2.3. Геометрические параметры резцов

Задний и передний углы назначаются в зависимости от условий обработки для базовой точки резца, наиболее удаленной у круглого резца от его центра. Выбор заднего и переднего углов фасонных резцов из быстрорежущих сталей основывается на практических данных (табл.2.3). Рекомендации по выбору и для твердосплавных фасонных резцов приведены в [3, 6].

При наружной обработке фасонными резцами с передними углами во избежание вибраций не следует допускать чрезмерного снижения режущих кромок по отношению к оси обрабатываемой детали; как установлено практикой, это снижение не должно превышать 0,1 0,2 наибольшего обрабатываемого радиуса детали. Такое условие выражается в конечном итоге в ограничении величин допускаемых передних углов в зависимости от глубины обрабатываемого профиля. Проверка допустимости выбранного угла может быть осуществлена при помощи эмпирической формулы:

,

где - передний угол в град.;

r_о - наибольший обрабатываемый радиус детали;

- наибольшая глубина обрабатываемого профиля.

Принято выбирать значения переднего и заднего углов из стандартного ряда чисел: = 5; 8; 12; 15; 20; 25^о, = 8,10, 12, 15^о .

Для нашего примера выбираем: =12, =15.

Примечание.

Величина заднего угла на практике может быть скорректирована с учетом заднего угла на нормализованной державке, в которой будет закрепляться фасонный резец (обычно 10⁰ - 12⁰), если нет особых требований по величине этого угла.

Далее проводится расчет и проверка углов лезвия в любой точке рабочего участка профиля фасонного резца.

На рис.6 приведены передний и задний углы фасонного резца в произвольно выбранной точке рабочего участка профиля в сечении А - А, перпендикулярном проекции режущей кромки на основную плоскость. На этом же рисунке приведены углы и в сечении Б - Б, перпендикулярном оси детали.

Угол (рис.6) рассчитывают по формуле

= arcsin (sin * r_н/r_i),

где и r_o – передний угол и радиус детали в сечении Б-Б,

r_н – наименьший радиус детали

У призматических резцов в виду того, что значение угла заострения неизменно во всех случаях, = ,

где - задний угол в сечении Б - Б, .

Таблица 2.3. Передние углы фасонных резцов

Обрабатываемый материал	Механические свойства		Передний угол	Задний угол
	МПа	HB
1	2	3	4	5
Медь, алюминий	-	-
Сталь	До 500	до 150
Сталь (А12 и др.)	500 800	150 235
Сталь	800 1000	235 290
Сталь	1000 1200	290 350
Бронза, свинцовистая латунь	-	-
Чугун	-	до 150
Чугун	-	150 200
Чугун	-	200 250

Р ис.6. Углы фасонного резца , , , в сечениях, проведенных через произвольно выбранную точку на рабочем участке профиля

У круглых резцов ввиду того, что в различных точках профиля принимает различные значения

,

где - угол заострения резца в сечении Б - Б, подсчитываемый по формуле

,

где - расчетная величина, равная расстоянию от оси резца до продолжения его передней поверхности (см. рис.4);

- радиус резца в произвольно выбранной точке его профиля.

Величиной угла заострения определяется прочность режущего лезвия резца и его способность отводить возникающее при резании тепло. С этой точки зрения при выборе углов резца всегда желательно иметь достаточно большие углы . Особенно это важно для круглых резцов, у которых угол не остается постоянным на протяжении всего профиля, а уменьшается по мере увеличения глубины профиля. Поэтому для круглых резцов проводится проверка величины угла на участках профиля с наибольшей глубиной.

Минимально допустимыми значениями углов у круглых резцов являются: - при обработке красной меди и алюминия; - при обработке автоматной стали и конструкционных сталей с МПа; - при обработке сталей с МПа; - при обработке чугунов.

Углы фасонного резца в сечении, перпендикулярном проекции режущей кромки на основную плоскость, проведенным в точке определяют по формулам (см. рис.6 ):

,

,

где - угол в точке между проекцией режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи резца (угол в плане).

После принятия той или иной величины угла должна быть произведена проверка условий резания на тех участках профиля, где задние углы могут оказаться наименьшими. К ним могут относиться и участки с дополнительными режущими кромками.

Для создания удовлетворительных условий резания на всех участках режущего профиля должны быть обеспечены задние углы в сечениях, перпендикулярных проекции режущей кромки на основную плоскость (сечение А-А, см. рис.6), не менее (в крайних случаях ), то есть . Очевидно, что проверке подлежат участки режущего профиля, где значения углов будут минимальными (но не равными 0).

При получении недостаточных по величине задних углов следует рассмотреть возможности их увеличения путем применения большего угла , не превышая однако максимального значения (15⁰, см. табл.2.3). Если это не удается, рассматривают возможность применения одного из видов фасонных резцов с дополнительным поворотом осей [1, 2]. Только после выполнения условий резания

≥ _min

приступают к выполнению коррекционных расчетов профиля фасонного резца (см. раздел 3).

На участках режущей кромки, имеющих угол в плане равный нулю, возникает трение боковых задних поверхностей о поверхность резания. Для уменьшения трения таких участков лезвия о деталь прибегают к специальным конструктивным мерам: вводят вспомогательные углы в плане (рис.7,а) или, при повышенных требованиях к точности размера ширины канавки на обрабатываемой детали, фаски шириной 0,4 0,8 мм (рис.7,б) для повышения размерной стойкости участка режущей кромки, формирующего канавку [1, 2, 3].

а) б)

Рис.7. Мероприятия по улучшению условий резания на участках

лезвия при

При высоте участка лезвия резца с углом менее 1,5-2 мм дополнительную подточку лезвия на этом участке (см.рис.7) не проводят ввиду технологических трудностей изготовления резца. Этот недостаток фасонных резцов приводит к повышенному тепловыделению и износу резца на таком участке, ухудшению качества обработанной поверхности. Для уменьшения интенсивности изнашивания резца обычно снижают скорость резания.