Учебные пособия. Обработка металлов

 Слесарное дело

 Е.М. Муравьев

Несмотря на большое разнообразие конструктивных форм режущих инструментов их рабочая (режущая) часть имеет общую основу — форму клина. Рассмотрим конструкцию широко применяемого при обработке металлов резанием инструмента — токарного резца.

 Токарный резец () представляет собой призматический стержень, имеющий рабочую часть—головку. На головке резца различают переднюю поверхность, по которой стекает стружка при резании, и две задние. Одна из задних поверхностей, обращенная к обрабатываемой заготовке, называется главной задней поверхностью, а противоположная ей — вспомогательной.

Линии пересечения передней и задней поверхностей называются режущими кромками. Кромка, снимающая слой металла, является главной режущей Кромкой, а вторая кромка — вспомогательной. Точка пересечения главной и вспомогательной режущих кромок образуют вершину резца.

Для описания геометрии резца вводятся условные плоскости (). Основная плоскость — плоскость, в которой совершается движение подачи резца. Обычно основная плоскость совпадает с опорной поверхностью резца («подошвой»). Плоскость резания — плоскость, касательная к поверхности резания (с которой снимается стружка) и проходящая через главную режущую кромку. Главная секущая плоскость — плоскость, перпендикулярная плоскости резания и главной режущей кромке. В основной плоскости резец имеет следующие углы: Главный угол в плане tp — угол, образованный главной режущей кромкой и направлением подачи.

Вспомогательный угол в плане. ф1 — угол между вспомогательной, кромкой и направлением подачи.

Угол, при вершине е — угол между главной режущей и вспомогательной кромками.

Углы ср и cpi зависят от заточки и установки резца, а угол е — Толька от заточки. В сумме эти три угла составляют 180°;.

Если рассечь резец главной секущей плоскостью, то в сечении будет видна клиновидная форма рабочей части резца, которая характеризуется следующими основными углами:

 Главный задний угол а — угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания. Обычно он составляет от 6 до 12°..

П е ре дний угол у — угол между передней поверхностью (или касательной к ней) и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания. Если передняя поверхность резца направлена вниз от режущей кромки, то передний угол считается положительным, а если вверх — отрицательным. Передний угол выбирают в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала.

Угол заострения § — угол между передней и задней поверхностями (или между касательными к этим поверхностям).1

Угол резания б — угол между передней поверхностью и плоскостью резания.

Углы а и у образуются при заточке резца, а углы р и 6 являются   производными   от   них:   р=90°-— а — у;   6=90° — у.

Углы а и у зависят не только от заточки резца, но и от установки его относительно центра заготовки. При установке резца выше центра заготовки фактический задний угол Хф уменьшается, а передний -уф— увеличивается. Если резец установить ниже центра, то соответственно задний угол увеличивается, а передний— уменьшается.

Одной из характеристик геометрической формы режущей части резца является также угол наклона режущей кромки А. — угол между главной режущей кромкой и ее проекцией на основную плоскость.

Рабочая часть режущих инструментов, в том числе и резцов, должна обладать высокой твердостью, высокой теплостойкостью (способностью не терять твердости при нагреве), хорошей износостойкостью (способностью сопротивляться истиранию),  а также вязкостью   (сопротивлением  ударной  нагрузке).

Для изготовления резцов широко применяются быстрорежущие стали. Для инструментов, работающих на высоких скоростях, используют металлокерамические твердые сплавы (подробные сведения о материалах даны в главе «Машиностроительные материалы»).