ЛЕКЦИЯ 18
Тема 3.7. Токарные резцы.
Основными инструментами для токарно-винторезных станков, как и для всех станков токарной группы, являются резцы. Другие инструменты, применяемые для обработки отверстий, рассмотрены далее.
Резец (фиг. 3.7.1) состоит из головки I и тела II. Тело резца служит для закрепления его в резцедержателе или в державке, причем резец опирается на подошву 7; головка несет режущие элементы резца.
Рис. 3.7.1. Проходной резец для внешнего обтачивания
Границей передней поверхности 1 и главной задней поверхности 2 является главная режущая кромка 3; границей передней поверхности и вспомогательной задней поверхности 4 является вспомогательная режущая кромка 6. Главная и вспомогательная режущие кромки сходятся в точке 5, называемой вершиной резца.
Углы резца приведены на рис. 3.7.2. Величины углов зависят от положения закрепленного резца и рассматриваются исходя от основной плоскости и плоскости резания:
φ — главный угол в плане — образован проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи;
|
|
φ1 — вспомогательный угол в плане — образован проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи;
Рис. 3.7.2. Геометрия резца
ε —угол при вершине резца — образован проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость;
γ —-главный передний угол — образован плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, и передней поверхностью;
α — главный задний угол — образован плоскостью резания и главной задней поверхностью;
β —угол заострения —образован передней поверхностью и главной задней поверхностью;
δ — угол резания — образован плоскостью резания и передней поверхностью;
λ —угол наклона главной режущей кромки — образован главной режущей кромкой и прямой, параллельной основной плоскости, лежащей в плоскости резания и проходящей через вершину резца; измеряется в плоскости резания;
γ1,— вспомогательный передний угол — образован плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, и передней поверхностью;
α1 — вспомогательный задний угол — образован вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку и перпендикулярную основной.
Углы в плане (φ, φ1, и ε) измеряются в плоскости, параллельной основной; углы главной режущей кромки (γ, α, β и δ) — в главной секущей плоскости NN (рис.3.7.2); углы вспомогательной режущей кромки — во вспомогательной секущей плоскости N1N1,.
α + β+γ = 90°; δ = α + β = 90°— γ;
φ+φ1+ε = 180°.
Углы резца имеют следующее основное назначение. Угол а уменьшает трение между обрабатываемой поверхностью заготовки и главной задней поверхностью резца при резании главной режущей кромкой.
|
|
Угол α выполняется равным от 6 до 15°. Задняя поверхность чаще всего представляет собою плоскость.
Угол γ облегчает процесс образования стружки. Однако увеличение угла γ приводит к уменьшению угла β и ослаблению режущей части резца. Для сохранения прочности режущей кромки при заточке резцов на передней поверхности делается фаска шириною f =(0,2-4-1,0) мм (рис. 3.7.3). Угол γ1 по фаске делают обычно нулевым или отрицательным (от 0 до —10°), а угол γ — от +10° до +30°, в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала Таким образом, передняя поверхность выполняется чаще всего криволинейной с фаской.
Рис. 3.7.3. Заточка передней поверхности резца
Угол ε оказывает сильное влияние на стойкость резцов: чем больше угол ε, тем, при прочих равных условиях, больше и стойкость резца.
Величина угла φ принимается в пределах от 20 до 90°.
Угол φ1 для проходных резцов колеблется в пределах 10—30°; чем меньше угол φ1, тем чище получается обработанная поверхность. Граница главной и вспомогательной режущих кромок оформляется в виде закругления с радиусом при вершине r ≈ 1 –3 мм.
Угол γ способствует отводу стружки в ту или иную сторону. Для проходных резцов он колеблется в пределах от 0 до +10°, а для чистовых — от 0 до —3°.
В группу токарных резцов входят проходные, подрезные, отрезные, расточные и фасонные резцы (рис. 3.7.4).
Рис. 3.7.4. Токарные резцы и выполняемые ими работы
Проходные резцы разделяют на обдирочные и чистовые. Обди-
рочные прямые правые (а) и левые (б), отогнутые правые (в) и левые (г) служат для предварительной обработки заготовок. Углы обдирочных резцов и радиус при вершине выбираются такими, чтобы обеспечивалась большая стойкость их и возможно более легкое резание.
Чистовые резцы применяются для отделочной обработки заготовок. Различают чистовые резцы с большим закруглением (д, е) и лопаточные (широкие) резцы (ж).
Подрезные резцы (з) обычно используются для обработки торцевых поверхностей заготовок; работа ими производится при поперечной подаче.
Отрезные резцы (к) применяются для отрезки частей заготовок, а также для протачивания кольцевых канавок.
Расточные резцы для сквозных отверстий (л) имеют главный угол в плане φ меньше 90°, у расточных резцов для глухих отверстий этот угол равен или несколько больше 90° (м).
Фасонные резцы бывают круглые (н) и призматические (о). К группе фасонных резцов относятся также резьбовые резцы (п, р). Круглые резцы просты в изготовлении и находят широкое применение при обработке как наружных, так и внутренних фасонных профилей. Призматические резцы имеют перед круглыми преимущество большей прочности, но могут применяться только для обработки наружных поверхностей. Крепление призматического резца 1 на оправке 2 с помощью выступа, имеющего форму „ласточкина хвоста", весьма надежно (о).
При переточках (которые производятся только по передней поверхности) рабочий профиль как дисковых, так и призматических резцов остается неизменным. Фасонные резцы имеют особенно широкое распространение в массовом и крупносерийном производстве. Форма режущей части резьбовых резцов соответствует профилю нарезаемой резьбы (треугольная, прямоугольная, трапецеидальная и т. д.).
При работе резцов, вследствие трения, наблюдается их износ по передней и задней поверхностям. Интенсивность износа зависит от материала резца, его геометрии, материала обрабатываемой заготовки, скорости резания и других факторов. При износе резца возрастает радиальная сила Ру и, как результат, возрастает деформация упругой системы станок — приспособление — деталь — инструмент. Принято рассматривать величину износа в зависимости от пути, пройденного резцом. Исследования показывают, что наименьший износ имеет место при некоторых оптимальных скоростях резания.
|
|
Резцы для скоростного резания металлов. Оснащение резцов пластинками из металлокерамических твердых сплавов обеспечивает возможность резкого увеличения производительности труда путем повышения скорости резания. Еще до Великой Отечественной войны стахановцы, применяя инструменты с твердыми сплавами, работали при скоростях резания v=150— 200 м/мин. В послевоенный период стахановцы-скоростники добились новых успехов, совершенствуя геометрию резцов.
В настоящее время для скоростного резания широко применяются резцы с отрицательными передними углами.