Действительные углы токарных резцов

Условия, при которых производится измерение геометрии в ССК, не соответствуют условиям, при которых реально осуществляется процесс резания. Поэтому все фактические углы при резании будут отличаться от измеренных в ССК. Так как в большинстве случаев эти отличия не оказывают значительного влияния на процесс резания, то этому особого внимания не уделяют. Однако в ряде случаев с разницей измеренных в ССК и фактических углов приходится считаться.

Наиболее важной является оценка заднего угла, так как он может оказаться отрицательным, что будет препятствовать осуществлению резания.

Несколько причин влияют на изменение геометрии. Во-первых, у токарных станков суппорты для установки резцов имеют горизонтальные опорные плоскости, которые параллельны основной плоскости. В этом случае, если l¹0, то только в одной точке режущей кромки углы в секущей плоскости могут соответствовать статическим, когда эта точка расположена на уровне оси центров станка – в плоскости, проходящей через ось вращения заготовки и параллельной опорной поверхности для установки резца в резцедержателе. При этом вектор скорости V_Г будет перпендикулярен плоскости P_V. На рисунке 9 изображено точение диска свободно режущим резцом с j=90⁰, имеющим одну прямолинейную режущую кромку с заданным углом l.

Режущая кромка пересекает уровень оси центров станка в точке В - в середине ширины b диска. В этой точке статический задний угол равен a_В. Край диска режущая кромка пересекает в точке А, поднятой над уровнем центров на высоту h. В точке А вектор V_Г повернется влево (V_Г(А)), в связи с чем повернется и плоскость резания Pnc, заняв положение Pnу из-за установки точки А выше уровня центров. Уменьшение заднего угла (из треугольника ОАВ) составит

Da_У =arcsin 2h / D

Для точки А*, опущенной на высоту h, задний угол увеличится на Da_У.

Обычно резец устанавливается так, чтобы его вершина находилась на уровне центров станка. В этом положении значение геометрических параметров точно соответствует заданным на чертеже угловым размерам. Аналогично рассмотренному выше случаю даже при l=0, когда вершина оказывается выше уровня центров, задние углы уменьшаются, а при установке ниже - увеличиваются на величину Da_У.

Вторая причина отличия действительных углов от измеренных связана с тем, что ориентировка КСК относительно V_E приводит к повороту координатных плоскостей (рисунок 9, в КСК плоскость резания занимает положение Pnк, в ССК - Pnс).

 

 

 

Так как положение лезвия не меняется, то изменяются фактические значения всех углов. В частности, действительный задний угол уменьшается на величину

tg Da_K = V_S / V_Г = n S_O / π D n и Da_K = arctg S_O / π D,

где S_O – подача на оборот (мм/об),

D – диаметр обрабатываемой поверхности (мм).

Без существенных погрешностей можно принять, что действительный задний угол a_Д для рассматриваемой точки режущей кромки составит

a_Д = a_С - Da_K ± Da_У

Знак «минус» в формуле соответствует случаю расположения точки режущей кромки выше уровня центров, знак «плюс» – ниже.

 

Список литературы

1. Трембач Е.Н., Мелетьев Г.А., Схиртладзе А.Г. и др. Резание материалов: Учебник. – 2-е изд., перераб. И доп. – Старый Оскол: ООО «ТНТ», 2007. – 512 с.

2. Кожевников Д.В., Кирсанов С.В. Резание материалов: Учебник для студентов высших учебных заведений / под общ. ред. С.В.Кирсанова. – М.: Машиностроение, 2007. – 304 с.

3. Справочник конструктора-инструментальщика: Под общ. ред. В.И.Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1994. - 560 с.

4. Справочник инструментальщика / И.А.Ординарцев, Г.В.Филиппов, А.Н.Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А.Ординарцева. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. - 846 с.

5. Справочник технолога-машиностроителя. Т2: Под ред. А.Г.Косиловой, Р.К.Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1986. – 496 с.

6. ГОСТ 25762. Обработка резанием. Термины, определения и обозначения общих понятий.

7. Журнал – отчет к лабораторным работам по дисциплине «Режущий инструмент» для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» по профилям подготовки «Технология машиностроения», «Металлообрабатывающие станки и комплексы» всех форм обучения / НГТУ; Сост: И.Л.Лаптев. Н Новгород, 2013.- 16 с.