Геометрия резцов токарных станков

Опубликовано admin Янв 3, 2011 в Токарные станки

Резцы являются основным видом инструмента, применяемого на токарных станках для выполнения самых разнообразных работ. Резец состоит из головки и державки. Головка выполняет работу резания и является наиболее важной частью резца. Державка служит для закрепления резца в резцедержателе и может иметь круглое, квадратное или прямоугольное сечение. Проходной токарный резец. У его головки различают: переднюю поверхность, по которой сходит стружка во время точения, заднюю главную и заднюю вспомогательную поверхности, обращенные к обрабатываемой заготовке.

При пересечении передней и задней поверхностей образуется главная режущая кромка, при пересечении передней и задней вспомогательной поверхностей образуется вспомогательная режущая кромка. Пересечение главной и вспомогательной режущих кромок образует вершину резца. С целью повышения стойкости резца его вершину делают не острой, а либо скругляют по радиусу, который называется радиусом при вершине, либо делают дополнительную прямолинейную режущую кромку, которая называется переходной.

Взаимное расположение поверхностей относительно друг друга определяется углами резца. Величина углов выбирается в зависимости от типа резца, рода обрабатываемого материала и материала резца, условий работы.

Для отсчета углов введены исходные плоскости: основная плоскость, плоскость резания, главная и вспомогательная секущие плоскости.

Основной называется плоскость, параллельная продольной и поперечной подачам. У токарных резцов она совпадает с нижней опорной поверхностью резца.

Плоскостью резания называется плоскость, касательная поверхности резания и проходящая через главную режущую кромку. Она перпендикулярна основной плоскости.

Плоскость, пересекающая главную режущую кромку и перпендикулярная проекции этой кромки на основную плоскость, называется главной секущей плоскостью. Плоскость, перпендикулярная проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость, называется вспомогательной секущей плоскостью. Углы, измеренные в главной секущей плоскости, называются главными углами: главный задний угол; передний угол; угол резания и угол заострения.

Главным задним углом ос называется угол, образованный главной задней поверхностью резца и плоскостью резания. Он служит для уменьшения трения задней поверхности резца об обрабатываемую заготовку. Его величина выбирается в зависимости от вида обработки и материала обрабатываемой детали.

Передним углом называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проходящей через главную режущую кромку. Величина переднего угла назначается в зависимости от формы передней поверхности, материала режущей части резца и заготовки, условий работы. Передний угол в значительной степени определяет прочность и стойкость режущего инструмента, усилие резания и потребляемую мощность.

С увеличением переднего угла облегчается процесс резания, повышается чистота обработки, но снижается прочность и стойкость резца. Передние углы могут быть как положительными, так и отрицательными. При отрицательных углах прочность режущей кромки увеличивается, но процесс резания затрудняется. Положительные углы применяются при обработке вязких материалов и в том случае, когда материал резца обладает достаточной прочностью, отрицательные углы — при обработке твердых прочных материалов, при прерывистом резании и в том случае, когда материал резца имеет недостаточную прочность на изгиб и боится ударов.

Углом резания называется угол, образуемый плоскостью резания и передней поверхностью резца. Его величина изменяется в пределах от 60 до 100°. Чем тверже обрабатываемый материал, тем больше угол.

Углом заострения называется угол между передней и задней главной поверхностями резца. Между главными углами существует следующая зависимость (с учетом знака угла).

Весьма важную роль в процессе резания играют углы в плане: главный угол в плане и вспомогательный. Они представляют собой углы соответственно между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость и направлением продольной подачи. Величина углов выбирается в зависимости от жесткости системы станок — инструмент — деталь и вида обработки. При жестком креплении детали и инструмента главный угол в плане выбирается в пределах 30—45°, при нежестком креплении, а также при обработке длинных тонких валов в пределах 60—90°. При чистовой обработке величина угла может составлять 10—20°.

Вспомогательный угол в плане влияет на чистоту обработанной поверхности и на стойкость резца. С уменьшением величины угла улучшается чистота поверхности и возрастает стойкость резца.

Вспомогательный угол в плане назначают в пределах от 10 до 45° в зависимости от жесткости деталей: меньший угол для жестких и больший для нежестких деталей.

Угол между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость называется углом при вершине.

Углом наклона главной режущей кромки называется угол, образованный самой кромкой и линией, проходящей через вершину резца параллельно основной плоскости.

Угол считается отрицательным, если вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки, положительным, — если она является наинизшей точкой, и равным нулю, если режущая кромка параллельна основной плоскости.

Измеряется угол в плоскости, проходящей через главную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.

Направление угла влияет на прочность головки резца (при положительном угле она увеличивается) и на направление схода стружки. При положительном угле стружка сходит в сторону обработанной поверхности, при отрицательном — в сторону обрабатываемой поверхности, при угле, равном нулю, стружка сходит перпендикулярно режущей кромке.