Рассмотрим кинематическое изменение углов проходного упорного резца при токарной обработке с продольной подачей ( ) (рис.15).

При отсутствии движения подачи D_S углы резца рассматриваются в статической системе координат и соответственно равны и . В результате суммирования двух движений главного Dr и подачи Ds статическая система координат поворачивается на угол τ и переходит в кинематическую систему координат, которая уже ориентирована относительно направления вектора скорости результирующего движения (Ve), а углы будут равны и .

Рис.15 Кинематическое изменение углов резца при точении с

продольной подачей

Как видно из рисунка, передний угол g увеличился, а главный задний угол a уменьшился на величину угла τ:

Величину угла можно найти как

С учетом этого

Если угол j будет отличен от 90^о (j¹90°), то величина угла будет равна

а выражение для определения углов и будут равны:

Для обычных условий обработки угол τ имеет небольшое значение и им можно пренебречь, но в случае нарезания резьбы или при обработке с большими подачами эти изменения нужно учитывать.

Токарная обработка с поперечной подачей

Рис.16 Кинематическое изменение углов резца при точении с

поперечной подачей(обрезка заготовки)

По аналогии с предыдущим случаем имеем (рис.16):

Из полученных выражений следует, что главный задний угол надо выбирать таким, чтобы на любом диаметре угол αк был больше нуля.

Предпосылки, положенные в основу оптимальной геометрии инструмента

Для рациональной эксплуатации режущего инструмента он должен быть наделен оптимальной геометрией.

Под оптимальной геометрией понимается такое сочетание формы передней поверхности и значений углов режущей части, которое обеспечивает:

– достаточную прочность режущего клина инструмента;

– заданное качество обработанной поверхности;

– минимальные усилия резания;

– снижение износа инструмента.

Назначение и выбор переднего угла

Передний угол может быть положительным, отрицательным и равным нулю (рис.17).

Рис.17 Передний угол резца: положительный(а),

равный нулю(б), отрицательный(в)

Передний угол предназначен для облегчения процесса резания. При увеличении положительного переднего угла снижается деформация обрабатываемого материала и силы резания, но с другой стороны снижается прочность режущего клина, т.к. уменьшается угол заострения .

П ередний угол оказывает влияние на величину и направление силы резания, прочность режущего клина и период стойкости инструмента. Передний угол для инструмента из быстрорежущей стали всегда положительный или равен нулю. Для инструмента из твердого сплава он может быть как положительным, так и отрицательным. Отрицательные передние углы для твердосплавного инструмента мера вынужденная и связана с низкой прочностью на изгиб твердого сплава. Передний угол выбирается из предпосылок: с одной стороны он должен как можно больше облегчать процесс резания, с другой – обеспечивать достаточную прочность режущего клина инструмента.