РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ И ПРОЦЕСС РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ

 

  Вся электронная библиотека >>>

 Зуборезное дело   >>>

  

 

Зуборезное дело


Раздел: Производство

   

ГЛАВА IV РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ И ПРОЦЕСС РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ

  

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТАХ

 

Рабочая часть любого режущего инструмента по форме соответствует клину. Наиболее наглядно это видно у общеизвестного инструмента — топора. При раскалывании дров топор держат вертикально и он работает как обычный клин ( 18, а), сила

зубило, также представляющее собой клин; обе грани зубила одинаково воздействуют на металл и разрубают его.

долбежный резец, который при движении вниз под действием силы ползуна станка одной своей поверхностью давит на металл и срезает стружку, другая поверхность воздействия на металл не оказывает.

Современный металлорежущий инструмент, обеспечивающий высокопроизводительную обработку металла, конечно, имеет более сложную конструкцию, чем клин. Форму режущей части инструмента и углы заточки принято называть геометрией режущих инструментов.

Процесс образования стружки, производительность станка, точность обработки, чистота обработанной поверхности в очень сильной степени зависят от геометрии режущих инструментов. В некоторых случаях применение научно обоснованной геометрии инструмента обеспечивает повышение производительности

Форма клина положена в основу конструкции режущей части всех инструментов независимо от того, для выполнения каких операций они предназначены (точение, фрезерование, строгание, сверление и др.). Отличаются они от обычного клина только тем, что поверхности их режущей части расположены несимметрично к направлению силы резания и оказывают различное воздействие на обрабатываемый материал. Одна из поверхностей снимает срезанный слой металла — стружку и отводит ее от места резания; другая поверхность на срезаемый слой непосредственно не воздействует.

механической обработки в несколько раз. Применяют различные режущие инструменты: разнообразные резцы, фрезы, сверла, зенкеры, развертки, протяжки, долбяки и т. п. Родоначальником всех этих инструментов является резец. Несмотря на большое различие конструктивных форм разных инструментов, режущую часть любого, даже самого сложного из них, в том числе и зуборезного инструмента, можно рассматривать как сочетание двух или многих резцов той или иной формы. Поэтому изучение

режущих инструментов начнем с рассмотрения элементов геометрии режущей части резца.

основные элементы режущей части (головки) резца.

Основными элементами головки резца являются: передняя поверхность 1, по которой сходит стружка; главная задняя (поверхность 3, обращенная к поверхности резания образуемой режущей кромкой резца; вспомогательная задняя поверхность 4, обращенная к обработанной поверхности; главная режущая кромка 2, образуемая пересечением передней и главной задней поверхности; вспомогательная режущая кромка 5 и вершина резца 6, образованная пересечением режущих кромок.

основные элементы режущей части трех различных инструментов: торцовой фрезы ( 21, а), спирального сверла ( 21, б) и дисковой модульной фрезы для нарезания зубчатых колес ( 21,в). На рисунке одноименные элементы режущей части инструментов обозначены одними и теми же цифрами.

У многих инструментов некоторые элементы их режущей части выполняют конструктивно несколько иначе, чем у резца. Так» например, у дисковых модульных и других фрез, применяемых для нарезания зубчатых колес, главная задняя поверхность очерчивается по кривой линии, называемой спиралью Архимеда, а у спиральных сверл задняя вспомогательная поверхность сделана в виде узкой спиральной ленточки и передняя поверхность не плоская, как у резца, а спиральная. Однако изменяется только внешняя форма названных элементов, их назначение и роль в процессе резания остаются без изменения.

При работе инструмента очень важное значение имеет расположение передней и задней поверхностей, а также других элементов режущей части инструмента. Эти элементы инструмента располагаются под разными углами в зависимости от характера обработки и от свойств обрабатываемого металла. Например, чтобы расколоть полено, обычно пользуются топором с тупым клином (колуном), а чтобы снять тонкий слой с дерева — топором с острым, хорошо заточенным клином (острым топором).

Примерно то же самое наблюдается и три обработке металлов режущими инструментами. При тяжелых работах, когда срезается толстый слой металла, и при резании высокопрочных металлов применяют режущий инструмент с большим углом между передней и задней поверхностями, так как такой инструмент обладает большей прочностью. При снятии небольшого слоя металла и при обработке менее прочных металлов применяют инструмент с меньшим углом между передней и задней поверхностями, так как с уменьшением этого угла облегчается срезание металлической стружки.

Угол между передней и главной задней поверхностями (гранями) называется углом заострения ( 22), который обозначается греческой буквой р (бета).

Кроме угла заострения, на работу инструмента влияют и другие углы, величина которых определяется в зависимости от расположения плоскости резания.

Углом резания называется угол между передней поверхностью и плоскостью резания, обозначается он греческой буквой б (дельта). Угол резания представляет собой сумму угла заострения и заднего угла: 6 = р + а.

Все перечисленные выше углы (а, р, б, г) называют глав- н ы м и, потому что от их величины зависит прочность режущего лезвия и его режущие способности. Главные углы измеряются в главной секущей плоскости, которая располагается перпендикулярно главной режущей кромке.

Кроме углов в главной секущей плоскости, различают еще углы во вспомогательной секущей плоскости. Плоскость располагается перпендикулярно вспомогательной режущей кромке.

Величины углов резания выбирают в зависимости от механических свойств обрабатываемого металла и материала режущего инструмента, а также от характера обработки (черновая или чистовая) и указывают в чертежах инструмента.

Следует .иметь в виду, что действительная величина данных углов, возникающая в процессе резания, иногда отличается от величины, указываемой на чертеже, так как она зависит и от установки инструмента на станке. Изменяя положение инструмента относительно плоскости резания, можно тем самым изменять углы б, а и т. При постоянном угле заострения р с увеличением угла резания увеличивается задний угол а и уменьшается передний угол 7, и наоборот — с уменьшением угла резания уменьшается задний угол и увеличивается передний угол. На  22, а показаны два различных положения резца с одинаковым углом заострения р относительно плоскости резания. Как видно на рисунке, при одном и том же угле заострения задний и передний углы разные, а следовательно, и условия работы инструмента также неодинаковы.

Рассмотрим влияние углов на работу инструмента.

Задний угол образуют для уменьшения износа задней грани инструмента вследствие трения о поверхность резания в процессе резания металла. Чем больше задний угол, тем меньше износ инструмента и тем больше его стойкость в процессе резания.

Передний угол образуют для того, чтобы обеспечить более благоприятные условия для срезания стружки. С увеличением переднего угла деформация срезаемого металла уменьшается, а следовательно уменьшается расход энергии на резание. От величины переднего угла зависят количество тепла, выделяющегося при резании, чистота обработанной поверхности, точность обработки, износ и стойкость инструмента.

Угол заострения делается для обеспечения врезания инструмента в обрабатываемый металл. Чем меньше угол заострения, тем легче врезается инструмент в металл и, наоборот, чем больше угол заострения, тем труднее осуществить врезание инструмента. При выборе величины угла заострения учитывается и прочность инструмента, так как с уменьшением угла заострения прочность инструмента снижается. Выбор наиболее выгодных значений этих углов является чрезвычайно важным для обеспечения высокой производительности обработки.

Измерять углы резания зуборезного инструмента удобнее всего угломером конструкции инж. М. И. Бабчиницера ( 23), выпускаемым Московским инструментальным заводом. Угломер состоит из дуги на которой имеется шкала, разделенная рисками, каждая из которых соответствует определенному числу зубьев измеряемой фрезы. По дуге перемещается сектор 2, кото

рый фиксируется в нужном положении винтом 3. Сектор снабжен градусными шкалами, по которым отсчитывается величина измеряемого угла. К сектору 2 прикреплена пластинка 4 с мерительной плоскостью. Для измерения переднего угла г дисковой зуборезной фрезы угломер накладывают на вершины двух смежных зубьев и сектор 2 поворачивают до совмещения мерительной плоскости пластинки с передней поверхностью зуба фрезы и закрепляют винтом 3 ( 23, а). Значение переднего угла отсчитывается по градусной шкале против риски, соответствующей числу зубьев измеряемой фрезы (на  23, а показано измерение переднего угла фрезы, имеющей восемь зубьев; передний угол равен 10°).

Для измерения заднего угла а настройка угломера тождественна настройке для измерения переднего угла ( 23, б). Сектор 2 поворачивают до совмещения мерительной плоскости пластинки 4 с задней поверхностью зуба и закрепляют винтом 3. Значение заднего угла а отсчитывается на градусной шкале против риски, соответствующей числу зубьев измеряемой фрезы (на  23, б показана проверка заднего угла фрезы, имеющей восемь зубьев; задний угол равен 26°).

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  ОСНОВЫ ЗУБОРЕЗНОГО ДЕЛА

 

Смотрите также:

  

Основы теории резания металлов. Токарные станки, резцы...

Процесс резания (стружкообразова-ния) — сложный физический процесс, сопровождающийся большим тепловыделением, деформацией металла, изнашиванием режущего инструмента и наростообра-зованием на резце.

 

обработка металлов резаньем. Сущность процесса резания

Процесс резания — это скалывание частичек металла (элементов стружки) под действием силы, с которой
Время непрерывной работы режущего инструмента до затупления называется стойкостью инструмента и измеряется в минутах.

 

Резание металлов. Обработка металлов резанием

Процесс резания металлов в основном характеризуется скоростью резания
От того, какой металл (мягкий или твердый, хрупкий или вязкий) требуется обработать, зависит выбор формы режущего инструмента, способы и скорость охлаждения...

 

Сверление, зенкование, зенкерование и развертывание...

Учебные пособия. Обработка металлов. Слесарное дело.
С увеличением скорости резания процесс обработки ускоряется. Но при работе со слишком большими скоростями режущие кромки инструмента быстро затупляются и его приходится...

 

...по металлу. Работа резца. Понятие о процессе резания...

Для создания благоприятных условий резания режущей части любого инструмента, в том числе и резца, придается форма клина.
12.1. Вклад отечественной науки в исследование процессов резания металлов.