Геометрия фасонных резцов

Назначение и классификация

Фасонные резцы

Фасонный резец - это специальный инструмент, форма режущих кромок которого определяется формой профиля изделия.

Применяются фасонные резцы для обработки деталей типа тел вращения (на токарных станках) и типа плоских, прямоугольных, и тому подобных тел (на строгальных и долбежных станках).

Достоинства фасонных резцов:

- однородность профиля и точность размеров обрабатываемой детали;

- высокая производительность обработки;

- длительность эксплуатации (большое число переточек);

- не требуют высокой квалификации рабочего для обработки
фасонных деталей.

Фасонные резцы широко используются в крупносерийном и массовом производстве, несмотря на сложность в изготовлении и высокую стоимость.

Фасонные резцы можно классифицировать следующим образом:

по форме:

- стержневые;

- призматические;

- круглые;

по расположению оси или базы крепления по отношению к оси детали:

- с параллельным расположением;

- с наклонным расположением;

по направлению подачи:

- радиальные;

- тангенциальные;

по форме образующих:

- круглые резцы с кольцевыми образующими;

- круглые резцы с винтовыми образующими;

- призматические резцы с плоскими образующими.

Основные виды фасонных резцов показаны на рис. 8.

Передний угол фасонного резца выбирается в зависимости от обрабатываемого материала в пределах от 0° до 25°. Чем меньше твердость обрабатываемого материала, тем больше передний угол.

Задний угол зависит от формы фасонного резца и его типа. Увеличение заднего угла может привести к ослаблению режущей кромки, что наиболее опасно для круглого резца. Поэтому задний угол для круглых резцов выбирается в пределах 10-15°, а для призматических - 12-17°. У фасонных резцов, предназначенных для затылования, задний угол увеличен до 25-30°с тем, чтобы обеспечить необходимый задний угол в относительном движении резца и заготовки при затыловании.

Особенностью фасонных резцов является то, что задний угол в процессе резания образуется у них специальной установкой на станке (рис. 9)

Призматический резец поворачивается на величину заднего угла: этот поворот обеспечивает специальная конструкция державки.

Круглый резец устанавливается относительно обрабатывае­мой детали так, чтобы ось его располагалась выше оси обрабатываемой детали.

Высота установки резца определяется из ∆ABC по следующей формуле:

.

Указанные значения переднего и заднего углов относятся к наружным точкам профиля. С удалением точек профиля резца от оси обрабатываемой детали задний угол будет увеличиваться, а передний - уменьшаться. На величину переднего и, что особенно важно, заднего угла влияет наклон режущей кромки относительно оси обрабатываемой детали.

Если представить, что режущая кромка наклонена к линии, перпендикулярной оси обрабатываемой детали под углом φ, то можно определить задний угол α_N в точке А режущей кромки (рис.10).

Из пирамиды ABDC:

tg α = BD/AB;

tg α_N = BC/AB.

Разделив почленно эти равенства, можно написать:

tg α_N =tg α sin φ.

При φ = 90° α_N=α, при φ = 0 α_N = 0 и в этом случае необходимо предпринимать специальные меры для увеличения заднего угла на боковых режущих кромках.

6.3. Конструктивные элементы фасонных резцов и их крепление на станках

Основными конструктивными элементами призматического фасонного резца являются ширина резца, толщина, высота, узел крепления и размеры профиля.

Основные конструктивные элементы круглого фасонного резца - диаметр резца, диаметр отверстия, длина резца, размеры выемки для стружки, узел крепления и все элементы профиля.

Все конструктивные элементы фасонных резцов за исключением элементов профиля выбираются конструктивно из справочных материалов в зависимости от максимальной высоты фасонного профиля детали.

Крепление призматического фасонного резца на станке осуществляется с помощью державки, в которой резец устанавливается под определенным углом, равным заднему углу резца и закрепляется с помощью узла крепле

ния, называемого "ласточкин хвост", от перемещения в державке под действием сил резания резец удерживается силами трения (рис.11).

Круглый фасонный резец устанавливается и закрепляется на станке с помощью державки, конструкция которой предусматривает установку оси резца выше оси обрабатываемой детали на величину, соответствующую заднему углу резца. От проворачивания под действием силы резания резец предохраняется сочленением радиальных рифлений на торце резца с такими же рифлениями на торце державки или с помощью штифта, входящего в отверстия на торцах резца и державки.

В основу многочисленных по конструкции державок положены именно указанные методы крепления призматического и круглого фасонных резцов.

Стержневой фасонный резец крепится на станке как обычный токарный резец.