ТОКАРНОЕ ДЕЛО

Геометрия резца

Резец (см. рис. 7) состоит из тела (державки или стержня) и рабочей части (головки). Рабочая часть резца представляет собой клин, т. е. простей­шее орудие для разложения сил (рис. 263). Клин лежит в основе дейст­вия топора, ножа, ножниц, косы, зуби­ла и др. Сила Р, приложенная к клину зубила (рис. 263, а), раскладывается на две силы Q, каждая из которых больше силы Р:

КГ.

Cos р

Эти две силы и расклинивают метапл. Если рубить металл в тисках, то сни­маемый слой отделяется в виде струж­ки (рис. 263,6). Если представить, что рабочий клин принадлежит не слесар­ному инструменту — зубилу, а стро­гальному резцу, к которому сила при­кладывается не вручную, а ползуном станка, то схема работы будет такая же (рис. 263,в).

Элементы и формы головки резца опи­саны в главе 1.

Работоспособность резца определяется углами рабочего клина и углами в пла­не. Для изучения геометрии резца принимаются следующие условные плоскости (рис. 264). Основная плоскость (ОП)— плоскость, в которой совершается дви­жение подачи резца. Обычно основная плоскость совпадает с опорной плоско­стью резца («подошвой»). Плоскость резания (ПР) — это плоскость, касательная к поверх-

Ности резания и проходящая через режущую кромку. Если резец стоит по центру заготовки, то плоскость реза­ния перпендикулярна основной плос­кости. На рис. 265 плоскость резания спроектировалась в виде прямой ли­нии, проходящей через режущую кромку.

Главная секущая плоскость (ГСП) — плоскость, перпендикуляр­ная к плоскости резания и проходящая через режущую кромку. На рис. 265

Тельной режущей кромкой и направ­лением подачи. Если угол ері мал, из - за некоторого отжима резца при ре­зании вспомогательная кромка будет врезаться в обработанную поверх­ность и портить ее. Больший угол ср также неприемлем, так как ослабля­ется вершина резца. Оптимальный угол фі = 10—30°.

Угол при вершине є — угол между режущей и вспомогательной кромками. Углы ф и фі зависят от за­точки и установки резца, а угол є только от заточки. При установке рез­ца неперпендикулярно к оси заготовки углы ф и фі изменяются. Закругление г вершины резца (см. рис. 265) предохраняет ее от поломок и, кроме того, обеспечивает более вы­сокую чистоту обработки. Числовые значения радиуса закругления зависят от размеров резца и его назначения (черновой или чистовой). Углы резца в главной секу­щей плоскости. Если рассечь резец по главной секущей плоскости, то в сечении будет виден рабочий клин резца, который характеризуется сле­дующими углами (см. рис. 8). Главный задний угол а — угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания. Если главная задняя поверхность криволи­нейная, то главным задним углом считается угол между плоско­стью резания и плоскостью, касатель­ной к главной задней поверхности. При малом угле а возможно трение глав­ной задней поверхности по поверх­ности резания. При большом угле а ослабляется рабочий клин. Оп­тимальный главный задний угол 6— 12° (обычно 8°).

Передний угол у — угол между передней поверхностью (или касатель­ной к ней) и плоскостью, перпендику­лярной к плоскости резания. От перед­него угла зависит сход стружки: при малых значениях переднего угла

Стружка круто загибается, это повыша­ет сопротивление резанию, вызывает вибрации и ухудшение качества обра­ботки; при увеличении переднего уг­ла сход стружки облегчается, процесс резания протекает нормально, однако ослабляется рабочий клин резца. По­этому большой передний угол допуска­ется только при обработке мягких ме­таллов, так как некоторое ослабление рабочего клина не вызывает поломку резца. Числовые значения переднего угла принимают в зависимости от ме­ханических свойств обрабатываемого материала.

Если передняя поверхность резца на­правлена вниз от режущей кромки, то передний угол считается положитель­ным (+у), если передняя поверхность направлена вверх от режущей кромки, то передний угол считается отрица­тельным (—у).

Резцы с отрицательным передним уг­лом (рис. 267), оснащенные пластин­ками из твердого сплава (обычно Т5К. Ю), применяют для обдирочных работ с ударной нагрузкой, прн нерав­номерном припуске на мощных токар­ных и карусельных станках. Преиму­щество резцов с отрицательным перед­ним углом для обдирочных работ за­ключается в том. что удары восприни­маются не режущей кромкой, а всей передней поверхностью, что предохра­няет режущую кромку от разрушения.

Для обработки стали режущую кромку твердосплавного резца притупляют под небольшим отрицательным углом (отрицательная фаска). Формы передней поверхности твердо­сплавного резца в зависимости от ус­ловий работы показаны на рис. 268. Угол заостре ни я р — угол между передней и задней поверхностями (или угол между касательными к этим по­верхностям).

Угол резания б — угол между пе­редней поверхностью и плоскостью ре­зания.

Углы а и у образуются при заточке резца, а углы риб являются произ­водными от углов а и у:

Р = 90° — а — 7; 8 = 90° — 7-

Углы а и у зависят не только от заточ­ки, но и от установки резца относитель­но центра заготовки. При установке резца выше центра плоскость резания, как касательная к поверхности реза­ния, изменяет свое положение, т. е. по-

1LO. ФОРМЫ ПЕРЕДНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОСПЛАВНОГО РЕЗЦА

Ворачивается под углом р; (рис. 269):

H

Sin [і =---------------------------------- .

D! 2

При наружной обработке поворот пло­скости резания приводит к тому, что фактически задний угол афакт уменьша­ется на угол |Х, а передний угол УФакт наоборот, увеличивается на угол ц (рис. 269, а).

Афакт ~ азат ~ [Ч Тфакт = "(зат [>■•

Если резец поставить ниже центра, то соответственно задний угол увеличива­ется, а передний уменьшается (рис. 269, б);

Афзкт — азат + Тфакт ™ Тзат Iх-

Практически при наружной токарной обработке допускается установка рез­ца выше центра на величину D

Мм,

200

Так как сила резания несколько отжи­мает резец вниз и режущая кромка становится на уровень центра заго­товки (детали).

269 ИЗМЕНЕНИЕ УГЛОВ а. у ПРИ УС - ТЛНОВКЕ ТОКАРНОГО РЕЗЦА НЕ ПО ЦЕНТРУ ЗАГОТОВКИ:

А. в — установка выше центра, б, г — установка ниже центра при наружной (а. б) и внутренней (в, г) обработке; ПР - плоскость резания При внутренней обработке (расточке) углы и и у также изменяются в зависи­мости от установки (рис. 269,в, г,). Угол н а к л о и а р е ж у щ е й к р о м - к и % (рис. 270) это угол между ре­жущей кромкой и ее проекцией иа ос­новную плоскость. Он может быть ну­левым, если режущая кромка парал­лельна основной плоскости; положи­тельным (вершина является самой нижней точкой режущей кромки), от­рицательным (вершина является са­мой верхней точкой режущей кромки). От положения режущей кромки и ве­личины угла К зависит направление схода стружки. При положительном уг­ле К вершина вступает в соприкосно-

271 сочетание положительного " угла наклона режущей кром­ки (о) II отрицательного пе­реднего угла (б) при работе с ударной нагрузкой

Вение с заготовкой (деталью) позже всех остальных точек режущей кром­ки, поэтому она защищена от ударов. Для работы с тяжелой ударной нагруз­кой рекомендуется сочетание углов +>, и —у (рис. 271, а, б).