1.1.4. Приборы и измерение геометрии резцов
Сечение тела резца (b h), мм2, измеряется штангенциркулем или измерительной линейкой, а геометрические параметры универсальным и настольным угломерами.
Универсальным угломером измеряются углы в плане: главный и вспомогательный 1. Измерение угла универсальным угломером (точность прибора 2') показано на рис. 1.7.
При измерении главного угла планку 1 угломера прикладывают к главной режущей кромке, а планку 2 к боковой стороне резца 3. Показание на шкале угломера дает значение угла .
Подобным методом измеряют вспомогательный угол 1 в плане. Угол при вершине в плане определяют по формуле:
|
(9) |
Настольным угломером измеряют главные и вспомогательные углы, а также угол наклона главной режущей кромки. Пример измерения главного заднего угла приведен на рис. 1.8, а, а главного переднего угла на рис. 1.8, б. При измерении главного заднего угла планка 1 совмещается с задней поверхностью резца (см. рис. 1.8, а); при измерении главного переднего угла планка 2 совмещается с передней поверхностью резца. Показания по шкале угломера 4 определяют значения углов и .
Рис. 1.7. Измерение углов резца универсальным угломером
Измерение угла наклона главной режущей кромки показано на рис. 1.8, в. При измерении угла планка 3 совмещается с режущей кромкой резца.
После измерения указанных выше углов значения остальных углов подсчитывают по формулам: = 90° ; = 90° ( + ).
На основании данных, полученных в результате измерения углов резца, вычерчивают его эскиз с обозначениями всех углов (рис. 1.9).
Рис. 1.8. Измерение углов резца при помощи настольного угломера
.
Рис. 1.9. Эскиз проходного резца с обозначением его углов
1.1.5. Влияние геометрических параметров на процесс резания
Задний угол обеспечивает уменьшение трения задней поверхности о поверхность детали. Увеличение его уменьшает трение, но за счет уменьшения угла заострения снижается прочность лезвия и ухудшаются условия теплоотвода в резец. Оптимальное значение заднего угла при обработке сталей для черновых резцов при S > 0,3 мм/об составляет 8, для чистовых резцов при S 0,3 мм/об 12.
Передний угол , его основное назначение уменьшение деформации стружки и обработанной поверхности. От переднего угла зависят сила резания и ее направление, температура, интенсивность вибраций и, следовательно, в итоге прочность и износостойкость лезвия. Увеличение улучшает условия стружкообразования, но уменьшает угол заострения , что снижает прочность и износоустойчивость лезвия. Для обработки прочных сталей твердосплавными резцами на передней поверхности затачивается фаска шириной 0,2 1,0 мм с передним углом по фаске ф, равным от 3 до 10. Для обработки мягких сталей = 20 30, сталей средней твердости = 12 15, чугуна = 5 15. Чем прочнее обрабатываемый материал, тем меньше угол .
Главный угол в плане , с его уменьшением для заданных S и t увеличивается толщина срезаемого слоя a = Ssin (рис. 1.10), соответственно увеличивается сила сопротивления подачи Рx; уменьшается ширина среза b = t / sin , соответственно уменьшается радиальная сила Рy , вызывающая изгиб детали, и увеличивается шероховатость. Для черновой обработки жестких заготовок (l 3D) = 45 60, для нежестких деталей = 90. Чистовые резцы имеют угол = 0 3.
Рис. 1.10. Элементы режима резания при токарной обработке
Вспомогательный угол в плане 1 предусматривается для уменьшения трения вспомогательной режущей кромки об обработанную поверхность, 1 = 2 30, для чистовых резцов 1 = 0 2. С увеличением радиуса при вершине резца r уменьшаются и 1.
Угол наклона главной режущей кромки определяет направление схода стружки по передней поверхности резания. При черновой обработке положительный повышает прочность лезвия и отклоняет стружку в сторону обработанной поверхности, что недопустимо для чистовой обработки, так как стружка снижает качество обработки. Для чистовых резцов имеет отрицательное значение, при котором сход стружки происходит в сторону обрабатываемой поверхности.
Образующаяся при обработке большинства сталей сливная стружка сходит в виде длинных полос или спирали. Она наматывается на механизмы станка, инструмент и обрабатываемую заготовку. Это затрудняет эксплуатацию станка, может вызвать травму рабочего, повреждение обработанной поверхности, поэтому для получения устойчивого стружкодробления на передней поверхности резца затачивают специальные канавки и уступы вдоль главной режущей кромки.