Геометрические параметры лезвия резца (углы заточки)

Геометрические параметры лезвия резца (углы заточки) рассматривают в координатных плоскостях в статической системе координат (ССК) (рис. 1.9).

а) в основной плоскости - Р_v; б) в главной секущей плоскости - Р_t

Рисунок 1.9 – Геометрические параметры лезвия резца

Углы в основной плоскости Р_v (углы в плане):

- j - главный угол в плане – это угол между плоскостью резания Р_n и рабочей плоскостью Р_s;

- j₁ – вспомогательный угол в плане – это угол между рабочей плоскостью P_s и проекцией вспомогательной режущей кромки К₁ на основную плоскость P_v;

- e - угол при вершине лезвия;

Очевидно, что j + e + j₁ = 180°.

- r_b – радиус вершины – определяет радиус кривизны вершины лезвия.

Углы в главной секущей плоскости P_τ:

- g - главный передний угол – это угол между передней поверхностью лезвия А_g и основной плоскостью P_v;

- a - главный задний угол – это угол между главной задней поверхностью лезвия А_a и плоскостью резания P_n;

- b - главный угол заострения – это угол между передней и задней поверхностями лезвия;

Очевидно, что g + b + a = 90°.

- r - радиус округления режущей кромки – это радиус кривизны режущей кромки в сечении ее нормальной секущей плоскостью.

Различают положительный и отрицательный передний угол g (рис. 1.10). Если режущая кромка занимает наивысшее положение на передней поверхности - A_g, то передний угол - g будет положительный. Если режущая кромка расположена ниже других точек передней поверхности - A_g, то передний угол - g будет отрицательным.

а) положительный передний угол g; б) отрицательный передний угол g

Рисунок 1.10 – Определение переднего угла g:

В плоскости резания P_n:

l - угол наклона главной режущей кромки – это угол между главной режущей кромкой К и основной плоскостью P_v (рис. 1.11).

Различают положительный угол l - когда вершина резца занимает низшее положение на главной режущей кромке К, и отрицательный угол l - когда вершина резца занимает высшее положение на главной режущей кромке К.

1) снимаемый припуск (первый контакт в точке - А); к) главная режущая кромка; а) угол l отрицательный; б)угол l равен 0; в)угол l положительный

Рисунок 1.11 – Определение угла наклона главной режущей кромки l:

Угол наклона главной режущей кромки l определяет место расположения точки А, на режущей кромке, в которой происходит первое касание со срезаемым слоем (припуском) (рис. 1.11).

Угол l также определяет направление схода стружки (угол схода стружки n) и кинематический передний угол g_р (рис. 1.12).

а) направление схода стружки при положительном угле l;

б) направление схода стружки при отрицательном угле l.

Рисунок 1.12 – Определение угла схода стружки n.

Кинематический передний угол g_р рассматривают в секущей плоскости схода стружки P_c, которая проходит через направления схода стружки и скорости резания в рассматриваемой точке режущей кромки.

Особенности выбора геометрических параметров лезвия резцов:

а) форма передней поверхности

Различают 3 основные формы передней поверхности: криволинейная с фаской, плоская с фаской и плоская с углом γ положительным иотрицательным (рис. 1.13).

I) криволинейная с фаской; II) плоская с фаской; III) плоская: а) с положительным углом γ; б) с отрицательным углом γ.

Рисунок 1.13 – Основные формы передней поверхности.

Все формы передней поверхности имеют области их эффективного применения:

Форма I – предназначена для резцов, обрабатывающих пластичные материалы с s_в £ 80 кг/мм² при получистовом режиме резания (S < 0,3 мм/об). Выкружка радиусом R выполняет роль стружкозавивального элемента резца. Ее размеры l = 2…2,5 мм, R»2 l. Для упрочнения режущей кромки имеется отрицательная фаска шириной f = 0,2…0,5 мм с углом наклона g_f = -(3…5)°.

Форма II – применяется в тех же случаях, что и форма I, а также для резцов, обрабатывающих хрупкие материалы, но при прерывистом резании и при обработке деталей, имеющих литейную корку. Обычно g = 8…15°.

Форма IIIа – предназначена для обработки хрупких материалов, а также для пластичных с s_в £ 80 кг/мм² при чистовом режиме резания с малыми глубинами резания и подачами. Обычно g = 8…15°.

Форма IIIб – предназначена для обработки пластичных материалов с s_в > 80 кг/мм², в том числе и при прерывистом резании. Обычно g = (-5…-10°).

Для современного режущего инструмента (из твердых сплавов и режущей керамики), получаемого методами прессования порошковых материалов в виде сменных многогранных пластин (СМП), формы передней поверхности могут быть значительно сложнее (рис. 1.14). Такие формы позволяют обеспечивать в процессе резания стружкозавивание, стружкодробление (очень важно при работе на станках с ЧПУ), а также улучшение подвода СОЖ в зону контактирования со стружкой.

Рисунок 1.14 – Формы передней поверхности современных режущих пластин из твердых сплавов.

б) величина заднего угла a мало зависит от механических свойств материала обрабатываемой детали, и определяется величиной подачи S. Обычно задний угол назначают в пределах a = 3…12°. СМП изготовленные с задним углом a =0 называются негативными, и положительное значение a получают путем наклона режущей пластины при установке и закреплении.

в) величина главного (j) ивспомогательного (j₁) углов в плане зависит от назначения резца и жесткости технологической системы СПИД (станок – приспособление – инструмент – деталь). Обычно j = 30…90°, а j₁ = 5…30°.

г) угол наклона главной режущей кромки l зависит от материала инструмента и условий работы резца.

При непрерывном резании резцами из быстрорежущей стали при черновой обработке l = 0…4°, а при чистовой обработке l = 0…(-4)°.

У резцов с пластинками твердого сплава угол l всегда положительный l = 0…5°.

При прерывистом резании, независимо от рода инструментального материала, резцы имеют положительный угол наклона главной режущей кромки, величина которого лежит в пределах l = 10…30°.

д) переходная режущая кромка – сопрягающая главную и вспомогательную режущую кромки может быть в виде дуги или прямой линии (рис. 1.15). Переходная режущая кромка позволяет значительно улучшить условия работы инструмента в районе вершины.

а) в виде дуги- r_b; б) в виде прямой линии- l₀ под углом- j_0;

в) острозаточенный, r_b =0

Рисунок 1.15 – Форма переходной режущей кромки.

Величину радиуса у вершины резцов из быстрорежущей стали назначают r_b = 1…5 мм, а твердых сплавов r_b = 0,5…3 мм. При I и II формах передней поверхности, радиус у вершины рассчитывают по формуле

, (1.1)

где f – ширина отрицательной фаски на передней поверхности.

Длина переходного лезвия l₀ находится в пределах l₀ =0,3…2мм, а переходной угол в плане для проходных, расточных и подрезных резцов j₀ =15-20°, для отрезных резцов j₀ =45°.

Дата добавления: 2014-12-08