ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТОКАРНЫХ РЕЗЦОВ

1 Цель и задачи исследования

Целью данной работы является изучение основных геометрических параметров режущих инструментов. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1.1 Ознакомится с определениями геометрических параметров режущей части токарного проходного резца.

1.2 Произвести измерения геометрических параметров режущей части резца.

2 Основные теоретические положения

Обработка резанием - обработка, заключающаяся в образовании новых поверхностей отделением поверхностных слоев материала с образованием стружки, при этом образование поверхностей сопровождается деформированием и разрушением поверхностных слоев материала.

Процесс резания осуществляется рабочей частью режущего инструмента, которая содержит лезвие - клинообразный элемент для проникновения в материал заготовки и отделения слоя материала.

Крепежная часть режущего инструмента служит для закрепления его на станке или в приспособлении.

Рабочая и крепежная части широко используемого инструмента - токарного проходного резца, показаны на рисунке 1, соответственно римскими цифрами I и II.

Элементами любого инструмента являются:

а) передняя поверхность 1, контактирующая в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой;

б) задняя поверхность 2, контактирующая в процессе резания с поверхностями заготовки.

Линия пересечения передней и задней поверхности называется режущей кромкой. У токарного резца режущая кромка состоит из двух участков: главной 3 и вспомогательной 5 режущих кромок.

Главнаярежущая кромка - часть режущей кромки, формирующая большую сторону АВ (рисунок 2) сечения срезаемого слоя, т.е. фигуры, образованной при рассечении слоя материала заготовки, отделяемого лезвием за один оборот обтачиваемой заготовки.

Вспомогательнаярежущая кромка - часть режущей кромки, формирующая меньшую сторону ВС сечения срезаемого слоя.

Участок 2 (рисунок 1) задней поверхности, примыкающий к главной режущей кромке, называют главной задней поверхностью, участок 4 задней поверхности, примыкающий к вспомогательной режущей кромке - вспомогательной задней поверхностью.

Участок 6 режущей кромки в месте пересечения двух задних поверхностей называют вершиной лезвия.

При анализе геометрических параметров режущего инструмента следует правильно выбирать системы координат. Для режущего инструмента рассматривают инструментальную, статическую и кинематическую системы координат.

В настоящей лабораторной работе используется статическая система координат, представляющая собой прямоугольную систему координат с началом в рассматриваемой точке режущей кромки, ориентированную относительно направления скорости V главного движения резания (рисунок 2) (для точения это вращательное движение заготовки).

Статическая система координат применяется для приближенных расчетов углов лезвия в процессе резания и для учета изменения этих углов после установки инструмента на станке. Она является в общем случае переходной системой от инструментальной системы координат к кинематической.

Для определения геометрических параметров в статической системе координат используют следующие понятия:

а) статическая основная плоскость Р_vc (рисунок 3) - координатная плоскость в статической системе координат, проведенная через рассматриваемую точку режущей кромки перпендикулярно направлению скорости главного движения. Для токарных резцов на рис. 2 эта плоскость горизонтальна;

б) статическая плоскость резания Р_n.c. (рисунок 3) - координатная плоскость, касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке и перпендикулярная статической основной плоскости;

в) статическая главная секущая плоскость Р_t.с. - координатная плоскость, перпендикулярная линии пересечения статических основной плоскости Р_vc и плоскости резания Р_n.c.;

г) рабочая плоскость Рs - плоскость, в которой расположены направления скоростей главного движения V и движения подачи V_s.

Геометрическими элементами лезвия (рисунок 4) в статической системе координат принято считать:

g_с - статический главный передний угол, т.е. угол в статической главной секущей плоскости между передней поверхностью лезвия и статической основной плоскостью;

a_с - статический главный задний угол, т.е. угол в статической главной секущей плоскости лезвия между задней поверхностью лезвия и статической основной плоскостью;

a¢_с - статический вспомогательный задний угол, т.е. угол в статической главной секущей плоскости между плоскостью вспомогательной задней поверхности и плоскостью резания, проходящей через вспомогательную режущую кромку;

b_с - статический угол заострения, т.е. угол в статической главной секущей плоскости между передней и задней поверхностями лезвия;

j_с - статический угол в плане - угол в статической основной плоскости между статической плоскостью резания и рабочей поверхностью. Выделяют также вспомогательный угол в плане j¢_с, который соответствует вспомогательной режущей кромке;

l_с - статический угол наклона кромки, т.е. угол в статической плоскости резания между режущей кромкой и статической основной плоскостью

(рисунок 5).

Геометрические параметры режущего инструмента определяют стойкость инструмента и производительность, качество и себестоимость обработки.

На различные параметры процесса резания они влияют неоднозначно. Например, увеличение переднего угла уменьшает силу резания, но одновременно ослабляет режущий клин. Обычно a_с = 6° ¸ 12°, g_с = -3° ¸ +20°.

При уменьшении главного и вспомогательного углов в плане уменьшается температура резания, высота неровностей, возрастает стойкость инструмента, однако одновременно увеличивается радиальная сила резания, деформация заготовки и вибрации. Поэтому угол jс обычно принимают в пределах j_с = 30° ¸ 90° и j¢_с = 5° ¸ 30°, причем меньшие значения соответствуют более жестким технологическим системам.

Угол наклона кромки l_с определяет:

1) направление схода стружки;

2) точку первоначального контакта главной режущей кромки с материалом заготовки.

Например, если l_с > 0, то стружка движется в сторону уже обработанной поверхности. Обычно принимают -4° < l_с < +5°.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: