Файл: Бобров В.Ф. Резание металлов самовращающимися резцами.pdf

движении подачи со скоростью sM и вращательном движении резца вокруг своей оси со скоростью ѵр= ^ѵ. Мгновенное по­ ложение резца (зуба фрезы) определяется мгновенным углом контакта Ѳ, а положение точки на режущей кромке — углом контакта ф.

Углы ом и Яр, входящие в формулы (69) и (70), опреде­ ляются следующим образом:

* Плюс в выражениях (107) и (108) соответствует отрицательному углу Я, а минус — положительному.

40

на оборот фрезы s = 0,4 мм/об. Расчет произведен для мгновен­ ного угла контакта 0= 30°.

Торцевые фрезы, передняя поверхность которых является наружной конической поверхностью чашки. Схема работы тор­ цовой фрезой с отрицательным статическим углом наклона режущей кромки, передняя поверхность которой является на­ ружной конической поверхностью чашки, дана на рис. 15. Для обеспечения самовращения резец установлен так, что его режу­ щая кромка имеет статический угол X. В направлении оси у, проходящей через ось резца и .точку режущей кромки, сопри­ касающуюся с обработанной поверхностью, торцовая плоскость чашки резца наклонена относительно обработанной поверхности на угол ßy. Любая точка режущей кромки участвует в движе­ нии резания со скоростью ѵр, движении подачи со скоростью SM и вращательном движении резца вокруг своей оси со ско­

41

Угол ф и радиус-вектор р поверхности резания определяются по координатам х и у точки режущей кромки, работающей с текущей глубиной резания tx:

_ / ^-(^psin Ру — /д.)

Рис. 15. Рабочие углы торцовой фрезы, передняя по­ верхность которой является наружной конической по­ верхностью чашки

Тогда

42

Угол ф находится с помощью формулы (78). Глубина реза ния tx изменяется от нуля до /т лх. которая с достаточной точ ностыо может быть определена по формуле (75).

Значения рабочих углов фрезы в различных точках режущей кромки при двух мгновенных углах контакта Ѳ, равных 45 и 90°,

чашки резца ßy = 5°, углы заточки резца у=15° и а=10°, подача на оборот фрезы s = 3 мм/об.

Принудительно вращающиеся токарные резцы со статиче­ ским углом наклона режущей кромки, равным нулю. Формулы для определения углов ON и %ѵ могут быть получены из выра­ жений (88) и (89), если угол ?,=0. Так как при А,=0 угол co = 0,

При угле Л = 0 разность х — г в формуле (91) равна текущей глубине резания t x , а потому угол контакта ф, входящий в вы­ ражения (117) и (118), определится по формуле (72). Зна­ чения рабочих углов резца для точки режущей кромки, со­ прикасающейся с обрабатываемой поверхностью, при различных

отношениях Е|= — приведены в табл. 8. Условия обработки: диаметр детали Ъ = 80 мм, диаметр резца £)р= 44лш, передний

43

1. Изменение положения передней поверхности инструмента относительно поверхности резания, определяемое величиной и знаком статического угла Я, влияет на рабочие углы инстру­ мента с самовращающимися резцами, которые по величине значительно отличаются от углов заточки а, у. Например, при увеличении отрицательного угла Я происходит резкое умень­ шение рабочего переднего угла и увеличение рабочего заднего угла; при увеличении положительного угла Я, наоборот, рабо­ чий передний угол возрастает, а рабочий задний угол умень­ шается. При продольном точении резцом, передняя поверхность которого является внутренней конической поверхностью чашки (см. табл. 3), уже при Я>10° рабочий задний угол, а при Я > —15° и рабочий передний угол становятся отрицательными. Это необходимо учитывать при выборе направления самовращения резца и величины статического угла Я, обеспечивающего устойчивость его вращения. Величина рабочего угла Яр также зависит от изменения величины и знака угла Я, причем угол ЯР значительно отличается от угла Я, особенно для участка режу­ щей кромки, прилегающего к точке кромки, соприкасающейся

собработанной поверхностью.

2.Величины рабочих углов в различных точках режущей кромки различны, причем это различие увеличивается по мере увеличения статического угла наклона режущей кромки.

3.Угол ал», изменяющий величину рабочих углов ур и ар, не зависит от скорости вращения резца. Его величина опре­ деляется изменением положения точки режущей кромки относительно поверхности резания, происходящим при изме­ нении величины и знака угла Я. Таким образом, величина

рабочего угла ур также не зависит от скорости самовращения резца. Величина рабочего угла ар зависит от скорости само­ вращения резца вследствие изменения рабочего угла наклона режущей кромки Яр. Самоперемещение режущей кромки, из­ меняя направление вектора истинной скорости резания, меняет и величину рабочего угла °Хр по сравнению со статическим углом Я.

4. При резании принудительно вращающимся резцом, уста­ новленным под статическим углом наклона режущей кромки,

ѵр

равным нулю, увеличение отношения — не оказывает суще­

ственного влияния на величину рабочего переднего угла. При принудительном вращении у резца кинематически создается наклон режущей кромки, величина которого зависит от отно­ шения vpjv, возрастая при увеличении последнего. Увеличение

44

ТОЛЩИНА СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ И РАБОЧАЯ ДЛИНА РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ

Силовая и тепловая нагрузки, действующие на контактные поверхности резца, определяются толщиной срезаемого слоя а и рабочей длиной режущей кройки Ь. Так как самовращающийся резец имеет круговую форму и значительный угол на­ клона режущей кромки, то известные формулы, применяемые при точении, строгании и фрезеровании обычными инструмен­ тами с прямолинейной главной режущей кромкой, для опре­ деления а и b не пригодны.

При известном максимальном угле контакта фтах рабочая длина режущей кромки

(119)

Толщина срезаемого слоя, являющаяся расстоянием, изме­ ренным по нормали между последовательными положениями поверхности резания или ее соседними витками, может быть определена с помощью методики, изложенной в работе [9]. Сущность этой методики состоит в следующем. Составляют уравнения поверхности резания и касательной к ней плоскости в данной точке режущей кромки. Положение касательной плоскости в пространстве фиксируют нахождением следов пе­ ресечения ее с какими-либо двумя координатными плоско­ стями. Толщиной срезаемого слоя является расстояние по нормали между касательными плоскостями, отстоящими друг от друга в направлении движения подачи на расстоянии, рав­ ном подаче, приходящейся на одну режущую кромку инстру­ мента.

Точение. Схема для определения толщины срезаемого слоя а и рабочей длины режущей кромки b при точении резцом с от­ рицательным статическим углом наклона кромки X дана на рис. 16. Толщина срезаемого слоя в любой точке режущей кромки

где s — подача на оборот детали;

46