Конструкция и геометрия режущего инструмента, страница 2

В основной плоскости Рv измеряют:

-главный угол в плане j – угол между плоскостью резания Рn и рабочей плоскостью Рs, проведёнными через рассматриваемую точку на режущей  кромке;

-вспомогательный угол в плане j₁ – угол между проекцией вспомогательной режущей кромки К₁ на основную плоскость и рабочей плоскостью Рs;

-угол при вершине в плане e – угол в основной плоскости между проекциями на неё главной К и вспомогательной К₁  режущих кромок..

В плоскости резания Рn измеряется угол наклона главной режущей кромки l – угол между главной режущей кромкой К и основной плоскостью Рv. Угол l считается  положительным, если все точки режущей кромки располагаются выше вершины резца. Для угла l₁  условия определения знаков изменяются на противоположные.

Между углами существуют следующие зависимости:

a + b + g ³ 90°,                                                                  (2)

b = 90° - (a + g),                                                                (3)

j + e + j₁ = 180°,                                                              (4)

В кинематической системе координат углы резца могут быть определены при известных статических углах по формулам:

                                           a_к = a_c - h,

                                                                                                                            ( 5 )

                                            g_к = g_c + h,

где  h - угол скорости резания между направлениями скоростей главного движения резания  V  и результирующей скоростью резания Vе. (см. рис. 45) h = arc tg (S_о / pD); S_о-подача на оборот, мм/об.; D-диаметр обрабатываемой поверхности.

На угловые параметры резца влияют погрешности установки его на станке. Выдержать указанные на чертеже углы можно, если вершину резца установить точно по высоте и перпендикулярно линии центров станка. Если известна  погрешность установки резца относительно высоты центров станка ± h , фактические углы определяют по формулам:

a_ф = a -(+) arc Sin 2h / D,                                                   (6)

g_ф = g ± arc Sin 2h / D,                                                         (7)

Угловые параметры резца могут изменяться при образовании нароста и при износе поверхностей и режущих кромок лезвия в процессе резания.

Влияние геометрических параметров на процесс резания. Задний угол a обеспечивает уменьшение трения задней поверхности о поверхность детали. Увеличение его уменьшает трение, но за счёт уменьшения угла заострения b снижается прочность лезвия и ухудшаются условия тепло отвода в резец. Оптимальное значение заднего угла при обработке сталей  для черновых резцов при S > 0,3 мм/об - 8°, для чистовых ( S > 0,3 мм/об ) - 12°.

Передний угол  g .Основное назначение переднего угла уменьшение деформации стружки и обработанной поверхности. От него зависит величина и направление силы резания, температура, интенсивность вибраций и в итоге прочность и износостойкость лезвия. Увеличение g улучшает условия стружкообразования, но уменьшает b, что снижает прочность и износоустойчивость лезвия. Для  обработки прочных сталей твёрдосплавными резцами на передней поверхности затачивается фаска шириной  (0,3 – 0,5) S_o, мм с передним углом по фаске g_ф от минус 3 до минус 10°. Для обработки мягких сталей g = 20 – 30°; сталей средней твёрдости g = 12 – 15°; чугуна - g = 5 – 15°. Чем прочнее обрабатываемый материал тем меньше угол g.

Главный угол в плане j. С увеличением j для заданных S и t  увеличивается толщина срезаемого слоя  a= S×Sin j, соответственно увеличивается сила сопротивления подачи  Р_x ; уменьшается ширина среза b= t / Sin j,  соответственно  уменьшается радиальная сила  Р_y , вызывающая  изгиб детали и увеличивается шероховатость. Для черновой обработки жёстких заготовок            (l £ 3D) j = 45 - 60°, для нежёстких деталей - j = 90°. Чистовые резцы имеют угол j = 0 - 3°.

Вспомогательный угол в плане j₁ предусматривается для уменьшения трения вспомогательной режущей кромки о обработанную поверхность.               j₁ = 2 – 30°, для чистовых резцов j₁ = 0 – 2°. С увеличением радиуса при вершине резца r, уменьшаются j и j₁.

Угол наклона главной режущей кромки l определяет направление схода стружки по передней поверхности резания. При черновой обработке положительный l повышает прочность лезвия и отклоняет стружку в сторону обработанной поверхности, что недопустимо для чистовой обработки, так как стружка снижает качество обработки.

Для чистовых резцов l имеет отрицательное значение, при котором направление схода стружки - в сторону обрабатываемой поверхности.

Для завивания и дробления стружки на передней поверхности изготавливают лунки, уступы и прочее.