Углы токарного резца

У резца различают главные углы, вспомогательные углы и углы в плане.

Главные углы измеряются в сечении главной секущей плоскости А-А (рис. 13), которая перпендикулярна к проекции главной режущей кромке на основную плоскость.

g - главный передний угол – угол между передней поверхностью и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания.

Рисунок 7 – Элементы резца Рисунок 8 – Поверхности и плоскости

при токарной обработке

1 – стержень (тело) резца; 2 – головка резца; 3 – главная режущая кромка (лезвие); 4 – вспомогательная режущая кромка; 5 – передняя поверхность; 6 – главная задняя поверхность; 7 – вспомогательная задняя поверхность; 8 – вершина резца.

1 – обрабатываемая поверхность, с которой срезают слой материала (припуск); 2 – обработанная поверхность, получается после срезания слоя материала; 3 – поверхность резания, образуется главной режущей кромкой резца; 4 – основная плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подачам. 5 – плоскость резания, проходит через главную режущую кромку, касательно к поверхности резания заготовки.

Рисунок 9 – Углы токарного резца

С увеличением угла g инструмент легче врезается в материал, снижается сила резания и расход мощности, повышается качество обрабатываемой поверхности. С другой стороны чрезмерное увеличение угла g снижает прочность главной режущей кромки и увеличивает ее износ. Величина gобычно составляет 0 - 15^о, а при обработке твердых материалов и ударных нагрузках передний угол может быть отрицательным и достигать – 10^о.

a – главный задний угол – угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания. Угол a предназначен для уменьшения трения между главной задней поверхностью и поверхностью резания, что снижает износ инструмента. Чрезмерное увеличение угла приводит к снижению прочности режущего лезвия. Обычно он составляет 6 – 12^о.

b – угол заострения (угол клина), находится между передней и главной задней поверхностью резца (a+b+g= 90^о).

d - угол резания, находится между передней поверхностью и плоскостью резания (d= a + b).

Вспомогательные углы определяются в сечении вспомогательной секущей плоскостью Б—Б, которая проходит перпендикулярно к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

a₁ — вспомогательный задний угол, который находится между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости. Угол уменьшает трение между вспомогательной задней поверхностью резца и обработанной поверхностью заготовки. Он составляет обычно 3 – 5°.

К вспомогательным углам относят обычно угол наклона главной режущей кромки l, который определяется между главным режущим лезвием и плоскостью, проходящей через вершину резца параллельно основной плоскости (рис. 14). Угол определяет направление схода стружки и колеблется от + 5^о до - 5^о. Если l= 0, стружка сходит по оси резца, если l< 0 – стружка сходит в направлении подачи, при l >0 стружка сходит в направлении, обратном направлению подачи. Направление схода стружки существенно при работе на станках-автоматах. С увеличением l качество обработанной поверхности ухудшается.

Рисунок 10 – Углы наклона главной режущей кромки

Углы в плане определяются в основной плоскости на виде сверху.

j - главный угол в плане — угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи. С уменьшением j шероховатость обработанной поверхности уменьшается. Одновременно уменьшается толщина и увеличивается ширина срезаемого слоя, что снижает износ инструмента, однако возможно возникновение вибрации в процессе резания и снижение качества обработанной поверхности. Угол j изменяется в широком диапазоне от 0^о до 95^о.

j₁ – вспомогательный угол в плане – угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением, обратном движению подачи. С уменьшением угла j₁ шероховатость уменьшается, увеличивается прочность вершины резца и снижается его износ. У проходных резцов угол j₁составляет обычно 10^о-30^о.

e- угол при вершине — угол между проекцией главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость (j+j₁+e=180^о).

Из рассмотренных углов только b, l иeявляются постоянными и не зависят от установки резца. Остальные углы изменяются по величине в зависимости от положения вершины резца относительно центров станка (a, a₁, j) или поворота резца в резцедержателе (j, j₁).

Режущее лезвие резца не всегда прямолинейно. Для обработки фасонных поверхностей, а иногда и в других случаях, главное режущеелезвие делается криволинейным.

Передняя поверхность резца может иметь три формы (рис. 15): плоскую без фаски, рекомендуемую при обработке серого чугуна, однако она может быть использована и для других материалов (см. рис. 15 а); плоскую с фаской — при токарной обработке стали с большими подачами (см. рис. 15 б); криволинейную с фаской - для резцов всех типов при обработке пластичных материалов (см. рис. 15 в).

Форма головки резца, величина углов, форма передней поверхности и режущего лезвия, размеры сечения резца существенно отражаются на процессе резания. Они влияют на величину сил, температуру резца, что, в свою очередь, должно учитываться при определении режимов резания.