ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТОКАРНОГО РЕЗЦА

На рис. 2.4 показаны вид токарного проходного резца в проекции на основную плоскость и углы в сечениях N – N и N₁ – N₁ , перпендикулярных к проекциям соответственно главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость. Здесь плоскость N – N называют главной секущей плоскостью,так как именно в ней и параллельных ей плоскостях, проходящих через любые точки главной режущей кромки, происходит процесс деформирования обрабатываемого материала при его переходе в стружку.

В главной секущей плоскости N – N различают:

главный передний уголγ - угол между передней поверхностью резца (или касательной к ней) и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания в рассматриваемой точке главной режущей кромки;

главный задний уголα - угол между главной задней поверхностью резца (или касательной к ней) и плоскостью резания;

угол резанияδ - угол между плоскостью резания и передней поверхностью резца (или касательной к ней);

Рис. 2.4. Геометрические параметры режущей части токарного проходного резца

угол заостренияβ - угол между главной задней и передней поверхностями резца (или касательными к ним): β = 90° - (α + γ).

Аналогичные определения можно дать и вспомогательным углам α₁ и γ₁, получаемым в сечении вспомогательной режущей кромкирезца вспомогательной секущей плоскостью N₁ – N₁.

вспомогательный передний уголγ₁ -угол между передней поверхностью (или касательной к ней) и плоскостью, проведенной через точку вспомогательной режущей кромки параллельно основной плоскости;

вспомогательный задний уголα₁ -угол между вспомогательной задней поверхностью (или касательной к ней) и плоскостью, проведенной через точку вспомогательной режущей кромки перпендикулярно к основной плоскости.

В плоскости резания (вид А) измеряют угол наклона главной режущей кромкиλ - угол между главной режущей кромкой и основной плоскостью.

В основной плоскости (в плане) измеряют главный φ и вспомогательный φ₁ углы в плане - углы между направлением вектора продольной подачи и проекциями соответственно главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость, а также угол при вершине резца ε - угол между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость, ε =180° - (φ + φ₁).

Передний угол γ считается положительным, если передняя поверхность резца направлена вниз от режущей кромки, и отрицательным в противоположном случае. Если передняя поверхность параллельна основной плоскости, то передний угол равен нулю.

У твердосплавных резцов с целью упрочнения режущего клина переднюю поверхность часто затачивают с двумя передними углами γ_ф и γ (рис. 2.5, а). При этом передний угол по фаске шириной f затачивают отрицательным γ_ф = (0...-10⁰), а передний угол γ за фаской - положительным. Если передняя поверхность криволинейная, то передний угол γ измеряют между основной плоскостью и плоскостью, касательной к криволинейной передней поверхности резца (рис. 2.5, б).

Рис.2.5. Определение переднего угла в случаях сложной формы передней поверхности токарного резца: а - плоская передняя поверхность с фаской шириной f; б - криволинейная передняя поверхность

При поперечной подаче резца на величины кинематических переднегоγ_ки заднегоα_кугловоказывает влияние положение вектора скорости резания , через который проходит плоскость резания. Если вершина резца из точки А смещена вверх в точку А' относительно оси центров токарного станка О (рис. 2.6), то кинематический передний угол γ_к увеличивается (γ_к > γ), а кинематический задний угол α_к уменьшается на эту же величину (α_к < α_к). При смещении вершины резца вниз относительно оси центров О наблюдается обратная картина.

Задний угол α создают для уменьшения трения между поверхностью резания и задней поверхностью резца. С увеличением заднего угла α прочность режущего клина снижается, поэтому в зависимости от нагрузки на режущий клин, а также от прочности инструментального материала и условий резания чаще всего задний угол α = 6... 10°.

Рис. 2.6. Изменение переднего у и заднего а углов при установке резца выше оси центров станка

Углы в плане φ и φ₁ влияют на соотношение толщины и ширины срезаемого слоя a/b (s/t) и шероховатость поверхностного слоя.

Рис. 2.7. Угол наклона главной режущей кромки λтокарного проходного резца:

а – λ > 0; б – λ < 0; в – λ = 0

Угол наклона главной режущей кромки λ наряду с передним углом γ оказывает влияние на процесс деформирования материала заготовки через изменение направления схода стружки по передней поверхности инструмента. Угол λ принято считать положительным, если наиболее уязвимая для разрушения вершина резца занимает наинизшее положение по сравнению с другими точками главной режущей кромки (рис. 2.7, а). Благодаря этому вершина резца предохраняется от повреждений, особенно при прерывистом резании и работе с ударными нагрузками. В процессе обработки вязких материалов при положительных углах λ стружка сходит в направлении к обработанной поверхности и, царапая ее, увеличивает шероховатость последней. При черновом точении это неопасно, так как на последующих операциях эти микронеровности снимаются.

На чистовых операциях во избежание повреждения обработанной поверхности применяют отрицательные значения угла λ, (рис. 2.7, б), так как в этом случае нагрузка на режущий клин относительно невелика, а стружка отводится в направлении от обработанной поверхности. Если главная режущая кромка параллельна основной плоскости, то угол λ = 0 (рис. 2.7, в).

В целом наличие угла λ, усложняет процесс заточки режущих инструментов, и поэтому на токарных резцах его обычно принимают в узком диапазоне λ, = 0...±5°. У других инструментов, например у фрез и сверл, из-за особенностей их конструкций этот угол может достигать больших значений λ, = 40.. .60°.

На практике при измерении угла λ, часто исходят из другого, более общего, определения: угол λ, - это угол между вектором скорости резания и перпендикуляром к главной режущей кромке.