1.3.Статическая геометрия режущей части инструмента на примере токарного резца

_{Статическая геометрия характеризует режущую часть инструмента как геометрическое тело в процессе вычерчивания, изготовления при строго определенном и неизменном положении координатных плоскостей (в статической системе координат).}

_{В главной секущей плоскости определяются:}

• Передний угол - это угол между основной плоскостью и плоскостью, касательной к передней поверхности. Величина этого угла оказывает на процесс резания определяющее влияние, так как от него зависят степень деформации металла при переходе в стружку, силовая и тепловая нагрузка на режущий клин, прочность клина и условия отвода тепла из зоны резания;

• главный задний угол - это угол между плоскостью резания и плоскостью, касательной к задней поверхности. Фактически это угол зазора, препятствующего трению задней поверхности резца о поверхность резания. Он влияет на интенсивность износа резца и в сочетании с передним углом влияет на прочность режущего клина условия отвода тепла из зоны резания;

• угол заострения - угол между передней и задней поверхностью. Он характеризует прочность режущей части. Как правило, его не измеряют, а рассчитывают по формуле

. (1.1)

В выражении (1.1) значение переднего угла берется по алгебраической величине.

Угол резания - угол между передней поверхностью и плоскостью резания

. (1.2)

В каждой вспомогательной секущей плоскости определяют:

• вспомогательный задний угол - угол между следом вспомогательной задней поверхности и следом соответствующей вспомогательной плоскости резания. Он определяет условия трения между обработанной поверхностью заготовки и вспомогательной задней поверхностью и всегда больше нуля;

• вспомогательный передний угол – как правило, отрицателен, получается в процессе изготовления инструмента.

В основной плоскости определяют:

• главный угол в плане - угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и линией, проведенной через вершину вдоль направления подачи. Он влияет на ширину и толщину срезаемого слоя, а также на направление результирующей силы сопротивления резанию;

• вспомогательный угол в плане - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и линией, проведенной через вершину против направления подачи;

• угол при вершине - угол между проекциями главной режущей кромки и сопряженной с ней вспомогательной режущей кромкой на основную плоскость. Угол можно рассчитать

. (1.3)

В плоскости резания определяют:

• угол наклона главной режущей кромки - угол между главной режущей кромкой (или касательной к ней) и основной плоскостью, проведенной через вершину. Он считается положительным, если главная режущая кромка расположена над основной плоскостью.

Токарные резцы используются при обработке на токарных станках для получения деталей с цилиндрическими, коническими, фасонными (как внутренними, так и наружными), а также торцовыми поверхностями. Они являются однолезвийными инструментами. Рабочая часть токарных резцов общего назначения имеет достаточно простую форму и характеризуется малым числом геометрических параметров. Поэтому на их примере удобно изучать основные понятия и определения.

По форме получаемых наружных поверхностей можно выделить наиболее характерные основные виды токарных резцов (рис. 1.3): - проходной, отрезной и подрезной. Проходные резцы применяют для обработки наружных цилиндрических поверхностей с продольной подачей. Возможна также обработка конических и фасонных поверхностей. Отрезные резцы применяют для отрезки обработанных деталей, либо точения канавки с поперечной подачей. Подрезные резцы применяют для обработки плоских торцовых поверхностей с поперечной подачей.

а) б) в)

Рис. 1.3. Виды токарной обработки (а – проходным резцом, б - отрезным резцом, в – подрезным резцом)

Для осуществления процесса резания при точении достаточно осуществить два движения

• главное движение - вращение заготовки вокруг неподвижной оси (оси центров станка);

• движение подачи - линейное перемещение резца в основной плоскости, параллельной оси центров станка и базовой поверхности резца.

В зависимости от формы получаемой поверхности подача может быть:

• продольной - (вектор подачи параллелен оси вращения заготовки);

• поперечной - (вектор подачи перпендикулярен оси вращения заготовки);

• параллельно образующей конуса или эквидистантно к фасонной поверхности за счет автономных приводов движения продольной и поперечной подач, имеющихся на станках с числовым программным управлением.

Поскольку резец на станке устанавливается горизонтально, параллельно к осевой плоскости станка, то плоскость резания, проходящая через рассматриваемую точку главной режущей кромки касательно к поверхности резания, в пространстве располагается вертикально. Основная плоскость, проходящая через рассматриваемую точку главной режущей кромки перпендикулярно вектору скорости резания в пространстве, расположена горизонтально. Базовая плоскость резца параллельна основной плоскости (рис. 1.2.).

На рисунке 1.4 приведены геометрические параметры режущей части токарного проходного (а) отрезного (б) и подрезного (в) резцов.

а)

Рис. 1.4. Геометрия режущей части инструмента

б)

в)

Рис. 1.4. Окончание