Категории

Геометрические элементы резца

Устройство токарного резца

Конструктивные элементы и геометрические параметры проходных токарных резцов

Из всех видов токарных резцов наиболее распространенными являются проходные резцы. Они предназначены для точения наружных поверхностей, подрезки торцов, уступов и т.д.

Призматическое тело npoходного резца (рис. 1), как и любого другого, состоит из режущей части (головки) и державки. Головка резца содержит переднюю 1, главную заднюю 2 и вспомогательную заднюю 3 поверхности. Пересечения этих поверхностей образуют главную 4 и вспомогательную 5 режущие кромки.

Рис. 1. Конструктивные элементы токарного резца:

1 – передняя поверхность; 2 – главная задняя поверхность;
3 – вспомогательная задняя поверхность; 4 – главная режущая кромка;
5 – вспомогательная режущая кромка

По передней поверхности сходит снимаемая резцом стружка. Главная задняя поверхность обращена к поверхности резания, образуемой главной режущей кромкой, а вспомогательная задняя поверхность – к обработанной поверхности детали.

Указанные поверхности и режущие кромки после заточки располагаются под определенными углами относительно двух координатных плоскостей и направления подачи, выбираемыми с учетом кинематики станка.

За координатные плоскости (рис. 2) принимают две взаимно перпендикулярные плоскости:

1) плоскость резания, проходящую через главную режущую кромку, и вектор скорости резания, касательный к поверхности резания;

2) основную плоскость, проходящую через эту же кромку и нормаль к вектору скорости резания.

Есть другое определение основной плоскости: это плоскость, проходящая через векторы продольной Sпр и радиальной Sр подач; в частном случае может совпадать с основанием резца, и в этом случае возможно измерение углов резца вне станка в его статическом положении.

Рис. 2. Геометрические параметры проходного токарного резца

За вектор скорости резания, применительно к резцам, а также ко многим другим инструментам, принимают вектор окружной скорости детали без учета вектора продольной подачи, который во много раз меньше вектора окружной скорости и не оказывает заметного влияния на величину передних и задних углов. Только в отдельных случаях, применительно, например, к сверлам, в точках режущих кромок, прилегающих к оси сверла, это влияние становится существенным.

На рис. 2 представлены вид заготовки и резца в плане и геометрические параметры, обязательно указываемые на рабочих чертежах резцов: γ, α, α1, φ, φ1. Ниже даны определения и рекомендации по назначению их величин.

Передний и задний углы главной режущей кромки принято измерять в главной секущей плоскости N–N, проходящей нормально к проекции этой кромки на основную плоскость, которая в данном случае совпадает с плоскостью чертежа. Плоскость N–N выбрана в связи с тем, что именно в ней происходит деформация металла при резании.

Передний угол γ – это угол между основной плоскостью и плоскостью, касательной к передней поверхности. Величина этого угла оказывает на процесс резания определяющее влияние, так как от него зависят степень деформации металла при переходе в стружку, силовая и тепловая нагрузки на режущий клин, прочность клина и условия отвода тепла из зоны резания. Оптимальное значение переднего угла γ определяется опытным путем в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого и режущего материалов, факторов режима резания (V, S, t) и других условий обработки. Возможные значения угла γ находятся в пределах 0...30°. Для упрочнения режущего клина, особенно изготовленного из хрупких режущих материалов, на передней поверхности затачивают фаску с нулевым или отрицательным передним углом (γф = 0...–5°), шириной f, зависящей от подачи.

Задний угол α – это угол между плоскостью резания и плоскостью, касательной к задней поверхности. Фактически это угол зазора, препятствующего трению задней поверхности резца о поверхность резания. Он влияет на интенсивность износа резца и в сочетании с углом γ влияет на прочность режущего клина и условия отвода тепла из зоны резания.

Чем меньшую нагрузку испытывает режущий клин и чем он прочнее, тем больше значение угла a, величина которого зависит, таким образом, от сочетания свойств обрабатываемого и режущего материалов, от величины подачи и других условий резания. Например, для резцов из быстрорежущей стали при черновой обработке конструкционных сталей α = 6...8°, для чистовых операций α = 10...12°.

Угол наклона главной режущей кромки λ – это угол между основной плоскостью, проведенной через вершину резца, и режущей кромкой. Он измеряется в плоскости резания и служит для предохранения вершины резца А от выкрашивания, особенно при ударной нагрузке, а также для изменения направления сходящей стружки. Угол λ считается положительным, когда вершина резца занижена по сравнению с другими точками главной режущей кромки и в контакт с заготовкой включается последней. Стружка при этом сходит в направлении обработанной поверхности (от точки В к точке А), что может существенно повысить ее шероховатость. При черновой обработке это допустимо, так как после нее следует чистовая операция, снимающая эти неровности. Но при чистовых операциях, когда нагрузка на режущий клин невелика, первостепенное значение приобретает задача отвода стружки от обработанной поверхности. С этой целью назначают отрицательные значения угла (–λ). При этом вершина резца А является наивысшей точкой режущей кромки, а стружка сходит в направлении от точки А к точке В.

Наличие угла λ усложняет заточку резцов, поэтому практические значения этого угла невелики и находятся в пределах λ = +5…–5°.

Углы в плане φ и φ1 (главный и вспомогательный) – это углы между направлением продольной подачи Sпр и, соответственно, проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость.

Главный угол в плане φ определяет соотношение между толщиной и шириной срезаемого слоя. При уменьшении угла φ стружка становится тоньше, улучшаются условия теплоотвода и тем самым повышается стойкость резца, но при этом возрастает радиальная составляющая силы резания.

При обточке длинных заготовок малого диаметра вышесказанное может привести к их деформации и вибрациям, и в этом случае принимается φ = 90°.

Для других случаев рекомендуется:

– при чистовой обработке φ = 10...20°;

– при черновой обработке валов (l/d = 6...12) φ = 60...75°;

– при черновой обработке более жестких заготовок φ = 30...45°.  

У проходных резцов обычно угол φ1 = 10...15°. С уменьшением угла γ1 до 0 величина h также уменьшается до 0, что позволяет значительно увеличить подачу, а следовательно, и производительность процесса резания.

Вспомогательный задний угол α1, измеряемый в сечении N1 – N1, перпендикулярном к вспомогательной режущей кромке, принимается примерно равным α; α1 образует зазор между вспомогательной задней поверхностью и обработанной поверхностью заготовки.

Вспомогательный передний угол γ1 определяется заточкой передней поверхности и на чертеже обычно не указывается.

С целью повышения прочности режущей части резца предусматривается также радиус скругления его вершины в плане: r = 0,1...3,0 мм. При этом большее значение радиуса применяется при обработке жестких заготовок, так как с увеличением этого радиуса возрастает радиальная составляющая силы резания.

Источник: http://texinfo.inf.ua/razdeli/reg_instr/rezci_1.html

Конструкция и геометрия токарного резца

Лекция 2 резцы

  1. Конструктивные элементы резца

Рис. 1. Конструктивные элементы резца

Рис. 2. Вершина резца

Резец состоит из:

Головки – рабочая часть резца.

Державки - крепежная часть резца.

Является корпусом резца и служит для закрепления резцана станке.

Головка резца содержит:

  1. Переднюю поверхность 1.

В процессе резания контактирует со срезаемым слоем и стружкой.

  1. Главную заднюю поверхность 2.

Контактирует с поверхностью резания.

  1. Вспомогательную заднюю поверхность 3.

Обращена к обработанной поверхности.

  1. Главную ре­жущую кромку4.Образована пересечением передней поверхности 1 и главной задней поверхности 2.

  2. Вспомогательную режущую кромку5.

Образована пересечением поверхностями передней 1 и вспомогательной задней 3.

  1. Вершина резца.

Образована пересечением режущими кромки главной 4и вспомогательной 5.

Вершину резца выполняют:

- либо по радиусу rв, - либо с переходной режущей кромкой b.

Они обеспечивают улучшение шероховатости обрабатываемой поверх­ности и повышение стойкости резца.

2. Геометрические параметры резца

Геометрические параметры резца определяются в статической системе координат. За координатные плоскости принимают две взаимно перпендикулярные плоскости:

Основная плоскость, плоскость, проведенная перпендикулярно вектору окружной скорости.

Плоскость резания, проходит через главную режущую кромку и вектор скорости резания.

За вектор скорости резания, в статической системе координат принимают вектор окружной скорости заготовки без учета вектора продольной подачи, так как он меньше вектора окружной скорости и не оказывает заметного влияния на величину углов.

Углы главной режущей кромки измеряют в главной секущей плоскости N-N, которая проходит нормально к проекции этой кромки на основную плоскость. Углы вспомогательной режущей кромки измеряют в вспомогательной секущей плоскости N1-N2, которая проходит нормально к проекции этой кромки на основную плоскость.

Главный передний угол? – угол между основной плоскостью и плоскостью, касательной к передней поверхности. Положительный угол, ниже вершины резца. Отрицательный угол, выше вершины резца.

Главный задний угол? – угол между плоскостью резания и плоскостью, касательной к задней поверхности.

Угол резания? – угол между касательной к передней поверхности и плоскостью резания.

Угол заострения? – угол между касательными к передней и задней поверхностям.

Вспомогательный передний угол?1 – угол между основной плоскостью и плоскостью, касательной к передней поверхности.

Вспомогательный задний угол?1 – угол между плоскостью резания и плоскостью, касательной к задней поверхности.

Главный угол в плане? – угол между направлением продольной подачи Sпр и проекцией главной режущей кромки на основную плоскость.

Вспомогательный угол в плане?1 – угол между направлением продольной подачи Sпр и проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

Уголпривершине резца? – угол между проекциями главной и вспомогательной режущими кромками на основную плоскость.

Угол наклона режущей кромки? – угол между основной плоскостью, проведенной через вершину резца, и режущей кромкой. Положительный угол – главная режущая кромка выше вершины резца. Отрицательный угол – главная режущая кромка ниже вершины резца.

Источник: https://StudFiles.net/preview/2657394/

Основные поверхности токарного резца и его геометрические параметры

Конструкция и геометрия токарного резца

  Рис. 3. Элементы рабочей части токарного резца.  

Токарные резцы имеют наиболее полную геометрию, элементы которой присутствуют у любого режущего инструмента. Они имеют рабочую (режущую) часть и державку (рис. 3). Рабочая часть изготавливается из соответствующего инструментального материала, а державка из сталей 40, 45, 40Х. Габариты державки определяются шириной В и высотой Н, значения которых устанавливаются ГОСТами. Элементы рабочей части резца представлены на рис. 3.

Рабочая часть резца содержит переднюю , главную и вспомогательную задние поверхности.

Передняя поверхность – это поверхность лезвия инструмента, по которой в процессе резания сходит стружка. Главная задняя поверхность инструмента – это поверхность лезвия, обращенная в процессе обработки к поверхности резания заготовки. Вспомогательная задняя поверхность – это поверхность лезвия инструмента, обращенная к обработанной поверхности заготовки. Так как эти поверхности не параллельны между собой, то при пересечении они образуют элементы лезвия резца (см. рис. 3).

Для ориентации инструмента в пространстве и определения его геометрии установлено понятие координатных плоскостей. Такими плоскостями являются основная плоскость и плоскость резания. Основная плоскость- это координатная плоскость, проведенная через рассматриваемую точку режущей кромки перпендикулярно направлению скорости главного или результирующего движения резания (рис. 4). Плоскость резания - это координатная плоскость, касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная основной плоскости.

 

Рис. 4. Геометрические параметры проходного токарного резца

 

Геометрию резца рекомендуется рассматривать в главной и вспомогательной секущих плоскостях.

Главная секущая плоскость -этоплоскость перпендикулярная проекции главной режущей кромки на основную плоскость.

Вспомогательная секущая плоскость -это плоскость перпендикулярная проекции вспомогательной режущей кромки на

основную плоскость.

В главной секущей плоскости рассматриваются (см. рис. 4):

-главный передний угол -это угол между передней поверхностью лезвия инструмента и основной плоскостью;

-главный задний угол -это угол между главной задней поверхностью лезвия инструмента и плоскостью резания;

-угол заострения -это угол между передней и главной

задней поверхностями;

-угол резания -это угол между передней поверхностью лезвия инструмента и плоскостью резания.

, т.е. если , ,

если , то .

В вспомогательной секущей плоскости рассматриваются:

- вспомогательный передний угол -это угол между передней поверхностью лезвия инструмента и основной плоскостью;

- вспомогательный задний угол -это угол между вспомогательной задней поверхностью лезвия инструмента и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.

Геометрия резца, кроме того, определяется главным и вспомогательным углами в плане, углом при вершине резца, а также углами наклона главной и вспомогательной режущих кромок (см. рис. 4).

Главный угол в планеэто угол между плоскостью резания и рабочей плоскостью. Рабочая плоскость - плоскость, в которой расположены векторы скоростей главного движения резания и движения подачи. Вспомогательный угол в плане -это угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и рабочей плоскостью. Угол при вершине резца – это угол между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость; .

Угол наклона главной режущей кромки - это угол между

основной плоскостью, проведенной через вершину резца, и главной режущей кромкой инструмента. Угол наклона вспомогательной режущей кромки - это угол между основной плоскостью, проведенной через вершину резца, и вспомогательной режущей кромкой. Углы и принято считать положительными, если вершина резца является наинизшей точкой соответствующей режущей кромки. В противном случае - отрицательными.

 






Дата добавления: 2016-12-16; просмотров: 1522;


Похожие статьи:

Источник: http://poznayka.org/s76041t1.html
Еще интересное порево