Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОКМ. Лаб. раб. - 1..doc
Скачиваний:
71
Добавлен:
14.02.2015
Размер:
2.26 Mб
Скачать

Лабораторная работа № 1 токарные резцы

Цель работы: изучение типов, конструкции и геометрических параметров токарных резцов и приобретение навыков измерения их геометрических параметров.

Теоретические основы основные типы токарных резцов

Резец – это однолезвийный инструмент для обработки с поступательным или вращательным движением резания и возможностью подачи в любом направлении (ГОСТ 25761-83).

Токарные резцы являются наиболее распространенным и простым видом режущего инструмента. Под действием режущего инструмента обрабатываемая заготовка приобретает заданную конфигурацию, размеры и качественные характеристики поверхностного слоя.

При обработке резанием на обрабатываемой заготовке различают следующие поверхности (рис. 1):

Рис. 1. Поверхности обрабатываемой заготовки

обрабатываемую поверхность – поверхность, которая будет удалена (1);

обработанную поверхность – поверхность, полученная после снятия стружки (2);

поверхность резания – поверхность, образуемая на обрабатываемой заготовке непосредственно режущей кромкой резца (3).

Токарные резцы классифицируют по виду и характеру обработки, форме рабочей части, направлению подачи, материалу рабочей части, способу изготовления, сечению крепежной части, установке относительно заготовки.

По виду обработки различают проходные резцы, применяемые для наружного точения (прямые, отогнутые, упорные) (рис. 2, а, б, в); подрезные (рис. 2, г) – для подрезания торцов и обработки ступенчатых поверхностей; расточные (рис. 2, д) – для растачивания отверстий, предварительно просверленных или полученных штамповкой или литьем; отрезные (рис. 2, е) – для отрезки заготовок и точения прямоугольных канавок; резьбовые (рис. 1, ж) – для нарезания резьбы; контурного точения (рис. 2, з) – для работы на станках с копировальными устройствами и станках с ЧПУ; фасонные (рис. 2, и) – для выполнения фасонных работ.

Рис. 2. Типы токарных резцов:

а, б, в – проходные, соответственно прямой, отогнутый, упорный;

г – подрезной; д – расточной; е – отрезной; ж – резьбовой;

з – контурного точения; и – фасонный; Н – высота; В – ширина;

L – длина резца; l – длина рабочей части; d – диаметр крепежной части

По характеру обработки резцы бывают черновые и чистовые.

По форме рабочей части резцы могут быть прямые, отогнутые вправо или влево, оттянутые вверх или вниз и изогнутые.

По направлению продольной подачи резцы делят на правые и левые. Правые резцы работают справа налево (от задней бабки к передней), левые – в обратном направлении.

По материалу рабочей части резцы разделяют на резцы из быстрорежущей стали, с пластинками твердого сплава, режущей керамикой, со вставками из композитов и алмаза, а также непосредственно с кристаллами алмаза. Углеродистые и легированные инструментальные стали для изготовления токарных резцов применяют редко.

По способу изготовления резцы бывают цельные (головка и тело сделаны из одного материала), составные (с приваренной или припаянной рабочей частью), сборные (с механическим креплением пластин). Широко применяют резцы с механическим креплением сменных многогранных пластин (СМП), имеющих различную форму (трех-, четырех-, пяти-, шестигранных и т. п.) и предназначенных для разных типов резцов и условий резания. К их достоинствам относятся высокие механические свойства и быстрота смены пластины без потери установленного размера. При помощи твердосплавных пластин значительно проще получить необходимые геометрические параметры режущей части.

По сечению крепежной части резцы делят на стержневые, призматические и круглые (дисковые). Стержневые резцы в свою очередь могут иметь прямоугольное, квадратное и круглое сечения. Круглые и призматические резцы обычно бывают фасонные и резьбовые.

По установке относительно заготовки различают радиальные (наиболее часто применяемые) и тангенциальные резцы.

Рис. 3. Элементы токарного резца:

1 – рабочая часть; 2 – крепежная часть (стержень); 3 – вершина резца

Наиболее распространены стержневые резцы (рис. 3). Они состоят из рабочей части 1, содержащей лезвие, и крепежной части (стержня) 2, используемой для установки в резцедержателе станка.

На лезвии различают переднюю поверхность Аγ (по которой сходит стружка), главную Аα и вспомогательную Аα1 задние поверхности (обращенные к заготовке), главную К и вспомогательную К1 режущие кромки (образованные пересечением передней и задних поверхностей) и вершину резца 3 (в точке пересечения главной и вспомогательной режущих кромок).

Для определения числовых значений угловых параметров элементов лезвия принята прямоугольная система координат. Статическая система координат (ССК) с началом в рассматриваемой точке режущей кромки ориентирована относительно направления скорости главного движения резания (ГОСТ 25762–83).

Рис. 4. Геометрические параметры токарного резца

При определении углов резца используют следующие плоскости: основную Рν , резания Рп и рабочую Рs (рис. 4). Основная плоскость Рν проходит через точку режущей кромки перпендикулярно вектору скорости главного движения. В ней располагаются векторы движений продольной и поперечной подач.

Плоскость резания Рп – плоскость, касательная к главной режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная основной плоскости. Вспомогательная плоскость резания проходит аналогично через вспомогательную режущую кромку.

Рабочая плоскость Рs образована векторами скорости главного движения и движения подачи и проходит через вершину резца.

Углы резца рассматривают в главной Рτ и вспомогательной Р´τ секущих плоскостях, перпендикулярных соответственно линиям пересечения главной и вспомогательной плоскостей резания с основной плоскостью.

В главной секущей плоскости Рτ рассматривают следующие углы: передний угол γ - угол между передней поверхностью, на которую сходит стружка, и основной плоскостью Рν. С увеличением переднего угла γ уменьшается работа резания и снижается шероховатость обработанной поверхности; угол заострения β - угол между передней и главной задней поверхностями резца, определяющий прочность режущей части; главный задний угол α - угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания Рп.

Сумма углов α + β + γ = 90º . Сумму углов α и β называют углом резания и обозначают δ.

Во вспомогательной секущей плоскости Р´τ рассматривают вспомогательный задний угол α1. У отогнутых проходных резцов этот угол обычно равен главному заднему углу α.

Задние углы α и α1 уменьшают трение между задними поверхностями инструмента и поверхностью обрабатываемой заготовки, что приводит к снижению силы резания и уменьшению износа резца, однако чрезмерное увеличение заднего угла приводит к ослаблению лезвия. При обработке стальных и чугунных деталей рекомендуется задние углы выполнять в пределах 6...12°.

В основной плоскости (при виде сверху на резец, установленный в суппорте токарного станка) рассматривают углы в плане.

Главный угол в плане φ – угол между проекциями на основную плоскость плоскости резания и рабочей плоскости. Главный угол в плане φ влияет на силы резания. При обработке деталей малой жесткости угол φ = 90º. В этом случае радиальная сила, вызывающая изгиб детали, минимальна.

В зависимости от условий работы принимают φ = 30...90°. При обработке на универсальных токарных станках чаще всего φ = 45°. У проходных, подрезных и большинства отрезных резцов φ = 90°. У резцов для растачивания глухих отверстий φ > 90°, а для растачивания сквозных отверстий φ = 45...60°.

Вспомогательный угол в плане φ1 – угол между проекциями на основную плоскость вспомогательной плоскости резания и рабочей плоскости. Наиболее распространенный вспомогательный угол в плане φ1 = 12...15°.

Угол вершины ε – угол между проекциями главной и вспомогательной плоскостей резания на основную плоскость.

Сумма углов φ + φ1 + ε = 180º.

Угол наклона главной режущей кромки λ – угол в плоскости резания между главной режущей кромкой и основной плоскостью. Этот угол влияет на направление схода стружки. Угол λ считают положительным, когда вершина резца является низшей точкой режущей кромки (рекомендуется для черновой обработки, так как стружка сходит на обработанную поверхность); равным нулю, когда главная режущая кромка лежит в основной плоскости (стружка сходит на резец – принимается наиболее часто), и отрицательным, когда вершина является высшей точкой режущей кромки (стружка сходит на обрабатываемую поверхность – у резцов для чистовой обработки).