2020-06-29
214
Режущая способность инструмента определяется формой тех конструктивных элементов, которыми он режет (режущих зубьев). Разберёмся с понятием ”геометрия” на простейшем примере, ставшем классическим.
1 – передняя грань,
2 – главная задняя грань,
3 – вспомогательная задняя грань,
4 – главная режущая кромка,
5 – вспомогательная режущая кромка,
6 – вершина.
На рисунке изображён самый простой по конструкции проходной прямой правый токарный резец. Конструкция его состоит из двух частей: режущей части – головки и крепёжной части – тела (державки). Прямым резец назван потому, что его режущая часть – головка лежит на одной прямой с крепёжной его частью – телом. Термин “проходной” означает, что резец предназначен для обработки (обтачивания) наружных поверхностей вращения.
n – вращение заготовки – главное движение,
Sпр – продольная подача резца,
I – обрабатываемая поверхность,
II – обработанная поверхность,
III – поверхность резания,
1 – передняя грань,
4 – главная режущая кромка,
5 – вспомогательная режущая кромка.
На рисунке показано, как резец обтачивает заготовку. Резание производится главной режущей кромкой 4. Вспомогательная режущая кромка 5 принимает минимальное участие в резании. На этом рисунка (на виде сверху) не удалось показать главную 2 и вспомогательную 3 задние грани. Главная задняя грань находится под главной режущей кромкой. Вспомогательная задняя грань находится под вспомогательной режущей кромкой. У режущего элемента (головки, зуба, клина) передней называют грань по которой сходит стружка, главной задней – грань, обращённую к обрабатываемой поверхности, вспомогательной задней – грань, обращённую к обработанной поверхности. Линия пересечения передней и главной задней граней – главная режущая кромка. Линия пересечения передней и вспомогательной задней граней – вспомогательная режущая кромка.
Ясно, что режущая способность резца определяется формой его головки. Головка ограничена тремя плоскими гранями. Чтобы задать (описать) форму головки, надо задать положение в пространстве трёх её граней. Положение плоскости в пространстве задаётся (определяется) углами, которые эта плоскость составляет с плоскостями координат. Построим главную пространственную систему координат, состоящую из трёх взаимно перпендикулярных плоскостей, связанных с резцом, обтачивающим заготовку.
Каждая из координатных плоскостей имеет своё название: основная плоскость, главная плоскость резания, главная секущая плоскость. Основная плоскость располагается параллельно направлениям продольной и поперечной подач. В данном случае это плоскость рисунка. Можно сказать, что своей нижней опорной поверхностью резец лежит на основной плоскости. Главная плоскость резания проходит через главную режущую кромку резца перпендикулярно основной плоскости. Главная секущая плоскость перпендикулярна основной и главной плоскости резания, пересекает главную режущую кромку (рассекает головку резца).
Для определения положения плоскости (грани головки резца) в пространстве необходимо знать два угла, которые образуются между этой плоскостью и плоскостями координат. Головка резца имеет три грани, следовательно, для определения её формы надо знать шесть углов. Совокупность этих углов и называется геометрией резца. Найдём их. Посмотрим, как рассекает головку резца главная секущая плоскость.
При рассечении головки резца главной секущей плоскостью, образуется сечение A–A. В этом сечении находятся два угла α и γ:
α - главный задний угол – угол между главной задней гранью и главной плоскостью резания, γ - передний угол – угол между передней гранью и основной плоскостью.
В главной системе координат можно определить ещё два угла: φ и φ1.
φ - главный угол в плане – угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи резца (+S),
φ1 - вспомогательный угол в плане – угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением обратной подачи резца (–S).
Для нахождения пятого угла λ потребуется дополнительный вид – вид, на котором будет изображена главная задняя грань.
λ - угол наклона главной режущей кромки к основной плоскости.
Угол λ не имеет названия, можно сказать, что определение этого угла и является его названием.
Для нахождения шестого угла α1 надо построить ещё одну, вспомогательную, систему координат.
α1 - вспомогательный задний угол – угол между вспомогательной задней гранью и вспомогательной плоскостью резания.
Итак, найдены все шесть углов, составляющих геометрию проходного токарного резца:
α1,φ1 - определяют положение в пространстве вспомогательной задней грани,
α,φ - определяют положение в пространстве главной задней грани,
γ,λ - определяют положение в пространстве передней грани.
Может возникнуть вопрос: зачем так сложно определять форму режущей части такого простого инструмента? Попробуйте определить (выразить количественно, числами!) форму головки резца как-то проще. Не получится. Значит нельзя утверждать, что геометрия резца построена сложно. И ещё: на основе геометрии проходного резца легко строится геометрия любого другого резца; в основе геометрии любого режущего инструмента (фрез, свёрл, протяжек и т. д.) лежит именно эта геометрия.
Попробуйте, дополнив предлагаемый рисунок, построить геометрию расточного токарного резца. Расточной резец обрабатывает (растачивает) отверстие в заготовке.
