Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 202

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Уравнение выражает зависимость между передним углом и углами уу, ср и X. При положительном угле X изменился бы знак на обратный у члена правой части уравнения, содержащего ве-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

Рис.

2 1 . Геометрия

резца

 

 

 

личину X. Очевидно, принимая последнюю за алгебраическую

величину, получим в общем виде

 

 

 

 

 

 

 

 

tg уу

=

cos ф tg у —

sin

 

ф tg X.

 

 

(15)

Аналогичным путем получим уравнение для угла поперечного

наклона

передней

поверхности

резца

 

 

 

 

 

 

 

tg Ух =

sin ф tg Y +

cos

 

ф tg X.

 

 

(16)

Умножая

уравнение

(15) на

cos ф,

 

уравнение

(16)

на

sin ф

и складывая их, получим значение переднего угла

 

 

 

 

 

tg 7

= tg ух

sin Ф +

tg уу

cos ф.

 

 

(17)

Умножая

уравнение

(15) на

sin ф,

а уравнение

(16) на

cos ф

и вычитая из второго первое, получим значение

угла

наклона

главной

режущей

кромки X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg Я = tg ух

cos ф

tg уу

sin ф.

 

 

(18)

В процессе резания, особенно с большими подачами, небезынте­ ресно знать величины задних углов резца ах и ау в плоскостях, параллельных подачам,-— продольной и поперечной, т. е. в попе­ речном и продольном сечениях резца. Имеем:

при угле X = О

\

g a x

= ^

- ;

(19)

&

х

sin

ср

4 '

64


при I =f О

tg a

t? a

cos о)

,

(20)

- A - ,

 

ь x

 

sin (ф — со)

 

v '

где tg со = tg a tg А, (принимается за алгебраическую величину). Аналогично при % = О

 

 

 

 

t g

a

=

•tgn

 

 

 

(21)

 

 

 

 

^

_ ,

 

 

 

 

 

 

 

Ь

У

 

cos ф

 

 

v

 

7

при X ф О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t g

a =

 

tgacos.0

 

 

(

2 2 )

 

 

 

Ь

У

 

cos (ф со)

 

 

 

v

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для переднего угла yt

у

вспомогательной

режущей

 

кромки

(рис. 19, разрез Г—Г)

аналогично уравнению (17) можно

написать

 

tg Y l

= tg уч

sin фх +

tg 7У 1 cos фх ,

 

 

 

 

где 7^,, 7У 1 — углы поперечного и продольного

наклона

передней

поверхности у вспомогательной режущей кромки резца.

 

 

 

Очевидно, yXl

= —ух,

yUl

= уу,

тогда

 

 

 

 

 

t g Y i

=

tg? , costPi—tg-y, sinq)!.

 

 

 

(23)

Подставляя

значения

yx

и yy

из уравнений

(15) и (16),

после

преобразования

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tg Vi =

tg Vc

o s (fPi +

Ф)

tg X sin (ф! + ф).

 

 

 

(24)

Таким же образом можно вывести зависимость между углом

наклона вспомогательной

режущей

кромки кг

и углами

у

 

и Я,

воспользовавшись уравнением (18). Имеем

 

 

 

 

 

 

tg

^ i

tg X cos е — tg у sin е,

 

 

 

 

(25)

где £ — угол при

вершине

резца в плане.

 

 

 

 

 

Углы резца выбираются с учетом физико-механических

свойств

как обрабатываемого материала, так и материала самого инстру­ мента, а также жесткости системы СПИД. С увеличением твердости обрабатываемого материала и хрупкости инструмента необходимо упрочнять последний путем уменьшения переднего угла у, доводя его величину до отрицательных значений при обработке весьма твердых металлов (закаленная сталь, отбеленный чугун).

На практике при заточке металлокерамических и минералокерамических резцов часто прибегают к заточке упрочняющих фасок вдоль режущих кромок, стружкозавивательных канавок, стружкодробильных выступов или изменяют углы в плане с уче­ том жесткости системы.

В табл. 6 и 7 даны геометрические параметры режущей части твердосплавных резцов и резцов из быстрорежущей стали.

3 А . М . В у л ь ф

65


 

 

 

 

 

 

 

Таблица

6

 

 

Значения углов

для резцов из быстрорежущей стали

 

 

 

 

 

 

 

П е р е д н и й

З а д н и й

 

 

 

О б р а б а т ы в а е м ы й м а т е р и а л

у г о л

у г о л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в г р а д

 

 

Сталь и стальное литье:

 

 

 

 

 

 

а в

=

40 кгс/мм2

 

 

 

30

8—12

 

о в

=

40-ь50 кгс/мм2

 

 

 

25

8—10

 

о в

= 70-ь80 кгс/мм2

 

 

 

10

6—8

 

а в

=-= 90-ь 100 кгс/мм2

 

 

 

5

5—7

 

Хромоникелевая сталь о в == 70-^80 кгс/мм2

 

15

5—7

 

Хромистая сталь ав 70-ь80

кгс/мм2

 

5

5—7

 

Серый

чугун:—

 

 

 

 

 

 

НВ

 

160—180

 

 

 

12

6—8

 

НВ

 

220—260

 

 

 

6

6—8

 

Ковкий чугун

 

 

 

 

 

 

НВ

 

140—160

 

 

 

15

6—8

 

НВ

 

170—190

 

 

 

12

6—8

 

Медь, алюминий, баббит

 

 

25—30

8—12

 

Бронза и латунь средней твердости

 

10

8

 

Бронза

твердая

 

 

 

5

6

 

Вольфрам

 

 

-

20

15

 

Ниобий

 

 

 

20—25

12—15

 

Молибденовые сплавы

 

 

 

30

10—12

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

7

 

 

Значения углов твердосплавных

резцов

 

 

 

 

 

 

 

П е р е д н и й

З а д н и й

 

 

 

О б р а б а т ы в а е м ы й м а т е р и а л

у г о л

у г о л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в г р а д

 

 

Медь, алюминиевые, магниевые сплавы, латунь

 

25

8—15

 

Чугуны мягкий, мягкая нержавеющая сталь

 

15

8—12

 

Сталь

 

сг„= 80ч-120 кгс/мм2 ,

ковкий чугун,

 

10

8—12

 

бронза

 

 

 

 

 

 

 

 

Чугун НВ 220 кгс/мм2 , латунь, твердая марган­

0—5

8—12

 

цовистая сталь (12% Мп)

 

 

 

 

 

 

Чугун отбеленный, сталь

закаленная

 

10

8

 

Высокопрочные стали ав=

160-=-230 кгс/мм2

0 -

( - 5)

6—8

 

66


17. У Г Л Ы Р Е З Ц А В ПРОЦЕССЕ Р Е З А Н И Я

В процессе резания отвод стружки, трение и степень пласти­ ческой деформации снимаемого слоя, а тем самым нагрузка на резец и стойкость его зависят от взаимного расположения резца и обрабатываемой детали, а также от их относительного движения. Поэтому в системе ориентирования целесообразно установить сле­ дующие параметры.

1. Направление траектории относительного рабочего движе­ ния, касательной к поверхности резания и проходящей через рас­ сматриваемую точку режущей кромки. Эта траектория совпадает с плоскостью резания 2, касательной к поверхности резания и про­ ходящей через главную ре­

жущую кромку или через рассматриваемую точку ре­ жущей кромки (рис. 22). Наклон этой плоскости вли­ яет на степень взаимодейст­ вия задней грани инструмента

иповерхности резания.

2.Нормальная плоскость, перпендикулярная к траек­ тории относительного рабо­ чего движения и проходя­ щая через рассматриваемую

точку

режущей

кромки.

В этой

плоскости

распола­

гаются

силы резания, нор­

мальные к

поверхности реза-

з а н и я

 

ния

и,

следовательно,

ее

 

 

положение

 

влияет -на

степень

взаимодействия

снимаемой

стружки

и

передней

поверхности

инструмента.

 

 

3. Основная плоскость /, параллельная продольной и попереч­

ной

подачи;

в этой плоскости определяются углы

инструмента

в плане.

 

 

 

 

 

 

Главные углы измеряются в главной секущей плоскости, про­

ходящей через данную точку режущей кромки, нормально проек­ ции ее на основную плоскость. Наибольшее значение имеет угол резания б — угол между передней поверхностью резца и траекто­ рией относительного рабочего движения. Величина этого угла в большой степени влияет на деформацию срезаемого слоя, на­ грузку, стойкость инструмента. Передний угол Yg в процессе ре­

зания

определяется

как угол между передней поверхностью

резца

и нормальной

плоскостью. Всегда бр + -ур = 90°.

Задний угол ар — угол между задней поверхностью резца и траекторией относительного рабочего движения; при наличии угла ар уменьшается трение между поверхностью резания и резцом, что предохраняет инструмент от преждевременного затупления.

3*

67


Угол наклона главной режущей кромки Я в процессе резания определяется как угол между главной режущей кромкой и нор­ мальной плоскостью. Соответственно угол наклона вспомогатель­ ной режущей кромки Ях угол между вспомогательной режущей

кромкой

и нормальной

плос­

костью.

 

 

 

 

В

плоскости

 

плана

рас­

полагаются:

 

 

 

1)

главный

угол в

плане

Ф угол

между

проекцией

режущей

кромки

на основ­

ную

плоскость

и

направле­

нием

подачи;

 

 

 

Рис. 23. Изменение заднего и переднего углов в зависимости от уста­ новки резца

2) вспомогательный угол в плане ф 2 — угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и на­ правлением, обратным подаче.

ИЗМЕНЕНИЕ УГЛОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСТАНОВКИ РЕЗЦА. В про­

цессе резания при точении в зависимости от формы изделия, конструкции инструмента, режима резания меняется относитель­ ное взаимное расположение поверхности резания и режущих гра­ ней инструмента, в результате чего изменяются углы резания. Нетрудно убедиться в том, что углы передний у, задний а и угол резания б будут изменяться в процессе резания при подъеме и опускании резца относительно линии центров изделия, а также в зависимости от величины подачи.

На рис. 23 показаны резец и изделие в плане и разрезы их попе­ речной (рис. 23, а) и продольной (рис. 23, б) плоскостями. Пункти­ ром изображено положение резца на уровне линии центров,

68