книги из ГПНТБ / Бергер И.И. Токарное дело учебник

на отдельные участки небольшой длины. Такая стружка называется с т р у ж к о й с к а л ы в а н и я (рис. 8, б) . Вогнутая сторона ее име­ ет ступенчатую форму с четко различимыми границами элементов.

Иногда стружка скалывания отделяется отдельными элемен­ тами одинаковой формы. В таком случае ее называют элементной стружкой.

Рис. 8. Виды стружек.

При резании хрупких металлов (чугун, твердая бронза) струж­

ставляет собой сложный физический процесс, сопровождаемый ря­ дом явлений: выделением теплоты, возникновением сил сопротив­ ления резанию и внешним трением.

Теплота выделяется вследствие превращения механической ра­

стружкой, остальное ее количество поступает в резец, обрабатыва­ емую деталь и незначительная часть уходит в окружающее про­ странство. Тем не менее в зоне резания создается высокая темпера­ тура, которая совместно с трением способствует износу резца. Для защиты резца от вредного воздействия указанных явлений приме­ няют различные смазывающе-охлаждающие жидкости, отбирающие теплоту из зоны резания и уменьшающие внешнее трение.

Как было установлено, обрабатываемый материал оказывает значительное сопротивление резанию. Сила этого сопротивления прогибает резец, деталь, части станка, ухудшая точность обработ­ ки. На ее преодоление расходуется электроэнергия, потребляемая двигателем станка. С целью уменьшения силы резания резцу при­ дают определенную геометрическую форму соответственно услови­ ям работы. Кроме того, для обеспечения высоких режущих свойств резцы и другие инструменты изготавливаются из специальных иіь струментальных материалов, способных продолжительное время противостоять тяжелым условиям резания металлов.

Вопросы и задания для повторения

1.Объясните достоинство клиновой формы инструмента.

2.Определите силу резания R при работе клиньями с углами заострения

Р= 30° и 70°, если к ним прикладывается внешнее усилие / ‘=150 кГ,

3.В чем состоит отличие резца от простого клика?

4.Изобразите резец и укажите его элементы и главные углы.

5.Приведите определения элементов резца.

6.Как протекает процесс образования металлической стружки?

7.Назовите виды стружек и объясните, при каких условиях они образуются.

8.Какими физическими явлениями сопровождается процесс резания?

9.Объясните причины возникновения теплоты при резании и как умень­ шить ее вредное действие на резец.

10.Как можно уменьшить силу сопротивления резанию?

§5. Токарные резцы

1.Разновидности резцов. Токарные резцы различают по кон­ струкции, форме головки, назначению и направлению движения.

Их основные конструкции приведены на рис. 9.

Рис. 9. Разновидности токарных резцов по конструкции:

а — стержневой; 6 — державочный; в — призматический; г — круглый.

Для токарных работ наиболее часто используются стержневые резцы (рис. 9, а). Они состоят из головки /, принимающей непос­ редственное участие в резании, и стержня 2 прямоугольного сече­ ния, с помощью которого резец закрепляется в резцедержателе суп­ порта.

Державочные резцы 1 (рис. 9, б) отличаются небольшими раз­ мерами и квадратным или круглым стержнем, посредством которо­ го резец закрепляется в державке 2.

Призматические резцы 1 (рис. 9, s) имеют форму призмы и за­ крепляются на станке с помощью державки 2.

Круглые резцы 1 (рис. 9, г) имеют дисковую форму и угловой вырез для создания режущей кромки. Они устанавливаются на ось 3 и закрепляются на станке державкой 2.

Призматические и круглые резцы способны выдерживать боль­ шое число переточек по передней поверхности, не изменяя профиль режущей кромки, в связи с чем они преимущественно применяются для обработки сложных фасонных поверхностей.

По форме головки резцы делятся на прямые (рис. 10, al), отог­ нутые (рис. 10, а.2) и оттянутые (рис. 10, г). У отогнутых резцов

головка отогнута влево или вправо, у оттянутых она значительно уже стержня.

По назначению токарные резцы можно разделить на проход­ ные, подрезные, отрезные, расточные, резьбовые и фасонные (см. рис. 10); по направлению подачи — на правые и левые. Пра­ вые резцы во время работы перемещаются от задней бабки к пе­ редней, левые — наоборот. Их можно также отличить по правилу

Рис. 10. Разновидности токарных резцов по назначению:

наложения-ладони руки (рис. 11). При этом большой отогнутый палец указывает направление движения резца.

2. Элементы резца. У резца различают переднюю и задние поверхности, режущие кромки, вершины (рис. 12). По передней по­ верхности сходит стружка, задние поверхности обращены к обра­ батываемой детали. При пересечении передней и задних поверхно­ стей образуются режущие кромки, которые в зависимости от

гательными. Режущая кромка, осуществляющая основную работу резания, называется г л а в н о й . Остальные кромки, защищающие поверхности детали, называются в с п о м о г а т е л ь н ы м и .

Резцы обычно имеют только одну переднюю поверхность и одну главную режущую кромку. Соответственно режущим кромкам опре­ деляются названия задних поверхностей. Задняя поверхность, обра­ зующая главную режущую кромку, называется главной, остальные задние поверхности, образующие вспомогательные режущие кром­ ки, называются вспомогательными.

В е р ш и н о й называется точка пересечения режущих кромок. Острая вершина непрочна, поэтому ее округляют некоторым ради­ усом г.

Расстояние h от вершины до основания резца (опорной поверх­ ности) называется высотой резца.

Вопросы и задания для повторения

1.По каким признакам различают токарные резцы?

2.Назовите основные конструкции токарных резцов и дайте их краткую характеристику.

3.Приведите отличительные особенности отогнутых и оттянутых резцов.

4.Назовите типы резцов по назначению и выполните их эскизы.

5.Как отличить правый резец от левого?

6. Изобразите головку прямого проходного резца, укажите ее элементы

идайте их определения.

7.Что называется высотой резца?

§ 6. Материалы для изготовления резцов

Резцы изготавливаются из специальных инструментальных ма­ териалов, обладающих высокими режущими свойствами. Для этой цели преимущественно применяются быстрорежущие стали и твер­ дые сплавы.

Б ы с т р о р е ж у щ и м и с т а л я м и называются железоугле­ родистые сплавы, улучшенные вольфрамом (до 18%). хромом (до 4,5%) и некоторыми другими элементами. Такие стали после тер­ мической обработки приобретают высокие режущие свойства, ко­ торые сохраняются при температуре до 600°С. Наибольшее приме­ нение имеют две марки быстрорежущих сталей — Р9 и Р18, у кото­ рых цифры означают среднее содержание вольфрама в процентах. Ввиду высокой стоимости быстрорежущих сталей резцы оснащают­ ся ими в виде небольших пластинок, привариваемых к стержню.

Твердые сплавы выпускаются отдельными пластинками раз­ личной формы и размеров, которые припаиваются или механиче­ ски крепятся к стержню резцов. Эти сплавы способны выдержи­ вать температуру нагрева до 1000°С, имеют высокую твердость и износостойкость, не нуждаются в дополнительной термообработке

идопускают скорости резания в 4—5 раз выше быстрорежущих сталей. Однако наряду с этим твердые сплавы обладают повышен­ ной хрупкостью и склонны к образованию трещин при резких изме­ нениях температуры. Эти свойства следует учитывать при заточке

иэксплуатации твердосплавных инструментов.

Наибольшее применение имеют две группы твердых сплавов: вольфрамовые (ВК), состоящие из твердых зерен карбида воль­ фрама, связанных более мягким металлом кобальтом, и титано­ вольфрамовые (ТК), содержащие дополнительно зерна карбида ти­ тана.

Вольфрамовые сплавы рекомендуется применять в основном для обработки чугуна и цветных металлов, титано-вольфрамовые — для обработки сталей.

Для универсальных токарных работ наиболее часто исполь­ зуются две марки твердых сплавов: ВК8, состоящий из 92% карби­

3.Укажите группы твердых сплавов и область их применения.

4.Какие марки твердых сплавов наиболее часто применяются для резцов?

§7. Понятие о геометрии токарного резца

1.Общие сведения. Для обеспечения благоприятных условий резания резец должен иметь определенную геометрическую форму, которая образуется наклоном его поверхностей и режущих кромок под требуемыми углами. Ранее рассмотренные главные углы резца (а, ß, у) являются обязательными, но недостаточными для прида­ ния резцу'полной формы. Каждый тип резца имеет различное рас­

положение режущих кромок, которые определяются углами в пла­ не (видом сверху на резец). Кроме того, главная режущая кромка

которые резец приобретает в результате заточки как геометриче­ ское тело. Вопросы изменения геометрии резца в работе будут изло­ жены в гл. XII.

2. Главные углы резца. Чтобы определить эти углы для токар­ ных резцов, рассмотрим исходные поверхности и плоскости при точении (рис. 13).

В процессе обработки у заготовки различают три поверхности:

ная к поверхности резания и проходящая через главную режущую

кромку резца. В нерабочем состоянии плоскость резания распола­ гается перпендикулярно к основной плоскости.

С е к у щ е й п л о с к о с т ь ю называется плоскость, перленди-

Iкулярная к проекции режущей кромки на основную плоскость. Различают главную и вспомогательную секущие плоскости соот­ ветственно режущим кромкам, которые они рассекают.

На рис. 14 показаны главные углы токарного резца, которым

денной через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости. Углы со измеряются во вспомогательной се­ кущей плоскости.

Углы в плане (рис. 17). Эти углы определяют положение режу­ щих кромок резца относительно направления его движения (по­ дачи) .

Г л а в н ы м у г л о м в п л а н е ср (фи) называется угол меж­ ду направлением подачи и главной режущей кромкой.

В с п о м о г а т е л ь н ы м у г л о м в п л а н е срі называется угол между направлением подачи и вспомогательной режущей кромкой.

У г л о м пр и в е р ш и н е е (эпсилон) называется угол меж­ ду главной и вспомогательной режущими кромками.

Сумма углов в плане составляет 180°.

На рис. 18 изображены различные положения главной режущей кромки.

У г л о м н а к л о н а г л а в н о й р е ж у щ е й к р о м к и X (лямбда) называется угол, расположенный между главной режу­ щей кромкой и плоскостью, проведенной через вершину резца па­ раллельно основной плоскости. Этот угол может иметь три значе­ ния: нулевое, положительное и отрицательное. В первом случае

Рис. 15. Образование главных углов резца:

/ —! главная секущая плоскость; 2 — основная плоскость; 3 — проекция главной режущей кромки на основную плоскость; 4 — плоскость резания.

режущая кромка располагается параллельно основанию (рис. 18, а), во втором — наклонно вверх от вершины (рис. 18, б), в третьем —

вниз (рис. 18, в).

3. Назначение и выбор углов резца. Величина углов резца зависит от свойств материала резца и обрабатываемой детали,

жесткости последней и типа резца.

Ниже приводится назначение углов заточки резца и их пример­ ные значения для наиболее распространенных проходных резцов.

Передний угол предназначен для создания наиболее благопри­ ятных условий резания. От его величины зависят острота и проч­ ность режущего клина. Этот угол выполняется в следующих преде­ лах: для быстрорежущих резцов при обработке сталей у = 20—25°, для твердосплавных резцов при обработке сталей средней твердо­ сти у = 12—15°, для высокопрочных сталей, стального литья с твер­ дой коркой и при работе с ударами у= —10°, для серого чугуна у = 5°.

+ À,— вправо, при —X— влево (см. рис. 18). Вершина резца стано­

вится более прочной при положительном значении угла К. Для чис­

ности режущей кромки, особенно у резцов, оснащенных твердым сплавом. Для них при обработке сталей на передней поверхности вдоль главной режущей кромки рекомендуется делать фаску ши­

Рис. 19. Формы передней поверхности резца.

риной 0,2—0,6 мм с отрицательным передним углом —5° (рис. 19, б). При образовании сливной стружки ее можно завивать в спи­ раль посредством небольшой лунки (рис. 19, в), размеры и форму

которой выполняют в зависимости от условий резания.

4.Как образуются вспомогательные задние углы?

5.Изобразите вид резца в плане, укажите углы расположения режущих кромок и дайте их определения.

6.Как образуется угол наклона главной режущей кромки и какие зна­ чения он может иметь?

7.Укажите назначение и примерную величину углов геометрии проходных

резцов.

8. Для чего выполняют фаску и лунку на передних поверхностях резцов?

§8. Заточка и доводка резцов

1.Заточка резцов. Восстановление геометрической формы из­ ношенных резцов выполняется заточкой на заточных станках, осна­ щенных шлифовальными кругами плоской формы ' для работы периферией круга, либо чашечной формы — торцом круга. Послед­ ние более удобны, так как позволяют получить на резце плоские поверхности.

Шлифовальный круг — особый режущий инструмент, состоя­ щий из твердых абразивных зерен и связки. Благодаря высокой скорости вращения (12—15 м/сек) и большой твердости зерен он способен срезать (соскабливать) с поверхностей материалов любой твердости тонкие .стружки. При этом обеспечивается высокая час­ тота обработки, которая тем выше, чем мельче зерна круга.