Геометрия прямого токарного резца

Рассмотрим параметры режущего инструмента на примере прямого токарного проходного резца

Режущий инструмент состоит из рабочей части (головки 2) и тела (стержня) 3. Тело резца служит для его установки и закрепления в резцедержателе. Рабочая часть резца образуется при его заточке и содержит, в свою очередь, следующие элементы: переднюю поверхность 4, по которой сходит стружка, главную заднюю поверхность 6 (она наиболее развита и направлена по движению подачи); вспомогательную заднюю поверхность 1, направленную против движения подачи. Пересечение передней и главной задней поверхностей дает главную режущую кромку 7, а на пересечении передней и вспомогательной задней поверхностей образуется вспомогательная режущая кромка 5. Режущие кромки пересекаются в вершине резца 8. Расположение поверхностей и кромок резца определяется его заточкой (геометрией инструмента).

Для определения углов, под которыми располагаются элементы инструмента, вводят координатные плоскости.

Основная плоскость P_v параллельна возможным направлениям дви­жения подачи для данного способа обработки. Плоскость резания Р_n проходит через главную режущую кромку касательно поверхности резания. Главная секущая плоскость Р_t проходит через главную режущую кромку перпендикулярно поверхности резания.

Главные углы рассматриваются в главной секущей плоскости Р_t Главный задний угол a лежит между касательной к главной задней поверхности в рассматриваемой точке главной режущей кромки и плоскостью резания. Наличие угла уменьшает трение между обработанной и главной задней поверхностями, что увеличивает стойкость инструмента. Однако чрезмерное увеличение угла a приводит к уменьшению прочности режущего лезвия.

Углы резца в статической системе координат:

D_s — движение подачи; D_r — главное движение резания; Р_v — основная плоскость; Р_n — плоскость резания; Р_t — главная секущая плоскость; a, g — главные задний и передний углы; j, j’ — главный и вспомогательный углы в плане; l — угол наклона главной режущей кромки; ® — направление D_r и D_s.

 

Главный передний угол g лежит между основной плоскостью P_v и передней поверхностью. Угол g оказывает большое влияние на процесс резания, с его увеличением уменьшаются деформации срезаемого слоя, улучшаются условия схода стружки, уменьшаются силы резания, повышается качество обработки. Однако чрезмерное увеличение угла g приводит к уменьшению прочности режущего лезвия; увеличению изнашивания режущего лезвия за счет выкрашивания, к ухудшению теплоотвода от инструмента.

Углы в плане рассматриваются между направлением движения подачи и проекцией соответствующей режущей кромки на основную плоскость. Главный угол в плане j определяет параметры переходного конуса между обрабатываемыми цилиндрами и угол фасок, т.е. определяется конструктором. В основном, угол j влияет на шероховатость обработанной поверхности. С его уменьшением шероховатость уменьшается, уменьшаются также сила и температура резания, приходящиеся на единицу длины режущей кромки, но резко увеличивается сила резания в направлении, перпендикулярном оси заготовки. Вспомогательный угол в плане j' также влияет на шероховатость обработанной поверхности (с уменьшением угла она уменьшается).

Главная режущая кромка не всегда совпадает с основной плоскостью и может составлять с нею угол l.

Чаще всего выбор величины и знака угла определяется направлением схода стружки. При работе на универсальных станках из соображений техники безопасности необходимо отрицательное значение угла l, при котором стружка сходит в направлении движения подачи. При обработке отверстий на станках с автоматическим и полуавтоматическим циклом, когда сход стружки против движения подачи неопасен, возможно применение положительных углов l, при которых стружка будет выходить из отверстия.