Уменьшение какого угла резца увеличивает участок трения резца о заготовку

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

Под геометрическими параметрами резца понимают значение углов, определяющих взаимное расположение элементов рабочей части резца (передней и задних поверхностей и лезвий резца). Геометрические параметры резца называют углами заточки или геометрией резца. Геометрию резца принято рассматривать в статическом положении резца (углы заточки резца) и в процессе резания (углы резания). При обычных условиях точения различия между углами заточки и углами резания невелики. Однако при обработке крупных резьб, спиралей разница в углах существенна и при назначении углов резца это необходимо учитывать. Для определения углов заточки резца по ГОСТ вводятся следующие понятия: основная плоскость, плоскость резания, главная и вспомогательная секущие плоскости.

ОСНОВНАЯ ПЛОСОКСТЬ Р-Р (рис. 1.5) проводится через рассматриваемую точку параллельно направлению продольной и поперечной подачи.

ПЛОСКОСТЬЮ РЕЗАНИЯ называется плоскость, касательная к поверхности резания, проходящая через прямолинейное главное лезвие и перпендикулярная к основной плоскости.

ГЛАВНОЙ СЕКУЩЕЙ называется плоскость N - N, перпендикулярная к направлению главного режущего лезвия.

ВСПОМОГАТЕЛЬНОЙ СЕКУЩЕЙ называется плоскость N₁ - N₁, перпендикулярная к направлению вспомогательного режущего лезвия.

Углы резания, измеренные в главной секущей плоскости называются ГЛАВНЫМИ УГЛАМИ резца.

ГЛАВНЫМ ЗАДНИМ углом a называется угол между главной задней поверхностью рабочей части резца и плоскостью резания. Этот угол в основном служит для уменьшения трения поверхности резания о главную заднюю поверхность рабочей части резца и назначается в пределах от 16 О
до 12 О . Величина главного заднего угла зависит от свойств обрабатываемого материала и условий механической обработки. Задний угол a всегда должен быть положительным. Даже при a=0 тело вращения заготовки будет пересекать сечение инструмента.

ПЕРЕДНИМ УГЛОМ g называется угол между передней поверхностью и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания. Выбор величины переднего угла g производится, исходя из условий обработки и физико-механических свойств обрабатываемого материала. При увеличении g облегчается резание, снижаются силы трения, уменьшаются деформации срезаемого слоя и расход энергии, улучшается качество обработанной поверхности. Но чрезмерное увеличение переднего угла приводит к уменьшению прочности режущего клина, ухудшению отвода тепла из зоны резания, уменьшению износостойкости резца.

Рис. 1.5. Углы резца.

Рекомендуемые величины передних углов для токарных резцов приведены в табл. 1.1.

УГЛОМ ЗАОСТРЕНИЯ b называется угол между передней и главной задней поверхностью резца.

УГЛОМ РЕЗАНИЯ d называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания. По рис. 1.5: a+b=d; a+b+g=p/2; d=(p/2)-g.

Вспомогательные углы резца a₁; b₁; g₁ измеряются во вспомогательной секущей плоскости N₁ - N₁ и определяются также как и главные.

ГЛАВНЫМ УГЛОМ в плане j называется угол между направлением подачи и проекцией главного режущего лезвия резца на основную плоскость.

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМ УГЛОМ в плане j₁ называется угол между направлением подачи и проекцией вспомогательного режущего лезвия на основную плоскость.

Рекомендуемые величины передних углов токарных резцов.

УГЛОМ ПРИ ВЕРШИНЕ РЕЗЦА e называется угол между проекциями режущих лезвий резца на основную плоскость.

Между углами в плане j ; j₁; e существует зависимость: j +j₁+e=180 О .

Главный и вспомогательный (j и j₁) углы в плане резца оказывают большое влияние на соотношение осевой и радиальной составляющих усилия резания, условия отвода тепла и качество обработанной поверхности.

Уменьшение главного угла в плане j и вспомогательного j₁, приводит к снижению шероховатости обработанной поверхности, как это следует из рис. 1.6. и соотношения:

где: Rz - высота микронеровностей на обработанной поверхности, мкм.

Но при малых значениях j и j₁ возрастает радиальная сила резания и снижается точность обработки. Увеличение угла j уменьшает величину радиальной силы резания и поэтому при обработке нежестких валов рекомендуется применять резцы с j = 90°. Рекомендуемые величины углов j и j₁ приведены в табл. 1.2.

Рекомендуемые значения углов в плане

Обрабатываемый материал	Материал режущей части	φ, °	φ₁, °
Машиностроительные стали	Быстрорежущая сталь	45-90	10-15
Твердый сплав	45-90
Жаропрочные сплавы	Быстрорежущая сталь	45-90	10-15
Твердый сплав	45-90	10-15
Чугун серый	Быстрорежущая сталь	45-90
Твердый сплав	45-90	10-15
Цветные сплавы	Быстрорежущая сталь	45-90
Твердый сплав	45-90	10-15

УГЛОМ НАКЛОНА РЕЖУЩЕГО ЛЕЗВИЯ КРОМКИ РЕЗЦА l называется угол между режущим лезвием резца и основной плоскостью, проведенной через вершину резца. Угол l положителен, если вершина резца является наиболее низкой точкой главной режущей кромки и отрицательным- если вершина является наивысшей точкой режущей кромки.

При чистовой обработке угол наклона главного режущего лезвия рекомендуется назначать отрицательным.

Положительный угол наклона главного режущего лезвия делает режущую часть резца более массивной и стойкой, поэтому положительные углы наклона главного режущего лезвия резца рекомендуется назначать для черновых операций и при обработке прерывистых поверхностей. В процессе резания при наличии движения подачи плоскость резания меняет свое положение, а вершина резца может быть смещена относительно оси вращения заготовки. Поэтому фактические углы резца при резании зависят от кинематики процесса, относительного расположения вершины резца и оси вращения заготовки, а также величины износа передней и задней поверхностей рабочей части резца.

Расположение вершины резца ниже оси вращения заготовки при наружном точении приводит к уменьшению переднего угла и к увеличению заднего угла резца, а при расположении вершины резца выше оси вращения заготовки- к увеличению переднего угла и уменьшению заднего угла (рис. 1.6).

Из рис. 1.6. фактический задний угол a_ф:

где: Δa_уст- погрешность, возникающая из-за относительного смещения вершины резца и оси вращения заготовки; a_кин –кинетический задний угол.

Смещение вершины резца относительно оси вращения заготовки допускается в пределах (0,02 - 0,03)D. Например, при обточке валика диаметром 20 мм резцом с j = 45 О , расположенным выше оси вращения на 0,03 D, (т.е. на 0,6 мм) погрешность угла составляет около 2°, а при расположении резца выше оси вращения заготовки на 2 мм, эта погрешность углов уже составила 8°, что недопустимо – главный задний угол a окажется равным нулю или даже отрицательным.

Рисунок 1.6. Изменения переднего и главного заднего углов при установке резца ниже (а) и выше (б) линии центров.

Вследствие наличия двух движений – вращения заготовки и продольной подачи главное режущее лезвие резца образует на поверхности детали винтовую поверхность резания. Фактическая плоскость резания, является касательной к винтовой поверхности резания, отклоняется от теоретической плоскости резания, что приводит к возникновению кинематической погрешности главного заднего угла.

Величина угла Δa_к определяется из формулы:

где: S- величина подачи угла ; D - диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

При точении и растачивании величина подачи S мала по сравнению с обрабатываемым диаметром, угол Δa_к весьма незначителен (1 О ) и поправкой можно пренебречь. Но при нарезании резьбы с крупным шагом, нарезании многозаходных резьб или при точении с большими подачами величина угла Δa_к достигает больших значений и поправку следует учитывать.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все.

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор.

Чтобы правильно назначить величину углов заточки, необходимо знать, какое влияние оказывает каждый из этих углов на основные показатели, характеризующие работоспособность инструмента: продолжительность работы до затупления (стойкость), относительную величину усилий, которые нужно затратить, чтобы срезать стружку (силы резания), и степень чистоты поверхности, обработанной данным инструментом.

Рассмотрим, как влияет на эти показатели величина переднего угла инструмента.

Допустим, что инструмент предназначен для обработки прочной и вязкой стали. Если он совсем не имеет переднего угла ( y=0°) или этот угол слишком мал, то для срезания металла придется затратить большие усилия, стружка будет отделяться с трудом, комкаться и сбиваться на передней поверхности. Режущие лезвия инструмента сильно нагреваются, он быстро изнашивается и выходит из строя.

Следовательно, для повышения стойкости инструмента выгодно передний угол увеличивать, но, с другой стороны, чрезмерное увеличение этого угла приводит к такому ослаблению тела режущего элемента, что инструмент быстро притупляется. На рис. 18 и 19 показаны графики, иллюстрирующие эту закономерность.

Всегда имеется вполне определенная (в зависимости от свойств обрабатываемого металла, размеров срезаемого слоя и других условий) величина переднего угла, при которой стойкость инструмента окажется самой большой. Такой передний угол называют оптимальным (наивыгоднейшим). Оптимальный передний угол тем меньше, чем выше твердость и прочность обрабатываемого металла, меньше прочность инструментального материала и больше толщина среза (подача).

В отношении величины сил резания дело обстоит проще: чем передний угол больше, тем меньше силы резания. Благоприятно влияет увеличение передних углов и на чистоту обработанной поверхности, особенно при обработке мягких и вязких металлов.

Выясним теперь, как влияет на стойкость инструмента задний угол. Если этот угол слишком мал, то вследствие сильного трения возрастают силы резания и температура резания, задние поверхности инструмента быстро изнашиваются и его стойкость невелика. Увеличение заднего угла уменьшает трение, а также приводит к уменьшению радиуса округления режущего лезвия, которое имеется даже при самой тщательной заточке. Это способствует уменьшению деформации обрабатываемого металла ниже режущеголезвия, что особенно важно при малой толщине среза, так как чем она меньше, тем относительно больше часть, срезаемая округ ленным лезвием, т. е. с отрицательным передним углом. Кроме того, чем больше задний угол, тем больше объем материала, который истирается с задней поверхности инструмента до достижения определенной величины износа. Все это способствует повышению стойкости инструмента.

Однако если задний угол слишком велик, то, как и при большом переднем угле, острие инструмента ослабляется, а это приводит к уменьшению его прочности и ухудшению отвода теплоты от режущих лезвий. В результате стойкость инструмента уменьшается. Следовательно, и для задних углов имеются определенные величины, которые обеспечивают наибольшую стойкость инструмента.

Оптимальный задний угол увеличивается с уменьшением толщины среза: при обработке стали с толщиной среза 0,8 мм он составляет 8°, а при толщине среза 0,04 мм — 20°. Такая закономерность объясняется тем, что неблагоприятное влияние округления режущего лезвия с уменьшением толщины среза усиливается.

Увеличение заднего угла уменьшает прочность режущего элемента; поэтому при более хрупких инструментальных материалах и больших силовых нагрузках на инструмент задний угол должен иметь меньшую величину.

Следует учитывать, что положительный угол оказывает на процесс резания примерно такое же влияние, как отрицательный передний угол, т. е. затрудняет образование стружки, увеличивает силу резания (особенно радиальную составляющую) и, следовательно, отжим деталей и опасность возникновения вибраций. Поэтому при обработке нежестких тонких деталей и при чистовом точении быстрорежущими резцами целесообразнее применять отрицательные углы.

Квадратные — 4*4, 6*6, 8*8, 10*10, 12*12, 16*16, 20*20, 25*25, 32*32, 40*40 мм.

Изображение №1: конструкция токарного резца

Процесс заточки резцов по металлу

Для заточки резцов используют точильно-шлифовальные машины с функцией постоянного охлаждения. Предварительно точат основную поверхность изделия, затем — заднюю и дополнительную. На финишном этапе возвращают изначальную конфигурацию передней грани.

Фотография № 11: процесс заточки резца

Для операции используют два шлифовальных круга: из карбида кремния и электрокорунда. Карбид кремния подходит для обработки изделий из быстрорежущих сталей. Электрокорунд — из твердосплавных материалов. Для проверки степени заточки используют специальные шаблоны.

Геометрия токарных резцов

Изображение №2: геометрия токарного резца

Расскажем об углах резцов и их назначениях.

Задний вспомогательный угол (α1). При его уменьшении снижается сила трения между задней плоскостью инструмента и обрабатываемой заготовкой.
Угол вершины (ε). Формируется между режущей кромкой и задней вспомогательной плоскостью. Чем больше этот угол, тем лучше условия теплоотвода и выше прочность резца.
Вспомогательный угол в плане (ϕ1). Его размер варьируется в пределах от 10 до 30°. С уменьшением угла улучшается чистота обработки, но возрастает сила трения.
Главный угол в плане (ϕ). Его размер варьируется в пределах от 20 до 90°. От размеров угла зависят длина и ширина среза. Чем меньше ϕ, тем ниже температура и сила резания. Чистота обработки также улучшается. Но с уменьшением угла возрастают вибрации и радиальная сила резания.
Угол резания (δ). Формируется между передней поверхностью и плоскостью резания.
Основной передний угол (γ). Его размер варьируется в пределах от -5 до +15°. При увеличении угла облегчается врезание инструмента в металл, улучшается отвод стружки, уменьшаются сила резания, деформация обрабатываемой поверхности и потребляемая мощность. Однако при этом ухудшаются теплоотвод и сокращается срок службы режущей кромки.
Угол заострения (β). Формируется между передней и главной задней поверхностями. Оказывает влияние на остроту и прочность инструмента.
Главный задний угол (α). Его размер варьируется в пределах от 6 до 12°. С уменьшением угла снижается сила трения между деталью и задней поверхностью резца. При этом улучшается теплоотвод и продлевается срок службы инструмента, но ухудшается чистота обрабатываемой поверхности.
Угол наклона главной режущей кромки (λ). Влияет на направление отвода стружки. При положительных λ и λ = 0° стружка сходит к обрабатываемой поверхности. Резцы с положительными λ (12–15°) применяют при обработке заготовок из жаропрочных и закаленных сталей. У универсальных токарных резцов λ = 0°. Резцы с отрицательными λ применяют для чистовой обработки.

Резец для токарного станка по металлу: классификация, виды, назначение :

Работа на токарных станках с заготовками из металла является самой распространенной технологической операцией, имеющей свои нюансы. О них осведомлены преимущественно специалисты и лица, занимающиеся продажей токарного оборудования.

Тот, кто далек от этих сфер, но хочет освоить технику работы с металлообрабатывающим оборудованием, кроме самого принципа работы, должен знать, для чего предназначаются и какими бывают резцы для токарного станка по металлу.

Для чего нужны токарные станки?

Из всех имеющихся в оборудовании видов оснастки чаще всего используются резцы для токарного станка по металлу. Эти изделия применяются в тех случаях, когда необходимо нарезать резьбу или обработать цилиндрические, плоские и фасонные поверхности.

Что такое резец для токарного станка по металлу?

Данный инструмент представляет собой изделие, элементы которого осуществляют токарную обработку металлических заготовок на металлообрабатывающем оборудовании. Конструкция резца содержит:

Державку. Данный элемент необходим для фиксации изделия. Поперечное сечение может быть квадратным и прямоугольным.
Рабочую головку. Она осуществляет обработку металлической заготовки на станке. Изготавливается форма данного элемента резака из нескольких плоскостей. Работу выполняют режущие кромки, заточенные под определенным углом. Заточка резцов для токарного станка по металлу зависит от того, какими характеристиками обладает материал заготовки и какой производится тип обработки.

Категории резцов

Из всех имеющихся параметров, по которым классифицируют резаки, основным считается тип обработки заготовки. В зависимости от своего технологического назначения, сменные резцы для токарного станка по металлу бывают:

Проходными. Используя данное изделие, токарь обрабатывает цилиндрические и конические наружные поверхности металлических заготовок. Обработка осуществляется вдоль оси вращения заготовки.
Отрезными. Применяются для разрезания заготовок и их торцевания.
Фасонными. Используя данный резец для токарного станка по металлу, можно обтачивать фасонные поверхности заготовок. Инструмент также используется для формировки фасонных выступов и канавок.
Расточными. Изделие используется для растачивания как сквозного, так и глухого отверстия. Расточные резаки могут быть упорными и проходными.
Прорезными или канавочными. Внутренние и наружные канавки в цилиндрических заготовках из металла протачиваются данными резаками. Также этот тип резцов используется в тех случаях, когда необходимо разрезать заготовку под прямым углом.
Резьбовыми. Используются в тех случаях, когда нужно оснастить заготовку внутренней или наружной резьбой.
Гальтельными. Применяя резаки данной категории, токарь может обрабатывать переходные поверхности заготовок.
Фасочными. Используются данные резаки для снятия фасок.

Маркировка токарных резцов, значения цифр и символов

По стандарту маркировка токарных резцов может включать в себя 9 или 10 символов.

Первый — способ крепления режущей пластины.
Второй — ее форма.
Третий — тип резца.
Четвертый — задний угол режущей пластины.
Пятый — направление резания.

Изображение №6: возможные значения параметров 1–5

Шестой — высота державки.
Седьмой — ширина ее хвостовой части.
Восьмой — общая длина резца.
Девятый — размер режущей пластины.

Изображение №7: возможные значения параметров 6–9

Десятый указывается при необходимости. Обозначает точность некоторых параметров резцов.

Изображение №8: возможные значения параметра 10

Виды и типы инструментов

Токарный станок – универсальное средство для проведения работ с использованием инструмента:

резцового (резцы – основной вид инструмента в токарной обработке);
сверлильного (сверл, зенкеров, зенковок, разверток);
резьбонарезного (метчиков – для внутренней резьбы, плашек – для наружной).

Многочисленные возможности токарного оборудования позволяют решать проблемы чистоты и точности обработки, так, используя последовательно операции с применением различных типов и конструкции инструмента, можно добиться высоких показателей по всем необходимым параметрам чистоты и точности обрабатываемых поверхностей.

Сборные резцы

Выполняют разные технологические операции. Конструкция позволяет закреплять на державке разные твердосплавные пластинки. Наличие нескольких рабочих элементов позволяет увеличить универсальность приспособления. Резцы, которые собираются из разных пластин, закрепляются в шпинделях оборудования, управляемого системой ЧПУ. Сборными приспособлениями обрабатывают отверстия, делают контура, выбирают канавки.

Как установить резец на станке

Токарный инструмент крепится на каретке подвижного суппорта с помощью одинарного или многопозиционного резцедержателя. Чтобы правильно установить резец, его необходимо точно выверить относительно главной оси станка в перпендикулярном и параллельном направлениях. Режущая кромка большинства токарных резцов должна находиться строго напротив оси вращения, что требует настройки инструмента по высоте. Для этого обычно используют пластины из мягкой стали разной толщины, которые подкладывают под его основание. Важным условием установки также является жесткая фиксация резца, поэтому он должен зажиматься без люфтов и зазоров.

Если кто-нибудь из читателей имеет опыт работы на токарном станке, подскажите, пожалуйста, сколько токарного инструмента и какого типа необходимо иметь в домашней мастерской. Ждем вашего ответа в комментариях к этой статье.

Классификация резцов для токарной обработки

Существуют государственные стандарты, в которых описывается классификация токарных резцов. Одной из классификаций является разделение по типу обработки металлических поверхностей:

Существует разделение по виду материала, из которого делают рабочую часть оснастки. Отдельная классификация касается целостности конструкции оснастки:

Цельные приспособления. Представляют собой оснастку для токарных станков, изготавливаемую из легированной стали. Редко встречаются модели, изготовленные из инструментальной стали.
Приспособления с дополнительными пластинами. Они делаются на заводе из разных видов твердых металлов, сплавов.
Модели со съёмными пластинками. Закрепляются на державке с помощью винтов. Редко используются во время серийной обработки металлических деталей.

Главной классификацией считается разделение приспособлений на отдельные виды по форме, конструкции. О них нужно поговорить отдельно.

Когда требуется заточка резца

Необходимость в заточке резцов для токарного станка возникает в двух ситуациях: при изготовлении нового инструмента и в случае его износа в процессе эксплуатации. Работать изношенным или неправильно заточенным резцовым инструментом нельзя, т. к. это ведет к резкой потере точности токарной обработки и снижению качества поверхности детали. Другими следствиями проблем с заточкой являются вибрация и избыточный нагрев.

Правила выполнения заточки

Целью заточки токарных резцов является приведение их поверхностей к заданным геометрическим характеристикам и придание надлежащей остроты режущим кромкам. Чтобы правильно заточить токарный инструмент, необходимо соблюдать технологию заточки и применять соответствующие материалу изделия абразивные круги. Также важно, чтобы заточной станок был оборудован регулируемым подручником, позволяющим фиксировать затачиваемый инструмент под необходимыми углами. Порядок заточки токарного резца выглядит следующим образом: первыми выводятся углы обеих задних поверхностей, а после их проверки и замера затачивается передняя. Последней операцией является доводка участков всех поверхностей в тех местах, где они прилегают к режущей кромке лезвия.

Применяемые инструменты

На станке для заточки токарных резцов должны быть установлены два шлифкруга с разными абразивами: из электрокорунда и зеленого карбида кремния. Первый предназначен для заточных работ по инструментальной стали, а второй круг применяют при заточке твердосплавных материалов. Притирка и доводка, которая является финишной операцией, производится на отдельном точильно-шлифовальном станке с минимальными биением и высокими оборотами. Здесь абразивным инструментом служат эльборовые или алмазные шлифкруги.

Конструкция токарного резца

Основой резца является стержень, закрепляемый в резцедержателе. В передней части стержня установлен режущий элемент — головка. Резец имеет несколько поверхностей. По передней поверхности сходит стружка. Задние поверхности, главная и вспомогательная, обращены к детали. Главная режущая кромка, лежащая на пересечении передней и главной задней поверхностей, выполняет резание металла.

Классификация резцов

Токарные резцы различаются:

По направлению подачи. Правые резцы перемещаются при рабочей подаче от задней бабки к передней (справа налево). Левые совершают обратное рабочее движение.
По виду рабочей головки: прямые, отогнутые резцы.
Выпускаются токарные резцы цельными и составными. Составной резец выполнен с присоединяемой головкой из дорогостоящей стали.
По геометрическому сечению стержня.

Определить рабочее направление резца просто. При установке режущая кромка должна быть направлена к обрабатываемой детали.

Типы токарных резцов

Проходные. Применяются для обработки внешних цилиндрических поверхностей. Выполняются для рабочего прохода в обоих направлениях. Отогнутый проходной резец может обрабатывать торцы при поперечной подаче.

Проходные упорные. С их помощью обрабатывают ступенчатые детали, выполняют подрезку торцов. Такие резцы обеспечивают перпендикулярность смежных плоскостей ступенек. Могут быть как правыми, так и левыми. Изготавливаются из твердых сплавов напайкой на стержень.

Подрезные. Протачивают ступенчатый профиль детали, подрезают торцы, буртики, способны обрабатывать внешние цилиндрические поверхности. Твердосплавная режущая часть выполняется методом напайки на основание.

Расточные. Увеличивают (растачивают) диаметр отверстий, подготовленных сверлением. Расточка осуществляется в несколько приемов с образованием на торце ступенчатой поверхности. Затем, используя поперечную подачу, срезают ступеньки до образования перпендикулярных поверхностей.

Отрезные. Отделяют готовую деталь от заготовки, протачивают канавки, пазы. Обработка ведется под прямым углом к детали рабочей частью, выполненной из быстрорежущих и твердых сплавов.

Нарезание внутренней и наружной резьбы проводится резьбовыми резцами. Фасонные точат поверхности сложной формы и канавки.

Револьверно-автоматные резцы

Применяются на токарно-револьверных станках-автоматах при серийном производстве.

Резцы продольного точения. Автоматные резцы из быстрорежущей стали выполняются напайкой или механическим креплением режущей части к стержню. Инструмент, в зависимости от установки по отношению к детали, бывает радиальным и тангенциальным, что обеспечивается специальной заточкой, а также конструкцией державки, установленной в револьверной головке. Поворачивая державку, резцы устанавливаются под различными углами по отношению к обрабатываемой детали.

Читать также: Как убрать засохший супер клей с рук

Прорезные и отрезные резцы. Устанавливаются на поперечных суппортах станков-автоматов. Имеют конструкцию аналогичную резцам для токарных станков обычного исполнения. Так как станки-автоматы в основном работают с прутковыми заготовками, то отрезной резец, имея специфическую заточку, не только отрезает готовую деталь, но и обрабатывает торец следующей детали.

С уменьшением угла φ возрастает радиальная составляющая Р_y и уменьшается осевая составляющая Р_x, снижается шероховатость обработанной поверхности, увеличивается активная рабочая длина главной режущей кромки, уменьшается сила и температура резания, приходящиеся на единицу длины кромки, возможно возникновение вибраций, снижающих качество обработанной поверхности. При обработке длинных тонких деталей следует увеличивать угол φ (φ_max= 90°).

С уменьшением угла φ ’ снижается шероховатость обработанной поверхности, увеличивается прочность вершины резца и уменьшается ее износ, но возрастают вибрации.

При изменении угла α изменяется трение между главной задней поверхностью резца и поверхностью резания заготовки, в связи с чем изменяется износ резца.

С изменением угла γ изменяется деформация срезаемого слоя, изменяется сила резания и расход мощности, изменяются прочность резца, величина износа и условия теплоотвода от режущей кромки. При обработке деталей из хрупких и твердых материалов угол γ может быть отрицательным.

Изменение угла λ изменяет направление схода стружки. При чистовом точении положительный угол λ может ухудшать качество обработанной поверхности.

В динамике при резании происходит незначительное изменение величины углов: γ увеличивается, а α уменьшается.

Физические закономерности (явления) процесса резания

Резание металлов - сложный процесс взаимодействия режущего инструмента и заготовки, сопровождающийся рядом физических явлений, таких как:

2) усадка стружки,

5) упрочнение (наклеп) поверхностного слоя,

6) тепловыделения в зоне резания,

7) трение и износ инструмента,

1) Стружкообразование и виды стружек.

Процесс резания металла и образование стружки осуществляется в определенной последовательности (Рис.61а):

- под действием силы резец вдавливается в металл, при этом в срезаемом слое возникают упругие деформации, которые, накапливаясь по абсолютной величине, переходят в пластические;

- возрастание пластической деформации приводит к сдвиговым деформациям - смещению частей кристаллов относительно друг друга;

- сдвиговые деформации вызывают скольжение отдельных частей зерен по плоскостям скольжения (по линии 0 - 0);

- плоскости скольжения дробят зерна на отдельные части (пластины), зерна при этом вытягиваются, располагаются цепочкой, металл упрочняется;

- при максимальной величине пластической деформации зерна смещаются относительно друг друга и скалывается элементарный объем металла.

Рис.61. Схема процесса стружкообразования (а)

и виды стружек: б) сливная; в) скалывания; г) надлома.

Следовательно, резание - это процесс последовательного деформирования срезаемого слоя материала; упругого и пластического разрушения.

При резании металлов с разными физико-механическими свойствами образуется три вида стружек: сливная, скалывания и надлома.

Сливная стружка (рис.61б) образуется при резании пластичных металлов и сплавов и представляет собой сплошную ленту с гладкой прирезцовой стороной и зазубринами на внешней стороне.

Стружка скалывания (рис.61в) образуется при обработке металлов средней твердости. Она состоит как бы из отдельных элементов, соединенных между собой в ленту.

Стружка надлома (рис.61г) образуется при обработке хрупких металлов и состоит из отдельных элементов, не связанных между собой.

Вид стружки кроме физико-механических свойств металла еще зависит от: режима резания, геометрии режущего инструмента, применяемых смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ).

Читайте также: