотвода от режущего лезвия. При обработке вязких и мягких металлов используют резцы с большим значением угла γ, при обработке хрупких металлов - с меньшим и даже отрицательным углом γ (угол располагается в теле резца).

Главный задний уголα измеряется в главной секущей плоскости между следом плоскости резания и следом главной задней поверхности. Угол α служит для уменьшения трения между главной задней поверхностью резца и поверхностью резания заготовки и, следовательно, для уменьшения износа резца по задней поверхности. Увеличение угла α приводит к снижению прочности режущего лезвия. Величина угла α зависит от рода обрабатываемого материала. При обработке мягких и вязких металлов угол α должен быть больше, чем при обработке хрупких, так как у вязких металлов больше степень упругого деформирования.

Угол расположенный между передней поверхностью и главной задней поверхностью называют углом заострениярезцаβ. Он равен разности углов 90° - (α + γ) =β. Угол расположенный между передней поверхностью и плоскостью резания называютуглом резанияδ. Он равен разности углов 90° - γ= δ.

Вспомогательный задний уголα₁измеряется во вспомогательной секущей плоскости между следом вспомогательной задней поверхности и следом плоскости, проходящей через вспомогательное режущее лезвие перпендикулярно основной плоскости. Основное назначение угла α₁— уменьшение трения между вспомогательной задней поверхностью резца и обработанной поверхностью заготовки.

Главный угол в планеφ- угол между проекцией главного режущего лезвия на основную плоскость и направлением подачи. Уголφоказывает значительное влияние на чистоту обработанной поверхности. С уменьшением углаφчистота поверхности повышается. Одновременно с этим уменьшается толщина среза и увеличивается его ширина. Это приводит к увеличению активной части длины главного режущего лезвия. Сила и температура резания, приходящиеся на единицу длины лезвия, уменьшаются, а вместе с этим снижается износ резца. Однако с уменьшением углаφ резко возрастает радиальная составляющая силы резания, что вызывает деформацию (прогиб) заготовки. Кроме того, возможно возникновение вибраций.

Вспомогательный угол в плане φ₁- угол между проекцией вспомогательного режущего лезвия на основную плоскость и направлением подачи. С уменьшением углаφ₁ чистота обработанной поверхности улучшается, увеличивается прочность вершины резца и снижается его износ. Угол, равный разности углов 180° -(φ + φ₁) = ε, называютуглом в планепри вершине резца.

У

Рис. 6.8. Угол наклона режущего лезвия

гол наклона главного режущеголезвия λ измеряется в плоскости, проходящей через главное режущее лезвие перпендикулярно к основной плоскости, между главным режущим лезвием и линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости. Угол λ влияет на направление схода стружки. Этот угол может быть меньше, равен или больше нуля (рис. 6.8). Если вершина резца является высшей точкой главного режущего лезвия, то угол λ, отрицателен и стружка сходит в направлении обработки. Если главное режущее лезвие параллельно основной плоскости, то λ = 0 и стружка сходит по оси резца. Если вершина резца является низшей точкой главного режущего лезвия, то угол λ, положителен и стружка сходит в направлении, обратном направлению обработки. Учитывать направление схода стружки особенно важно при обработке заготовок на токарных автоматах. Стружку следует отводить так, чтобы она не мешала работе инструментов в других позициях автомата.