Кути різця в головній січній площині. Технологія конструкційних матеріалів. Парфеньева І.Є. Ресурс "Micromake". Вимірювання кутів різця

Головними кутами різця є головний задній кут, передній кут, кут загострення і кут різання. Ці кути вимірюються в головній січній площині (рис. 5).

Головна січна площинає площина, перпендикулярна до головної різальної крайки і основний площині.

Головним заднім кутомназивається кут між головною задньою поверхнею різця і площиною різання.

Цей кут позначається грецькою буквою α (альфа).

кутом загостренняназивається кут між передньою і головною задньою поверхнями різця.

Цей кут позначається грецькою буквою β (бета).

переднім кутомназивається кут між передньою поверхнею різця і площиною, проведеної через головну ріжучу кромку перпендикулярно до площини різання.

Цей кут позначається грецькою буквою γ (гамма).

кутом різанняназивається кут між передньою поверхнею різця і площиною різання.

Цей кут позначається грецькою буквою δ (дельта).

Мал. 5. Кути токарного різця

Крім перерахованих, розрізняють наступні кути різця: допоміжний задній кут, головний кут в плані, допоміжний кут в плані, кут при вершині різця і кут нахилу головної різальної крайки.

Допоміжним заднім кутомназивається кут між допоміжною задньою поверхнею і площиною, що проходить через допоміжну різальну кромку перпендикулярно до основної площини.

Цей кут вимірюється в допоміжній січній площині, перпендикулярній до допоміжної ріжучої кромці, і основний площині і позначається α 1

Головним кутом в планіназивається кут між головною різальною крайкою і напрямком подачі.

Цей кут позначається грецькою буквою φ (фі).

Допоміжним кутом в планіназивається кут між допоміжною ріжучою кромкою і напрямом подачі.

Цей кут позначається φ 1.

Кутом при вершиніназивається кут, утворений перетином головною і допоміжної різальних крайок.

Цей кут позначається грецькою буквою ε (епсилон).

Спрощене зображення кутів різця, прийняте на практиці, зазначено на рис. 6, а і б (лінія АА - площину різання). На рис. 6, в показані кути різця в плані.

Мал. 6. Спрощене зображення кутів токарного різця

Головна ріжуча кромка різця може становити різні кути нахилу з лінією, проведеної через вершину різця паралельно основній площині (рис. 7).

Мал. 7. Кути нахилу головної різальної крайки: позитивний (а), що дорівнює нулю (б) і негативний (в)

Кут нахилувимірюється в площині, що проходить через головну ріжучу кромку перпендикулярно до основної площини, і позначається грецькою буквою λ (лямбда). Кут цей вважається позитивним (рис. 7, а), коли вершина різця є найнижчою точкою різальної крайки; рівним кулю (рис. 7, б) - при головної різальної крайки, паралельної основної площини, і негативним (рис. 7, в) - коли вершина різця є найвищою точкою різальної крайки.

Головний кут в плані φ визначає співвідношення між шириною і товщиною зрізу при постійних значеннях подачі і глибини різання. Зі зменшенням головного кута в плані φ зменшується товщина зрізу і збільшується його ширина. Це призводить до збільшення активної довжини кромки, т. Е. Довжини, що знаходиться в зіткненні з заготівлею. Сила і температура різання, що припадають на одиницю довжини кромки, зменшуються, а разом з цим знижується і знос різця. Зі зменшенням кута φ різко зростає радіальна складова сили різання Ру, що може повести до прогину заготовки і навіть до виривання її з центрів при недостатньому кріпленні. Одночасно можуть з'явитися і вібрації при роботі.

Експернментальние роботи показують, що зі зменшенням кута φ при постійній подачі стійкість різця різко збільшується, тоді як при постійній товщині зрізу стійкість різця залишається майже постійної незалежно від зміни кута φ. Звідси випливає, що на стійкість різця впливає в основному товщина зрізу - приблизно таке ж, як і кут φ. Зі збільшенням товщини зрізу ступінь впливу її на стійкість зростає. Отже, для підвищення продуктивності рекомендується застосовувати малі кути φ при постійній товщині зрізу, максимально допустимої щодо міцності ріжучої кромки і при відповідному (можливий) підвищенні подачі відповідно до формули s = a / sin φ .Такий вибір режиму різання можливий тільки за умови жорсткості і вібростійкості системи СНІД і при невеликому припуску на обробку. Рекомендується застосовувати кути в плані φ (в град.):

Для чистової обробки в жорстких умовах ... 10-20

При обробці в жорстких умовах, якщо l / d<6 ... 30-45

При роботі в нежорстких умовах l / d = 6-12 ... 60-75

При обробці довгих заготовок малого діаметра l / d> 12 ... 90

Мал. 7 - Головний кут в плані φ

Так, наприклад, при обробці великих і масивних детальний на великих верстатах великий жорсткості вигідно з точки зору найбільшої стійкості застосовуй, різці з кутом в плані 10-20 °. Навпаки, при обробці нежорстких деталей, наприклад валиків, втулок, гучних мітчиків, свердел, розгорток і т. П., Рекомендується працювати з великими кутами в плані φ = 60-75 °. При наявності у цих деталей буртиков, ступенів доцільно застосовувати різці з φ = 90 °. Вони дозволяють виробляти поряд з обробкою на прохід також і поперечне обточування і таким чином відпадає потреба у зміні різця. Для деталей типу східчастих валиків при такій обробці виходить велика економія в часі, пов'язаному з перестановкою різців. У верстатобудуванні є значна кількість таких деталей; з цієї причини верстатобудівники часто застосовують різці з φ - 90 °.

Елементи різця завжди можна знайти і в інших ріжучих інструментах (свёрлах, фрезах, протяжка, розгортках).

Різець складається з стрижня і ріжучої частини (головки), що виготовляються заодно.

Стрижень також призначений для закріплення різця в різцетримачі супорта верстата.

Мал. 4 Поверхні і елементи різця.

Розрізняють такі елементи ріжучої частини різця:

1. передня поверхня, по якій сходить стружка;

2. головна задня поверхня, звернена до поверхні різання;

3. допоміжна задня поверхня, звернена до обробленої поверхні заготовки;

4. головна ріжуча кромка, утворена перетином передньої і головної задньої поверхнями (вона здійснює основну роботу різання).

5. допоміжна ріжуча кромка, утворена перетином передньої і допоміжної задньої поверхнями;

6. вершина різця - точка перетину головної і допоміжної різальних крайок.

Для розгляду статичних кутів різця (кутів заточування) необхідні наступні умови: вершина різця розташована по висоті на рівні осі заготовки і стрижень різця перпендикулярний осі заготовки. Кути різця визначають працездатність різця, взаємне розташування поверхонь і ріжучих кромок відносно оброблюваних поверхонь. Кути різця розглядають у головній і допоміжної січних площинах і в плані.

Головна січна площина різця - площина, перпендикулярна до проекції головної різальної крайки на основну площину і основний площині

Допоміжна січна площина різця - площина, перпендикулярна до проекції допоміжної різальної крайки на основну площину і основний площині. Основний площиною для токарного різця служить нижня опорна поверхня стержня (державки) різця.

У головній січній площині розглядаються наступні кути: рис. 5.

Мал. 5 Кути різця в січних площинах.

a - головний задній кут розташований між головною задньою поверхнею різця і площиною різання (площину різання - площину дотична до поверхні різання в місці торкання головної різальної крайки).

Може мати значення від 6 ... 12 0.

b - кут загострення, розташований між передньою і головною задньою поверхнями. Його значення залежать від величини кутів a і g.

g - передній кут, розташований між передньою поверхнею і нормаллю до площини різання, може бути позитивним і негативним і

мати значення від -8 до +25 0.

d - кут різання, розташований між передньою поверхнею і площиною різання, є сумою кутів (a + b).

У допоміжній січній площині розглядаються допоміжні кути a 1, β 1, γ 1, δ 1

При розгляді прохідного різця зверху (в плані), видно такі кути різця: (Мал. 5).

j - головний кут в плані розташований між проекцією головної різальної крайки на основну площину і напрямком прямої поздовжньої подачі. Він визначає співвідношення між радіальної і осьової силами різання.

j 1 - допоміжний кут в плані розташований між проекцією допоміжної різальної крайки на основну площину і напрямком зворотного поздовжньої подачі. У чистових різців j 1 → 0.

e - кут при вершині різця утворений перетином головною і допоміжної різальних крайок.

l - кут нахилу головної різальної крайки розташований між головною різальною крайкою і лінією, проведеної в площині різання через вершину різця паралельно основній площині. (Рис.6), l вважається позитивним, коли вершина різця є найнижчою точкою різальної крайки; негативним, коли вершина різця є найвищою точкою різальної крайки; рівним нулю, коли головна ріжуча кромка паралельна основній площині. Кут нахилу головної різальної крайки визначає напрямок сходу стружки, частіше він дорівнює нулю.

Мал. 6 Кут нахилу головної різальної крайки.

Розглянуті кути різця є статичними, тобто. Е. Їх значення визначені при нерухомому стані різця і заготовки. При токарній обробці заготівля обертається, а різець рухається прямолінійно, постійно викривляючи поверхню різання (так як подача постійна), але площину різання є дотичною до поверхні різання, тому вона повертається в просторі слідом за поверхнею різання, величина повороту залежить від величини подачі.

Кути a і g вимірюються щодо площині різання, тому їх значення змінюються в процесі обробки. Кут a зменшується, а кут g збільшується.

Зміни a і g залежать від величини подачі і діаметру заготовки.

Контрольні питання:

1. Як поділяються різці за призначенням?

2. Які матеріали застосовуються для ріжучої частини різців?

3. Що означають поняття - «правий різець», «лівий різець»?

4. Як поділяються різці по конструкції?

5. Які кути різця розглядаються в головній січній площині?

6. Які кути різця розглядаються в допоміжній січній площині?

7. Які кути різця розташовані в плані?

8. Де розташований передній кут різця?

9. Як і для чого проводиться закріплення заготовки тільки в патроні?

10. Чому виникає необхідність закріплення заготовки в центрах?

11. Чи утворюється конічна поверхня, якщо повернути верхню поворотну частину супорта разом з різцем на деякий кут, але використовувати механічну подовжню подачу?

12. Чому різці для обробки внутрішніх поверхонь встановлюють паралельно осі заготовки?

13. Чому перед обробкою необхідно провести дотик поверхні різцем і зафіксувати показання лімба в цей момент?

14. Чому при обробці конічної поверхні з використанням верхньої поворотної частини супорта якість поверхні незадовільний?

15. Що може статися, якщо відрізання виробляти на значній відстані від патрона при закріпленні заготовки малого діаметра тільки в патроні?

література:

1. Горбунов Б.І. Обробка металів різанням. - М .: Машинобудування, 1981. 287 с., Іл. с. 17 ... 20.

6. Технологія конструкційних матеріалів / А. М. Дальський, І. А. Арутюнова, Т. М. Барсукова і ін. За заг. ред. А. М. Дальського. М .: Машинобудування, 1985.-448 с., Іл. с. 446 ... 470

Тема 3: Режими різання

мета:Вивчити параметри, складові режим різання, їх вплив на якість обробки.

1. Глибина різання.

2. Подача.

3. Швидкість різання.

Геометрія токарного різця.

Обробка деталей на токарних верстатах ведеться різцями, які в залежності від виду виконуваної операції можуть мати різне конструктивне виконання.

Різець складається з двох частин:

- робоча частина (головка)

- кріпильна частина (державка)

Основні елементи ріжучої частини рис. (А):

1- Передня поверхня 4. Головна ріжуча кромка

2- Головна задня поверхня 5. Допоміжна реж. кромка

3- Допоміжна задня поверхня 6. Вершина

Основні кути токарного різця

Для визначення кутів прийнято чотири координатні площині:

Р v - основна площину - площину, що проходить через точку реж. кромки перпендикулярно напрямку вектора швидкості

Р n - площина різання - дотична до реж. кромці і перпендикулярна основної площини.

Р τ - головна січна площина - перпендикулярна лінії п ересеченіяPvіPn(Перпендикулярна ріжучої кромці).

P s - робоча площина - площина в якій розташовані вектори головного руху і подачі.

1) У головній січній площині ( Р τ ) вимірюються головні кути різця:

γ - передній кут - кут між передньою поверхнею і основною площиноюP v .

α - задній кут - кут між задньою поверхнею і площиною різання.

β - кут загострення - кут між передньою і головною задньою поверхнею.

2) В основній площині (Pv) Вимірюють кути в плані:

φ- головний кут в плані - кут між головною різальною (Рп) І робочою площиною (Ps)

φ`- допоміжний кут в плані - кут між робочою площиною (Ps) І проекції головної і допоміжної ріжучої кромки наPv.

ε – кут при вершині

3) У площині різання вимірюється кут нахилу головної різальної крайки -λ- кут між різальною кромкою і основною площиноюPv.

(+λ ;-λ; λ=0)

Позитивний (+ λ) зміцнює ріжучу кромку тому сила доводиться не на вершину, а на більш міцне місце ріжучої кромки. (При чистової обробки λ приймають негативним (до -5 °) щоб стружка не дряпається оброблену поверхню.

При чорнової обробки - навпаки (до + 5 °)

Вплив кутів токарного різця на процес різання

Кути ріжучої частини інструменту надають більший вплив на процес різання. Правильно призначивши кути можна значно зменшити його знос, сили різання, потужність, затрачену на процес різання. Від кутів також залежить якість обробленої поверхні і продуктивність обробки.

Вплив установки різця при обробці на величини кутів.

Значення кутів α і γ змінюється в процесі різання при установці вершини різця вище або нижче осі обертання заготовки. Кути φ і φ` - в залежності від розташування осі різця щодо осі заготовки.