Основные элементы и части режущего инструмента

Рассмотрим элементы и части режущего инструмента на примере токарного проходного резца (рис. 4.22).

Токарный прямой проходной резец состоит из рабочей части (головки) 4 и тела (стержня) 5, которое служит для установки и закрепления резца в резцедержателе.

Рабочая часть резца образуется при его заточке и включает следующие элементы:

• • переднюю поверхность 3 (поверхность, но которой сходит стружка);
• • главную заднюю поверхность 7 (она наиболее развита и направлена по движению подачи);
• • вспомогательную заднюю поверхность 1 (направлена против движения подачи);
• • главную режущую кромку 6 (образуется пересечением передней 3 и главной задней 7 поверхностей);
• • вспомогательную режущую кромку 2 (образуется пересечением передней 3 и вспомогательной задней 1 поверхностей);
• • вершину резца (образуется пересечением режущих кромок).

Рис. 4.22. Основные элементы и части токарного проходного резца:

1 — вспомогательная задняя поверхность; 2 — вспомогательная режущая кромка; 3 — передняя поверхность; 4 — головка резца; 5 — тело резца;

6 — главная режущая кромка; 7 — главная задняя поверхность.

Для определения углов, под которыми располагаются элементы инструмента, необходимо выделить координатные плоскости (рис. 4.23).

Основная плоскость (P_v) проводится параллельно всем возможным направлениям движения подачи для данного способа обработки. Плоскость резания (Р_х) проходит через главную режущую кромку касательно поверхности резания. Главная секущая плоскость (Р_п) проходит через главную режущую кромку перпендикулярно поверхности резания.

Главные углы рассматриваются в главной секущей плоскости.

Главный задний угол (а) — угол между касательной к главной задней поверхности в рассматриваемой точке главной режущей кромки и плоскостью резания. Наличие угла, а уменьшает трение между обработанной и главной задней поверхностями, что увеличивает стойкость инструмента. Угол, а равен 5—10° и выбирается в зависимости от упругих свойств обрабатываемого материала.

Рис. 4.23. Координатные плоскости и углы заточки режущего.

инструмента:

[)_р — главное движение резания; D_s — движение подачи; P_v — основная плоскость; Р_п — главная секущая плоскость; Р_х — плоскость резания; а — главный задний угол; у — главный передний угол; <�р — главный угол в плане; Ф' — вспомогательный угол в плане; X — угол наклона главной режущей кромки.

Главный передний угол (у) — угол между основной плоскостью и передней поверхностью. Он может быть положительным (если передняя поверхность расположена ниже основной плоскости), равным нулю (передняя поверхность совпадает с основной плоскостью) и отрицательным (если передняя поверхность расположена выше основной плоскости).

Угол у оказывает большое влияние на процесс резания. С увеличением угла у уменьшаются деформации срезаемого слоя (режущему клину легче врезаться в металл), улучшаются условия схода стружки, уменьшаются силы резания, повышается качество обработки. Однако чрезмерное увеличение угла у приводит к уменьшению прочности режущего лезвия, увеличению износа режущего лезвия (вследствие выкрашивания), ухудшению теплоотвода от инструмента. При обработке низкоуглеродистых и низколегированных сталей быстрорежущим инструментом угол у выбирают в пределах 12—18°. При обработке вязких материалов угол у увеличивается, а при обработке хрупких и твердых материалов — уменьшается вплоть до отрицательных значений.

Углы в плане рассматриваются между направлением движения подачи и проекцией соответствующей режущей кромки на основную плоскость.

Главный угол в плане (ф) — угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением движения подачи. Угол ф определяет параметры переходного конуса между обрабатываемыми цилиндрами и угол фасок. Значения угла Ф лежат в пределах 30—90°.

Вспомогательный угол в плане (ф') — угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением движения подачи. С уменьшением угла ф' снижается шероховатость обработанной поверхности, одновременно увеличиваются прочность режущего лезвия и его стойкость. Значения угла ф' лежат в пределах 15—30°.

Угол наклона главной режущей кромки (X) — угол между главной режущей кромкой и основной плоскостью, проведенной через вершину резца. Главная режущая кромка нс всегда совпадает с основной плоскостью. Если вершина резца является высшей частью главной режущей кромки, то X > 0; если вершина резца совпадает с основной плоскостью, то X = 0; если вершина резца является низшей частью главной режущей кромки, то X < 0.

С увеличением угла X ухудшается качество обработанной поверхности. Но чаще всего выбор величины и знака угла определяется направлением схода стружки. При отрицательных углах X стружка сходит по направлению движения подачи, что безопасно при работе на универсальных станках. При положительных углах X стружка сходит по направлению против движения подачи, что безопасно при работе на станках с автоматическим и полуавтоматическим циклом. Положительные углы X применяются при обработке отверстий, для того чтобы стружка выходила из отверстия.