Углы проходного упорного резца

Из всех видов токарных резцов наиболее распространенными являются проходные резцы. Они предназначены для точения наружных поверхностей, подрезки торцов, уступов и т.д.

Призматическое тело npoходного резца (рис. 1), как и любого другого, состоит из режущей части (головки) и державки. Головка резца содержит переднюю 1, главную заднюю 2 и вспомогательную заднюю 3 поверхности. Пересечения этих поверхностей образуют главную 4 и вспомогательную 5 режущие кромки.

Рис. 1. Конструктивные элементы токарного резца:

1 – передняя поверхность; 2 – главная задняя поверхность;
3 – вспомогательная задняя поверхность; 4 – главная режущая кромка;
5 – вспомогательная режущая кромка

По передней поверхности сходит снимаемая резцом стружка. Главная задняя поверхность обращена к поверхности резания, образуемой главной режущей кромкой, а вспомогательная задняя поверхность – к обработанной поверхности детали.

Указанные поверхности и режущие кромки после заточки располагаются под определенными углами относительно двух координатных плоскостей и направления подачи, выбираемыми с учетом кинематики станка.

За координатные плоскости (рис. 2) принимают две взаимно перпендикулярные плоскости:

1) плоскость резания, проходящую через главную режущую кромку, и вектор скорости резания, касательный к поверхности резания;

2) основную плоскость, проходящую через эту же кромку и нормаль к вектору скорости резания.

Есть другое определение основной плоскости: это плоскость, проходящая через векторы продольной Sпр и радиальной Sр подач; в частном случае может совпадать с основанием резца, и в этом случае возможно измерение углов резца вне станка в его статическом положении.

Рис. 2. Геометрические параметры проходного токарного резца

За вектор скорости резания, применительно к резцам, а также ко многим другим инструментам, принимают вектор окружной скорости детали без учета вектора продольной подачи, который во много раз меньше вектора окружной скорости и не оказывает заметного влияния на величину передних и задних углов. Только в отдельных случаях, применительно, например, к сверлам, в точках режущих кромок, прилегающих к оси сверла, это влияние становится существенным.

На рис. 2 представлены вид заготовки и резца в плане и геометрические параметры, обязательно указываемые на рабочих чертежах резцов: γ, α, α1, φ, φ1. Ниже даны определения и рекомендации по назначению их величин.

Передний и задний углы главной режущей кромки принято измерять в главной секущей плоскости N–N, проходящей нормально к проекции этой кромки на основную плоскость, которая в данном случае совпадает с плоскостью чертежа. Плоскость N–N выбрана в связи с тем, что именно в ней происходит деформация металла при резании.

Передний угол γ – это угол между основной плоскостью и плоскостью, касательной к передней поверхности. Величина этого угла оказывает на процесс резания определяющее влияние, так как от него зависят степень деформации металла при переходе в стружку, силовая и тепловая нагрузки на режущий клин, прочность клина и условия отвода тепла из зоны резания. Оптимальное значение переднего угла γ определяется опытным путем в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого и режущего материалов, факторов режима резания (V, S, t) и других условий обработки. Возможные значения угла γ находятся в пределах 0. 30°. Для упрочнения режущего клина, особенно изготовленного из хрупких режущих материалов, на передней поверхности затачивают фаску с нулевым или отрицательным передним углом (γф = 0. –5°), шириной f, зависящей от подачи.

Задний угол α – это угол между плоскостью резания и плоскостью, касательной к задней поверхности. Фактически это угол зазора, препятствующего трению задней поверхности резца о поверхность резания. Он влияет на интенсивность износа резца и в сочетании с углом γ влияет на прочность режущего клина и условия отвода тепла из зоны резания.

Чем меньшую нагрузку испытывает режущий клин и чем он прочнее, тем больше значение угла a, величина которого зависит, таким образом, от сочетания свойств обрабатываемого и режущего материалов, от величины подачи и других условий резания. Например, для резцов из быстрорежущей стали при черновой обработке конструкционных сталей α = 6. 8°, для чистовых операций α = 10. 12°.

Угол наклона главной режущей кромки λ – это угол между основной плоскостью, проведенной через вершину резца, и режущей кромкой. Он измеряется в плоскости резания и служит для предохранения вершины резца А от выкрашивания, особенно при ударной нагрузке, а также для изменения направления сходящей стружки. Угол λ считается положительным, когда вершина резца занижена по сравнению с другими точками главной режущей кромки и в контакт с заготовкой включается последней. Стружка при этом сходит в направлении обработанной поверхности (от точки В к точке А), что может существенно повысить ее шероховатость. При черновой обработке это допустимо, так как после нее следует чистовая операция, снимающая эти неровности. Но при чистовых операциях, когда нагрузка на режущий клин невелика, первостепенное значение приобретает задача отвода стружки от обработанной поверхности. С этой целью назначают отрицательные значения угла (–λ). При этом вершина резца А является наивысшей точкой режущей кромки, а стружка сходит в направлении от точки А к точке В.

Читайте также:  Качественный духовой шкаф электрический встраиваемый

Наличие угла λ усложняет заточку резцов, поэтому практические значения этого угла невелики и находятся в пределах λ = +5…–5°.

Углы в плане φ и φ 1 (главный и вспомогательный) – это углы между направлением продольной подачи Sпр и, соответственно, проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость.

Главный угол в плане φ определяет соотношение между толщиной и шириной срезаемого слоя. При уменьшении угла φ стружка становится тоньше, улучшаются условия теплоотвода и тем самым повышается стойкость резца, но при этом возрастает радиальная составляющая силы резания.

При обточке длинных заготовок малого диаметра вышесказанное может привести к их деформации и вибрациям, и в этом случае принимается φ = 90°.

Для других случаев рекомендуется:

– при чистовой обработке φ = 10. 20°;

– при черновой обработке валов (l/d = 6. 12) φ = 60. 75°;

– при черновой обработке более жестких заготовок φ = 30. 45°.

У проходных резцов обычно угол φ1 = 10. 15°. С уменьшением угла γ1 до 0 величина h также уменьшается до 0, что позволяет значительно увеличить подачу, а следовательно, и производительность процесса резания.

Вспомогательный задний угол α1, измеряемый в сечении N1 – N1, перпендикулярном к вспомогательной режущей кромке, принимается примерно равным α; α1 образует зазор между вспомогательной задней поверхностью и обработанной поверхностью заготовки.

Вспомогательный передний угол γ1 определяется заточкой передней поверхности и на чертеже обычно не указывается.

С целью повышения прочности режущей части резца предусматривается также радиус скругления его вершины в плане: r = 0,1. 3,0 мм. При этом большее значение радиуса применяется при обработке жестких заготовок, так как с увеличением этого радиуса возрастает радиальная составляющая силы резания.

Оптимально назначенная скорость резания позволяет рационально использовать все ресурсы используемые в производственном процессе. С увеличением скорости резания происходит уменьшение машинного времени обработки и в целом трудоемкости изготовления изделия .

Исследования, проведенные советскими и зарубежными учеными, показали, что важнейшими факторами, влияющими на условия трения и износа режущих инструментов являются: физико-механические свойства обрабатываемого материала и режущего инструмента .

Токарная обработка – распространенный метод обработки металла, посредством чего обычная заготовка из стали становится подходящей деталью для определенного механизма. В процессе работы используются станки – универсальные агрегаты, а также различные инструменты, в том числе проходные резцы. Последние отличаются многофункциональностью и способностью создавать изделия любой геометрической формы, будь то конус, цилиндр, сфера из всех металлов: коррозионно-стойкой стали, чугуна, титана, бронзы, меди и прочих разновидностей.

Как выглядит резец?

Призматическое тело проходного токарного резца состоит из державки – крепительного приспособления – и режущей части (головки), которая, в свою очередь, содержит переднюю, заднюю главную и вспомогательную поверхности. Пересечением данных плоскостей образуются грани – основная рассекающая кромка и подсобная. Эти элементы соприкасаются друг с другом в вершине резца. Чтобы стружка, снимаемая инструментом, сходила по передней его поверхности, главный задний торец должен быть обращен к плоскости, созданной основной режущей кромкой, а вспомогательный – к обработанной части детали.

Расположение всех элементов определяется заточкой проходного резца. То есть геометрическими параметрами относительно 2 координатных плоскостей и направления подачи – стороны, с которой располагается основная кромка инструмента в пору, когда его головка «смотрит» на лицевую часть детали. При этом важно учитывать кинематику станка – структуру цепи, в коей последовательность нахождения рабочих звеньев зависит от назначения агрегата (точение, шлифование, фрезерование металла), а, следовательно, конструктивных факторов.

Резец проходного типа необходим для продольной обточки наружных поверхностей вращающихся заготовок: конических и цилиндрических валиков. Поперечная обработка также возможна, но при условии использования определенной разновидности инструмента. Резцы, будучи проходными, бывают черновыми и чистовыми. Первый вариант предназначается для обдирки – грубого обтачивания металлических деталей. Задача чистовых режущих инструментов: окончательно обработать поверхность до получения ею высоких эстетичных качеств и нужных геометрических параметров.

Какие бывают разновидности резцов

Механическая обработка резанием наружных цилиндрических/конических поверхностей предполагает использование одного из следующих видов инструмента:

Прямой проходной резец применяется для обточки материалов не только на станках токарной группы, но и долбежных, строгальных агрегатах. Изготавливается данное изделие из быстрорежущей стали (по ГОСТу 18868-73) либо комплектуется твердосплавной напайкой, которая впоследствии примыкает к металлической оправе (ГОСТ 18879-73). Если производство инструмента базируется на первом способе, то резец оправдано использовать для конструкций, которые работают с накаленными и нелегированными заготовками. Твердосплавные материалы больше рассчитаны на отделку плотных видов металла.

Геометрия проходного прямого резца для токарного станка предполагает несколько важных углов. Все они находятся на рабочей части инструмента – головке, и их величина зависит от конкретной модели. Передний отдел резца обуславливает сход стружки, который не препятствует процессу обработки. Обе кромке здесь (и вспомогательная, и главная задняя) обращены к заготовке.

Размерный ряд прямого режущего изделия проходного типа довольно широк. Но есть резцы, параметры которых пользуются наибольшим спросом среди токарей.

Читайте также:  Сколько добавлять лимонной кислоты в стиральную машину
Высота, мм Ширина, мм Длина, мм
16 10 100
16 12 120
20 12 120
20 16 120
20 20 140
25 16 140
32 20 170
32 25 170
32 45 240

Сечение корпуса проходного резца может иметь форму квадрата или прямоугольника. Отогнутые режущие инструменты на практике используются чаще, чем прямые, поскольку дают универсальные возможности в работе. Обладают большей жесткостью и за счет своей формы делают позволительным обтачивать детали даже на труднодоступных участках. Проходные отогнутые резцы предполагают обработку преимущественно высокопрочных видов металла, а потому изготавливаются обычно из твердосплавных материалов. Применяя в деле, с помощью них можно осуществлять как продольную, так и поперечную подачу. Ими позволительно подрезать торцы, снимать фаски, обтачивать верх заготовок, то есть выполнять все основные операции, которые присущи токарным агрегатам.

Будучи широкопрофильным инструментом, резец проходной отогнутого типа имеет различные вариации по размеру. Самые востребованные параметры представлены ниже.

Высота, мм Ширина, мм Длина, мм
16 10 100
16 10 110
16 12 100
20 12 100
20 12 120
20 16 120
20 20 125
25 16 140
25 20 170
25 25 140
32 20 170
40 25 200
50 50 240

Основной рабочей частью отогнутого проходного резца, как и в случае прямого изделия, является его головка. Она располагается на стержне, который впоследствии вставляется в держатель. В зависимости от стороны наклона отогнутый резец бывает левым и правым. Этим обуславливается возможность в процессе обработки огибать деталь с разных краев.

Каждой модели характерен свой уникальный угол. Благодаря этому изделие становится подходящим для достижения той или иной цели. Например, для придания заготовке ступенчатого вида понадобится режущий инструмент с углом в 90°.

Проходной упорный резец относится к токарным конструкциям, применяемым для обтачивания валиков, бортиков и прочих деталей цилиндрической формы. Наряду с иными изделиями подобного плана его активно задействуют в мастерских, машиностроительных цехах для черновой и/или чистовой отделки. Базовая спецификация инструмента – работа с телами вращения, имеющими уступы. Обычно это детали с небольшими габаритами. В силу последнего, упорным резцам присуща высокая точность.

Режущая кромка инструмента перпендикулярно направлена к оси заготовки. За счет такого соотношения минимизируется отрицательная вибрация, которая образуется в момент работы, а, следовательно, снижается вероятность возникновения повреждения или брака. Для изготовления проходного упорного резца используются: инструментальная сталь (из нее выполняется крепеж), быстрорежущий металл либо твердосплавный материал (для производства режущей части).

Разновидностями инструмента являются изогнутые и прямые модификации. Первый тип применяется во многих областях, поскольку обладает массой возможностей. У таких упорных изделий больший радиус закругления, и за счет отогнутой части ими допускается обрабатывать детали любой сложности. Резцам с прямой конфигурацией не присуща универсальность, но их проще использовать в токарных работах. Они обладают повышенной жесткостью и имеют меньшее закругление в радиусе.

Данные модификации проходных упорных резцов дополнительно подразделяются на левые и правые, что определяется положением рабочей части инструмента. По размеру изделия бывают разными, в результате чего в сечении они могут иметь прямоугольную либо квадратную форму.

Высота Ширина Длина
6 6 80
8 8 80
16 10 100
16 12 100
20 12 120
20 16 120
20 16 140
20 20 125
25 16 140
25 20 140
30 20 150
32 20 170
40 40 200
45 30 240
50 50 240

Покупая резец проходной для токарного станка, стоит обращать внимание на материал изготовления и габариты, ведь данными факторами обуславливается не только цена изделия, но и целевая направленность. Что касательно конкретных стоимостных значений, то их назвать затруднительно. Ценовой диапазон резцов довольно широк и составляет 200-1500 рублей.

Многообразие разработанных резцов позволяет решать широкий круг технических задач. Одним из видов таких инструментов является резец проходной отогнутый. С его производят целый ряд обрабатывающих операций:

  • черновая, получистовая и чистовая наружных и внутренних поверхностей;
  • торцевание конических и цилиндрических заготовок;
  • снятие фасок под заданным углом;
  • отрезание лишней части заготовки;
  • нарезание внешней и внутренней резьбы.
Читайте также:  Станок для переплета документов

Они пригодны для проведения токарных операций при обоих видах подачи: продольной и поперечной.

Геометрия проходного отогнутого резца

Потребительские свойства определяются следующими геометрическими параметрами:

  • размер и направление передней поверхности (обеспечивает непрерывное отведение образованной стружки в процессе работы);
  • параметры задней главной поверхности;
  • задняя вспомогательная поверхность.

Режущая кромка образована линией пересечения двух поверхностей. С одной стороны к ней подходит передняя поверхность с противоположной стороны главная задняя поверхность. В конструкции отогнутого резца выделяют ещё одну режущую кромку. Она образована стыком передней поверхности и вспомогательной. Поэтому её называют вспомогательная режущая кромка. Точка, в которой сходятся обе кромки, называется вершиной резца. Эта часть резца принимает на себя самые большие нагрузки в процессе обработки заготовки. Для предотвращения преждевременной поломки ей придают округлую форму. Поэтому для конкретного типа задан индивидуальный радиус скругления. Дополнительным способом увеличения прочности вершины и придания ей большей надёжности формируют переходную режущую кромку. Ей придают прямоугольную форму.

Для токарных отогнутых резцов большое значение имеют их геометрические параметры. Наиболее важными из них являются углы, под которыми расположены поверхности инструмента.

Для более полного понимания имеющихся параметров каждый отогнутый токарный резец имеет чертёж. На нём отображаются основные параметры:

  • общий вид изделия;
  • значения углов;
  • маркировка;
  • назначение;
  • допустимые условия обработки (тип станка, скорость обработки, характеристики обрабатываемого материала).

На чертеже изображены следующие углы:

  • при вершине отогнутого резца (он образован проекциями на главную плоскость основной и режущей кромкой);
  • наклона линии главной режущей кромки;
  • дополнительные углы, задающие геометрию всех поверхностей.

Значения углов и параметры кромок определяют основные свойства режущего инструмента. Для каждой модели (в зависимости от решаемых задач) создаётся своя геометрическая форма. Например, для обработки деталей, в которых предусмотрена ступенчатая конструкция режущую кромку затачивают под прямым углом.

Выбор проходного отогнутого резца

Выбор необходимого инструмента зависит от следующих требований, которые предъявляются при изготовлении конкретной детали. К этим требованиям относятся:

  • тип обработки (чистовая, получерновая, черновая, обработка с высокой точностью);
  • направления подачи инструмента (правые или левые);
  • характер резания или снятия слоя (проходные, упорные, подрезные, нарезания резьбы);
  • длина державки;
  • тип наконечника (цельный, наваренный, съёмный);
  • форма режущего элемента (треугольный, прямоугольный, специальной конструкции).

В зависимости от сложности решаемой задачи выбирают отогнутый резец, способный качественно провести обработку на конкретном типе станка. Наиболее универсальным считается резец проходной отогнутый со сменными пластинами. Точное назначение конкретного инструмента определено принятым стандартом и указано на маркировке. Резец проходной отогнутый т15к6 применяется для поверхностной обработки деталей, изготовленных из различных марок сталей, в том числе и легированных. Сплав ВК8 используется для проведения черновых работ, сверления, обработки внутренних поверхностей, фрезерования. Многообразие типов конструкций требует их оценки по критерию эффективность – стоимость. Именно он сказывается на конечной цене производимой детали.

Маркировка

Под маркировкой понимают аббревиатуру, которая наносится на поверхности отогнутого резца и определяет его основные физические и механические свойства.

Каждый проходной отогнутый резец по ГОСТ 18877 73 имеет гарантированные характеристики для решения конкретных задач обработки.

Маркировка состоит из набора букв русского алфавита и одно или двузначных чисел.

В качестве примера рассмотрим маркировку Л-Т15К6. Первая буква указывает на то, что этот инструмент является левым резцом. Следующая литера указывает на тип твёрдосплавного материала, применяемого в головке резца. Цифра 15 свидетельствует о наличии в сплаве 15 процентов карбида титана, а К6 указывает на шести процентное содержание кобальта. Кроме этого в маркировку резца входит указание его основных геометрических размеров. Рассматриваемый образец может иметь надпись в соответствие со стандартом -16×25×140. Это свидетельствует о том, что представленный инструмент имеет угол в плане равный 45 градусам, поперечное сечение соответствует размерам 16 мм на 25 мм и длиной 140 мм. Он снабжен пластиной из сплава Т15К6.

Наиболее популярными сплавами, из которых изготавливают рабочую часть резца, являются:

  • металлокерамика;
  • минералокерамика;
  • быстрорежущая сталь;
  • углеродистая и легированная инструментальные стали;
  • поликристаллический алмаз и кубический нитрид бора.

В первую категорию входят сплавы: вольфрамо-кобальтовые (марки ВК6, ВК8) и так далее, вольфрамо-титановые (Т15к6 и её аналоги), титано-танталово-вольфрамовые (Т17К12 и другие из этой серии). Все используемые материалы соответствуют установленным государственным стандартам. Определит назначение конкретного режущего инструмента можно на основании данных приведенных в марочнике металлов и сплавов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector