13.3. Режущие инструменты, действительные углы режущего лезвия

Лезвийные режущие инструменты чрезвычайно разнообразны. Ниже в качестве примеров рассмотрены некоторые из них.

Резцы – одни из наиболее распространенных режущих инструментов. Основные типы резцов: проходные, подрезные, расточные и отрезные (рис. 13.15). По конструкции они могут быть напайными или с механическим креплением сменных многогранных режущих пластин.

а

в

б

г

д

Рис. 13.15. Токарные резцы: а – проходной, б – проходной резец с механическим креплением твердосплавной пластины, в – подрезной, г – расточной, д – отрезной

Осевые инструменты для обработки отверстий: сверла, зенкеры, развертки, расточные головки. Кинематика способов обработки этими инструментами характеризуется вращательным движением резания инструмента (или заготовки) и поступательным перемещением подачи инструмента по оси вращения.

Сверла – осевые режущие инструменты, предназначенные для образования отверстий в сплошном материале, а также для рассверливания отверстий, предварительно полученных сверлением, литьем, обработкой давлением. Основные типы сверл: перовые, спиральные (с винтовыми канавками), специальные (для сверления глубоких отверстий, кольцевые, комбинированные и др.). Наибольшее распространение получили спиральные сверла (рис. 13.16а).

а

б

Рис. 13.16. Основные геометрические параметры: а) спирального сверла, б) зенкера

Зенкеры – осевые многолезвийные режущие инструменты для промежуточной или окончательной обработки отверстий, предварительно полученных сверлением, литьем, обработкой давлением (13.16б).

Развертки – осевые многолезвийные режущие инструменты для окончательной обработки отверстий (рис. 13.17).

Рис. 13.17. Развертка

Фрезы – многозубые режущие инструменты с вращательным относительно оси инструмента движением резания и любым движением подачи в плоскости, перпендикулярной оси вращения (см. рис. 13.16).

Метчики – инструменты для нарезания резьбы в отверстиях (рис. 13.18), плашки – для нарезания наружных резьб.

а

б

Рис. 13.18. Метчик (а) и схема нарезания резьбы метчиком (б)

Для определения действительных углов режущего лезвия, параметров сечения срезаемого слоя используются следующие координатные плоскости: основная плоскость, рабочая плоскость, плоскость резания и плоскость стружкообразования.

Основная плоскость перпендикулярна скорости действительного главного движения (рис. 13.19а).

Рабочая плоскость содержит векторы скорости резания v и подачи s (рис. 13.19б).

Плоскость резания проводится через режущую кромку и скорость резания v (рис. 13.19г). Если режущая кромка криволинейная, то плоскость резания касается режущего лезвия в рассматриваемой точке.

а

б

в

г

Рис. 13.19. Действительные углы режущего лезвия при строгании: а – в основной плоскости, б – в рабочей плоскости, в – в плоскости стружкообразования, г – в плоскости резания

Плоскость стружкообразования (для всей стружки) проходит через перпендикуляр к режущей кромке в плоскости резания и через вектор схода стружки v₁. В данной точке режущей кромки (для элементарного участка стружки шириной b) плоскость стружкообразования перпендикулярна режущей кромке.

Действительные углы режущего лезвия – угол в плане, задний угол, угол наклона режущей кромки и передний угол – определяются соответственно в основной плоскости, рабочей плоскости, плоскости резания и плоскости стружкообразования.

Действительный угол в плане  измеряют в основной плоскости между проекцией режущей кромки и рабочей плоскостью (рис. 13.19а). В этой же плоскости измеряют и радиус r при вершине (радиус закругления вершины).

Действительный задний угол  измеряют в рабочей плоскости (рис. 13.19б) как угол между задней поверхностью и направлением вектора скорости движения резания.

В плоскости резания измеряют угол наклона режущей кромки  (рис. 13.19г) между режущей кромкой и основной плоскостью. Положительным считается угол , если вершина резца – самая низкая точка режущей кромки.

При фрезеровании цилиндрической фрезой (рис. 13.20) угол  наклона режущей кромки является углом наклона винтового зуба. Соответственно для прямозубой фрезы угол  равен нулю.

Рис. 13.20. Схема фрезерования цилиндрической фрезой с винтовым зубом

Действительный передний угол измеряют в плоскости стружкообразования как угол между основной плоскостью и направлением вектора скоростисхода стружки. Направление схода стружки в плоскости стружкообразования зависит от многих факторов и может существенно изменяться при изменении условий резания. Увеличение действительного переднего угламожет быть вызвано возникновением на режущем лезвии наростов или застойных зон.