2.1.3. Геометрия токарных резцов.

Знание геометрии, частей, конструктивных элементов токарных резцов позволяет ориентироваться во всем многообразии лезвийных металлорежущих инструментов.

Рис. 2.6 Части резца

Режущая часть I резца (рис. 2.6.) производит работу резания, остальная часть II является крепежно-присоединительной и служит для закрепления резца в резцедержателе станков токарной группы, а иногда и специальных оправках (борштангах) или державках.

Режущая часть образуется рядом поверхностей, которые, пересекаясь, образуют режущие кромки и вершину (или вершины) резца. Передняя поверхность – это поверх­ность, по которой сходит стружка. Задние поверхности резца обращены к обрабатываемой заготовке, главная – к поверхности резания, вспомогательная – к обработанной поверхно­сти. Место пересечения передней и главной задней поверхностей резца называется главной режущей кромкой; место пересечения передней и вспомогательной задней поверхностей называется вспомогательной режущей кромкой. Вершина резца - это место сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок. Режущие кромки называют режущими лез­виями.

В условиях производства наиболее часто для характеристики геометрии резца ис­пользуются углы α, γ, α₁, φ, φ₁ (рис. 2.7.).

Рис 2.7. Углы режущей части резца.

α - главный задний угол

γ - главный передний угол

β - угол заострения

δ - угол резанья

α₁ и γ₁- вспомогательные задний и передний углы

φ - главный угол в плоскости

φ₁ - вспомогательный угол в плане

2.1.4. Стружкообразование при резании.

И .А. Тиме в 1868 г. в результате опытов строгания стали и других материалов с ма­лыми скоростями расчленил процесс образования стружки на три момента. В первый мо­мент в начале резания происходит соприкосновение резца с деталью (рис. 2.8, а), в ма­териале возникают деформации (рис. 2.8, б).

Рис. 2.8. Последовательность образования элементов стружки (по И.А. Тиме)

Затем резец своей кромкой вдавливается в металл (рис. 2.8, в), вызывая его пла­стическую деформацию. В течение всего второго момента резец врезается на всю глубину срезаемого слоя, и происходит дальнейшая деформация материала в зоне, ограниченной передней поверхностью резца и плоскостью Г-Г, проведенной наклонно через вершину резца под углом β' к передней поверхности резца (см. рис.2.8, в). Угол β' И. А. Тиме назвал углом действия, а плоскость Г-Г – плоскостью скалывания. Угол β₁ был назван углом ска­лывания.

В третий момент, когда напряжение в зоне угла β' достигнет определенного преде­ла, происходит скалывание материала по упомянутой плоскости скалывания (рис. 2.8, г) и образуется первый элемент стружки. Повторение процесса ведет к образованию 2-го, 3-го и так далее элементов стружки (рис. 2.8, д). И. А. Тиме дал поныне действующую класси­фикацию стружек, разделив их на сливную, скалывания и надлома (рис. 2.9).

Р и с. 2.9. Стружка, (а- сливная, б - скалывания, в - подлома)

Сливная стружка получается при обработке вязких материалов при малых толщинах, больших передних углах и скоростях резания. Наружная прирезцовая сторона слив­ной стружки – гладкая, блестящая; внутренняя сторона – матовая, с множеством мелких за­зубрин.

Стружка скалывания получается при обработке материала средней твердости при больших толщинах, малых передних углах и скоростях резания. Ясно видны отдельные элементы стружки.

Стружка надлома образуется при обработке хрупких материалов. Чаще всего эта стружка состоит из раздельных кусков. Сливная стружка – один из видов стружки скалы­вания с неполной деформацией.

В условиях производства важную роль играют вид стружки, ее безопасность для ра­бочего, простота удаления из зоны обработки на станке. При резании пластичных мате­риалов необходимо принимать меры, обеспечивающие завивание и ломание стружки. К ним относятся оптимальная геометрия инструмента и режим резания, периодическое из­менение подачи, наложение колебательного движения на подачу инструмента.

Резцы выполняются с накладными стружколомателями или стружкозавивателями с заточенными стружколомательными и стружкозавивательными порожками, лунками и др.