Файл: Сальников Г.П. Режущие инструменты для токарной обработки.pdf

РЕЗЦЫ

Резцы являются наиболее распространенным видом однолезвийного режущего инструмента, применяемого при токарной обработке. В свя­ зи с тем, что на токарном станке можно

Рис. 1. Типы современных токарных резцов.

выполнять самые разнообразные работы, име­ ется большое количество конструкций резцов, которые отличаются один от другого формой режущих граней. На рис. 1 приведены некото­ рые типы современных токарных резцов.

Геометрия режущей части резца

Геометрию резца выбирают в зависимости от качества обрабатываемого металла, мате­ риала инструмента, а также применяемых ре­ жимов резания.

От правильного выбора геометрии инстру­

3мента для каждой опера­ ции обработки зависит высокопроизводительная работа токаря, стойкость и долговечность резца, качество поверхности,

усилие резания и т. п. Токарный резец (рис. 2)

состоит из двух частей: стержня (корпуса) и го­ ловки или рабочей части. Стержнем резец устанав­ ливается в резцедержа­ теле и закрепляется в нем. Головка резца вы­

полняет основную работу резания. Необходи­ мую форму ей придают заточкой на заточном станке.

У головки резца различают такие поверх­ ности: переднюю, заднюю главную и заднюю вспомогательную.

Передней называется та поверхность, по которой сходит стружка в процессе резания. В табл. 3 приведены формы передней грани резцов и область их применения.

Задними гранями называются поверхности резца, обращенные к обрабатываемой заго­ товке.

20

Таблица 3

Наиболее распространенные формы передней грани резцов, оснащенных твердым сплавом

Для обработки серого чугуна

21

При пересечении передней и задних граней образуются режущие кромки, которые разде­ ляются на главную и вспомогательную. Глав­ ная режущая кромка выполняет основную работу резания.

Рис. 3. Углы заточки главной режущей кромки.

Место сопряжения главной и вспомога­ тельной режущих кромок называется верши­ ной резца. В зависимости от назначения резца она может быть острой, закругленной или прямолинейной.

В каждом резце различают такие углы за­ точки главной режущей кромки (рис. 3): пе­ редний угол у. главный задний угол а, угол резания б, угол заострения ß.

Передним углом у называется угол, обра­ зуемый передней поверхностью резца, и пло­ скостью, перпендикулярной к плоскости ре-

22

зания, проведенной через главную режущую кромку.

От величины угла у во многом зависит температура резания, прочность режущего инструмента, расход мощности, интенсивность износа и стойкость инструмента. С увеличе­ нием переднего угла процесс резания облег­ чается, уменьшается расход мощности. Но при очень большом переднем угле режущая часть резца сильно ослабляется, в результате чего она может легко сломаться или будет выкра­ шиваться. Кроме того, при большом угле у головка резца сильно нагревается и режущая кромка может быстро «сгореть». Поэтому нужно применять оптимальный передний угол, который обеспечивает большую стойкость резца. В зависимости от обрабатываемого ма­ териала и условий работ угол у выбирают в пределах от —15° до +30°. Увеличение уг­ ла у благоприятно влияет на чистоту обраба­ тываемой поверхности мягких и вязких металлов.

Главным задним углом а называется угол, образуемый главной задней поверхностью рез­ ца и плоскостью резания. Он служит для уменьшения трения задних граней инструмен­ та об обрабатываемую заготовку. При очень малом значении угла а резец работает плохо, т. е. имеет место большое трение, в резуль­ тате чего стойкость инструмента резко сни­

жается.

Однако необходимость иметь в виду, что при значительном увеличении заднего угла лезвие резца ослабляется, что может привести к его разрушению.

23

Для твердосплавных резцов значения зад­ них углов приведены в табл. 4.

Углом резания 8 называется угол, образуе­ мый плоскостью резания и передней поверх­ ностью резца. Его величина колеблется от 60 до 100°. Чем тверже обрабатываемый ма­ териал, тем больше выбирают угол 8.

Углом заострения ß называется угол, обра­ зуемый передней и главной задней поверхно­ стями. Угол ß влияет на прочность головки резца и на условия отвода тепла. Он равняет­

Следовательно, с увеличением переднего угла углы резания б и заострения ß умень­ шаются.

Различают также углы у вспомогательной режущей кромки.

Вспомогательный задний угол аі образует­ ся вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогатель-

24

ную режущую кромку, перпендикулярно к ос­ новной плоскости. Углы аі и а2 (задний угол на переходной режущей кромке) принимают равными главному заднему углу для всех рез­ цов, кроме прорезных и отрезных.

Стойкость инструмента и его производи­ тельность в значительной степени зависят от углов в плане.

Главным углом в плане ср называется угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением пода­ чи. Он оказывает большое влияние на массив­ ность и прочность головки резца, на форму срезаемой стружки и условия отвода тепла от режущей кромки, на величины сил, дейст­ вующих в процессе резания, и т. д. Если угол Ф уменьшить, то скорость резания можно по­ высить, однако нужно иметь в виду, что при этом возрастает радиальная составляющая усилия резания, в результате чего деталь на­ чинает отжиматься и при недостаточной жест­ кости системы «станок — изделие — инстру­ мент» могут возникнуть вибрации, при кото­ рых нормальная работа становится невозмож­ ной. Поэтому при выборе угла ф необходимо учитывать жесткость станка, изделия и инст­ румента.

В зависимости от условий работы угол ф изменяется от 10 до 90°;

25

60—70 Обработка при нежестком креплении детали

90 Обработка тонких длинных ва­ лов, многорезцовое точе­ ние, отрезные и прорезные работы, продольное и по­ перечное точение

Вспомогательным углом в плане фі; назы­ вается угол между проекцией вспомогатель­ ной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи. При малых углах в плане улучшается чистота поверхности, уменьшается высота неровностей, которые остаются на обработанной поверхности. Кро­ ме того, с уменьшением угла фі повышается стойкость резца.

Вспомогательный угол в плане выбирают в пределах от 10 до 45°:

Угол при вершине е образуется проекция­ ми режущих кромок на основную плоскость.

Углом наклона главной режущей кромки 2 называют угол между главной режущей кромкой и линией, проведенной через верши­ ну резца параллельно основной плоскости (рис. 4). От угла К зависит прочность головки резца и направление схода стружки. При по-

26

ложительном угле X прочность и массивность головки резца повышаются. Правильный вы­ бор угла наклона главной режущей кромки способствует более плавному врезанию резца при прерывистом резании.

Рис. 4. Угол наклона главной режущей кромки.

Обычно угол наклона режущей кромки принимают равным:

0 При отрезных и подрезных работах

+ 5 При обтачивании и подрезании заготовок при спокойной работе

+15 При обтачивании и подрезании заготовок с неравномерным припуском и прерывистым резанием

Повышению стойкости резца и улучшению качества обрабатываемой поверхности способ­ ствует закругление его вершины. Рекомендуе­ мые величины радиуса закругления вершины резца приведены в табл. 5.

Увеличение радиуса закругления больше чем до 3 мм при нежестком креплении детали может привести к вибрациям и невозмож­ ности обработки детали на станке.

27

Конструкции резцов

При обработке металлов резанием приме­ няется три типа инструментов: цельные, цель­ ные с режущей пластинкой и сборные.

Цельные инструменты изготовляются из углеродистых, легированных и реже из быст­ рорежущих (инструменты небольших разме­ ров) сталей.

Из твердых сплавов и минералокерамики изготовляют только режущие пластинки, ко­

28