Файл: Бергер И.И. Токарное дело учебник.pdf

дается при низкой скорости резания (до 2—3 м/мин) и при высокой (свыше 80 м/мин).

При малой скорости в результате низкой температуры резания нарост не приваривается к резцу и уходит со стружкой, а при боль­ шой скорости высокая температура размягчает его, и он также уно­ сится стружкой.

Кроме того, избежать нароста можно полированием или довод­ кой передней поверхности резца, применением охлаждающих жид­ костей с большой смазывающей способностью, уменьшением пода­ чи и увеличением переднего угла.

4. Обработочное отвердевание (наклеп). Резец давит не толь­ ко на срезаемый слой металла, но также на обработанную поверх­ ность. Последняя, уплотняясь, приобретает повышенную твердость (примерно в 1,5 раза выше твердости материала детали). Это яв­ ление называется обработочным отвердеванием или наклепом.

Глубина наклепанного слоя возрастает с увеличением глубины резания, подачи, затупления инструмента и уменьшается с увели­ чением скорости резания. Чем мягче сталь, тем она более склон­ на к обработочному отвердеванию. Чугун почти совершенно не под­

с тем более хрупка; при ударных и переменных нагрузках опа склон­ на к образованию поверхностных трещин.

С точки зрения процесса резания глубина резания при чисто­ вом точении должна быть больше глубины наклепанного слоя. В этом случае резец как бы подрезает этот слой изнутри и меньше изнашивается.

5. Центр давления стружки на резец. При резании пластичных металлов стружка выбирает на передней поверхности резца лунку на некотором расстоянии С (см. рис. 226) от режущей кромки. Центр лунки, испытывающей наибольшее давление стружки, назы­ вается центром давления.

Удаление центра давления стружки от режущей кромки объяс­ няется наличием нароста, а также тем, что стружка имеет радиус кривизны и опирается на переднюю поверхность на некотором рас­ стоянии от режущей кромки, образуя перед резцом подобие щели.

С увеличением толщины стружки (подачи) и с уменьшением переднего угла центр давления удаляется от режущей кромки. Благодаря этому уменьшается температурное и силовое напряже­ ние режущей кромки, способствующее повышению стойкости резца.

Вопросы для повторения

1. Объясните процесс образования стружки при резании пластичных и хруп­ ких металлов.

2.Как можно определить рациональную величину переднего угла для обра­ ботки пластичных металлов?

3.Какой вид стружки более желателен при обработке пластичных металлов

ипочему?

4.Объясните образование нароста на резце и его влияние на процесс обра­

ботки.

5.Как можно избежать образования нароста?

6.Объясните причины наклепа обработанной поверхности и какое он имеет

значение при чистовое точении?

7. Какое значение имеет удаление центра давления стружки от режущей кромки резца?

§3. Геометрия токарного резца

1.Изменение углов резца. Углы резца как геометрического те­ ла рассматривают вне работы и в процессе резания. В первом слу­ чае рабочая часть его приобретает необходимые углы при заточке.

Вкачестве примера на рис. 227 показана геометрия проходного

прямого резца, определения углов которого были приведены в гл. I, § 7.

Когда резец выполняет резание, номинальные значения углов изменяются в зависимости от величины и направления подачи, ус­ тановки его относительно оси вращения детали. Изменению под­ вергаются главные углы (за исключением угла заострения) и углы в плане (кроме угла при вершине). Эти изменения в некоторых случаях бывают значительными, поэтому их следует учитывать для создания нормальных условий резания.

Главные углы изменяются в результате наклона плоскости резания.

При установке рёзца для наружного точения выше оси детали (рис. 228, а, справа) передний действительный угол уд увеличива­ ется, а задний угол ад уменьшается. Это происходит в связи с тем, что плоскость резания А-А принимает наклонное положение В-В и поворачивается на угол ц (ми).

Для расточных резцов (рис. 228, а, слева) при установке их выше оси детали углы изменяются противоположно: задний угол ад увеличивается, передний уд уменьшается.

При установке этих же резцов ниже оси детали изменение уг­ лов для каждого из них будет происходить в обратном направлении.

Как же рекомендуется устанавливать резцы?

1.Для нарезания резьб, обработки конусов, обтачивания фа­ сонных поверхностей, отрезания и подрезки торцов вершину рез­ цов следует устанавливать на уровне линии центров станка.

2.Выше линии центров (на 0,01—0,03 диаметра обрабатывае­ мой поверхности) допускается установка резцов при черновом об­ тачивании, чистовом растачивании, а также при обработке нежест­

резания приобретает винтовую форму, а плоскость резания повора­ чивается на угол подъема со этой поверхности. В связи с этим дей­ ствительное значение переднего угла уд увеличивается, а заднего ад уменьшается. Такие же изменения претерпевают главные углы при работе с поперечной подачей (рис. 228, в), когда поверхность резания приобретает спиральную форму.

Рис, 228, Изменение углов резца в работе.

Главный задний угол а выполняют для чистовых работ 10— 12°, для черновых — 8°. Вспомогательные задние углы аі принима­ ют: для проходных и расточных резцов (0,8—1) а, для отрезных и канавочных — 2—3°.

Главный угол в плане ср (рис. 229, а) оказывает существенное влияние на прочность вершины, стойкость резца и силу сопротив­ ления резанию. С уменьшением этого угла вершина становится более прочной и массивной (увеличивается угол при вершина е), и удлиняется активная длина главной режущей кромки /, участвую-

Рис. 229. Влияние углов в плане на работу резца.

щей в резании. Более длинная режущая кромка при том же сечении срезаемой стружки испытывает меньшее температурное напряже­ ние, что повышает стойкость резца. Однако с увеличением длины активной части режущей кромки увеличивается сопротивление ре­ занию. При увеличении угла ср указанные явления изменяются в обратном направлении.

Следовательно, можно сделать заключение, что при точении жестких заготовок и малом вылете резца из резцедержателя сле­ дует пользоваться резцами с малыми углами в плане ср; при недо­ статочно жестких условиях работы — с большими. По этой же причине обтачивание нежестких валов (малого диаметра и боль­ шой длины) рекомендуется осуществлять проходными упорными резцами, имеющими угол ф= 90°. Главный угол в плане ср выпол­ няют в пределах 30—90°.

Вспомогательный угол в плане фі определяет положение вспо­ могательной режущей кромки, активная длина которой практически не превышает подачи 5 (см. рис. 229, а) . Следовательно, эта режу­ щая кромка незначительно участвует в резании, но оказывает су­ щественное влияние на прочность и стойкость вершины резца и чи­ стоту обработки. При уменьшении угла фі уменьшается высота гребешка h, остающегося на обработанной поверхности после про­ хода резца, благодаря чему улучшается чистота обработки, а уве­ личение при этом угла при вершине е способствует повышению прочности и стойкости наиболее ослабленного места резца — вер­

шины. В связи с этим угол срі рекомендуется выполнять небольшим: для отрезных и канавочных резцов 1—3°, для проходных и расточ­ ных— 5—15°

При переточке стандартных резцов указанные значения угла срі можно выполнять на небольшом участке b вспомогательной ре­ жущей кромки длиной 3—5 мм, как показано на рис. 229, 6.

Угол наклона главной режущей кромки X влияет на прочность вершимы резца, направление схода стружки и прогиб детали. При положительном значении угла X (см. гл. I, рис. 18) вершина резца упрочняется, стружка сходит вправо, в направлении обработанной поверхности, отжим детали увеличивается. При отрицательном зна­ чении этого угла вершина резца менее прочная, стружка сходит вле­ во, в направлении обрабатываемой поверхности, а прогиб детали уменьшается. Поэтому для чистового точения угол X рекомендуется выполнять отрицательным (—2) — ( —4°), для чернового — положи­ тельным до 10°. При универсальных работах угол обычно прини­ мают равным 0°.

3. Формы передней поверхности резцов. При резании пластич­ ных металлов режущая кромка испытывает давление только в мо­ мент врезания, после чего центр давления удаляется от нее, и узкая полоска передней поверхности, примыкающая к режущей кромке, существенного влияния на процесс образования стружки уже не оказывает. Следовательно, если у самой режущей кромки сделать узкую фаску с малым или даже отрицательным передним углом, то стойкость такого резца увеличится.

Ширина фаски должна быть не больше расстояния от центра давления стружки до режущей кромки (см. рис. 226, размер С), иначе смысл ее выполнения теряется. Практически фаску делают шириной f«£0,8S (где 5 — подача) с передним углом для быстро­ режущих резцов 0—5°, для твердосплавных— ( —5°).

Следует учитывать, что фаска способствует увеличению нарос­ та. Поэтому у резцов для чистового и тонкого точения при пода­ че меньше 0,2 мм/об фаску делать не рекомендуется.

При образовании сливной стружки на передней поверхности резца, непосредственно за фаской, делают радиусную лунку, кото­ рая обеспечивает устойчивое завивание, а иногда и ломание слив­ ной стружки. Рекомендуемые формы передней поверхности твердо­ сплавных резцов приведены в табл. 20.

В о п р о сы и за д а н и я д л я п о в т о р ен и я

1.Как изменяются углы резца при установке его выше или ниже оси детали

ипри изменении направления подачи?

чении?

4.Объясните назначение и выбор углов резца.

5.Почему фаска на передней поверхности резца не ухудшает условии реза­ ния пластичных металлов? Укажите ее размеры.

Обработка сталей, когда необходимо завивать или дробить стружку