0 руб
Оформить заказ3. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Режущие инструменты, применяемые для обработки материалов, могут быть ручными и машинными.
Инструмент состоит из рабочей и крепежной частей. Рабочая часть в свою очередь подразделяется на режущую и калибрующую. Режущая часть непосредственно внедряется в материал заготовки и срезает стружку. Калибрующая не является необходимой частью всех режущих инструментов. Она предназначена для образования режущей части при заточке, окончательного формирования обработанной поверхности, направления инструмента. С помощью крепежной части инструмент представляет собой клиновидное тело, ограниченное передней и задней поверхностями. По передней поверхности 1 сходит стружка (рис. II.4); задняя поверхность 2 обращена к поверхности резания. Линия пересечения передней и задней поверхностей образует режущую кромку инструмента. Совокупность углов, определяющих положение в пространстве рабочих поверхностей и режущих кромок инструмента, составляет его геометрические параметры.
Различают геометрические параметры инструмента в покое (статические углы, углы заточки) и в движении (кинематические или рабочие углы).
Статические углы инструмента используются при его изготовлении и заточке, кинематические — реализуются в процессе резания. Между этими углами существуют определенные соотношения, позволяющие назначать статические углы в зависимости от установки и движения инструмента относительно заготовки в процессе резания.
В качестве исходной координатной поверхности для определения рабочих углов инструмента принята поверхность резания. Рабочие углы инструмента измеряют в плоскости резания, основной плоскости и секущих плоскостях. Плоскость резания — это плоскость, касательная к траектории данной точки режущей кромки. Основная плоскость — это плоскость, нормальная к вектору скорости резания в данной точке режущей кромки. Нормальная секущая плоскость — плоскость, перпендикулярная к режущей кромке в данной точке. Угол наклона режущей кромки измеряется в плоскости резания между режущей кромкой и основной плоскостью (рис. II.5).
Он равен нулю, если вектор скорости резания перпендикулярен к режущей кромке (рис. II.5, а).
Угол наклона режущей кромки определяет соотношение скоростей движения и . Скорость движения точки A направлена по нормали к режущей кромке, а скорость — по касательной к ней (рис. II.6). Угол может быть различным вдоль режущей кромки и может изменяться в каждой точке режущей кромки. Эти изменения сказываются на условиях образования и отвода стружки.
Если режущая кромка перпендикулярна к вектору скорости резания, то ширина срезаемого слоя характеризуется величиной и толщина — (рис. II.7). В том случае, когда положение режущей кромки изменяется относительно вектора путем его поворота на угол (рис. II.8) при той же толщине срезаемого слоя , двигаясь со скоростью , режущая кромка срезает слой шириной . По сравнению с режущей кромкой, перпендикулярной к вектору скорости резания, такая кромка имеет меньшую нормальную скорость резания (), получает скорость вдоль режущей кромки () и изменяет направление движения стружки по передней поверхности. В результате стойкость режущей части инструмента увеличивается.
Криволинейная режущая кромка находится в затрудненных условиях работы, так как скорости и различны для различных ее точек, что вызывает дополнительную деформацию стружки.
Для прямолинейной режущей кромки угол определяет отклонение стружки от нормали к режущей кромке. При криволинейной режущей кромке угол не характеризует направления движения стружки по передней поверхности. Это объясняется тем, что в зависимости от дополнительной деформации, вызванной изменением составляющих скорости вдоль режущей кромки, стружка может не только отклоняться от расчетного направления, но и, разрываясь на отдельные части, перемещаться по передней поверхности в различных направлениях.
Действительный угол наклона для любой точки главной режущей кромки токарного резца можно найти по формуле
, (II.7)
где a — угол между векторами номинальной и истинной скорости резания; ; — статический главный угол в плане; — смещение точки М по высоте относительно центра вращения заготовки.
Острота режущего клина и его размещение относительно поверхности резания определяется задним a (угол между задней поверхностью инструмента и поверхностью резания) и передним (угол между передней поверхностью и основной плоскостью) углами (рис. II.4). Основная плоскость проводится нормально к вектору скорости резания в каждой точке режущей кромки. Угол заострения измеряется между передней и задней поверхностями инструмента. Направление измерения действительного заднего угла должно совпадать с поверхностью движения или с касательной к ней плоскостью.
При продольном точении, сверлении, зенкеровании и развертывании поверхностью движения является круговой цилиндр, при поперечном точении, фрезеровании, строгании – плоскость, при зубофрезеровании – тор и т. д. Схема определения заднего угла резания приведена на рис. II.9.
Действительный задний угол измеряется между касательной к траектории рабочего движения данной точки режущей кромки и касательной к следу пересечения задней поверхности инструмента поверхностью движения. Как видно из рис. II.9, a, действительный задний угол меньше статического заднего на угол между векторами номинальной и скоростей резания, называемый задним углом движения .
При продольном течении действительный задний угол для любой точки главной режущей кромки резца (рис. II.9, б) определяется по формуле
, (II.8)
где s — подача, мм; — радиус поверхности движения, на которой лежит траектория рассматриваемой точки М; — статический главный угол в плане; a — статический задний угол.
Действительный задний угол в плане измеряется между касательной к главной режущей кромке в рассматриваемой точке и вектором скорости подачи (рис. II.10). От значения этого угла зависят размеры площадки контакта стружки с передней поверхностью инструмента. Угол определяется по формуле .
Аналогична формула для определения действительного вспомогательного угла в плане .
Действительный передний угол следует измерять в направлении схода стружки по передней поверхности инструмента, между плоскостью S, касательной к передней поверхности, и плоскостью P, нормальной к вектору истинной скорости резания (рис. II.11). Направление схода стружки ММ2 составляет с перпендикуляром ММ3 к режущей кромке в точке М угол , который зависит от действительного угла наклона режущей кромки .
В
С
В случае обтачивания действительный передний угол
(II.9)
где /
Действительный передний угол можно измерять также в направлении ММ3, перпендикулярном к режущей кромке (рис. II.11) между передней поверхностью и плоскостью, нормальной к вектору истинной скорости резания.