Режущий инструмент - Филиппов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
124
станка. К сожалению, в стандартах отсутствуют пластинки, предназначенные для тангенциального (вдоль задней грани) закрепления на корпусе резца. Эффективность использования таких пластинок уже отмечалась. Пластинки такой формы широко используются в конструкциях резцов ряда иностранных фирм.
Режущие и калибрующие элементы входят в число основных конструктивных элементов рабочей части резца и характеризуются рядом геометрических параметров. К таким параметрам относятся: углы режущей части, радиусы закругления вершины резца и главной режущей кромки. Влияние каждого из этих параметров на процесс резания многосторонне и различно, зависит от обрабатываемого и инструментального материалов, их физико-механических свойств, размеров сечения срезаемого слоя, режимов резания, состояния системы СПИД. В каждом реальном случае обработки с целью получения нужного экономического эффекта параметры должны определяться индивидуально. Приводимые ниже значения параметров стандартных резцов рассчитаны на достаточно широкую область применения и могут быть использованы как ориентировочные значения для последующих корректировок при эксплуатации. Геометрические параметры резцов, рассматриваемые ниже, не являются углами резания, так как последние кроме геометрических параметров резца характеризуются взаимным расположением резца и обрабатываемого изделия (углы резания в статике) или траекторией взаимного перемещения резца и обрабатываемого изделия (кинематические углы резания). Значение геометрических угловых параметров резцов будут соответствовать углам резания в статике в случае, когда вершина резца рассматривается на высоте центра вращения, а корпус резца перпендикулярен обработанной поверхности. При несоблюдении этих условий углы резания будут отличаться от углов резца. Это нужно иметь в виду при рассмотрении особенностей конструкции резцов вне связи с положением относительно обрабатываемого изделия и использовать за счет корректировки положения резца относительно обрабатываемого изделия для получения более рациональных углов резания. Это одна из особенностей, присущих данной конструкции инструмента, — резцам, которая позволяет при эксплуатации стандартных резцов использовать два пути оптимизации углов резания — переточку рабочей части резца и выбор рационального положения резца относительно обрабатываемой поверхности.
Учитывая эту особенность резцов, будем и в дальнейшем считать, что резец установлен относительно обрабатываемого изделия должным образом, и углы резца совпадают с углами резания в статике. Это дает право рассматривать влияние каждого геометрического параметра резца непосредственно на процесс резания.
Для анализа влияния геометрических параметров резца на силы резания целесообразно несколько преобразовать формулу, опре-
125
деляющую величину составляющей P2 равнодействующей силы резания, приведенной в гл. I1 и представить ее в виде
Рг S oBts%i [cos у -f- Ji1 sin у — k (sin а — ^t2 cos a) J.
Напомним, что коэффициент k определяет отношение силы, дейэтвующей на заднюю грань, к силе, действующей на переднюю грань.
Передний угол у предназначен для обеспечения оптимального стружкообразования при наименьших нагрузках на режущий инструмент по передней поверхности в процессе резания.
Как следует из формулы, сила P с увеличением угла v уменьшается (cos Y с увеличением Y уменьшается), с уменьшением Y — увеличивается. Прочность режущего клина, наоборот, с увеличением угла Y уменьшается, с уменьшением у — увеличивается. В зависимости от инструментального и обрабатываемого материалов, условий и режимов обработки передний угол изменяется от —20 до +25°. Большие передние углы (до +25°) назначаются при обработке металлов, дающих сливную стружку, при этом стружка легко завивается и отводится из зоны резания. Меньшие значения (+8—15°) переднего угла назначаются при обработке чугуна, бронз. При обработке сталей повышенной прочности, закаленных сталей, углы Y уменьшаются до —20°.
Уменьшение передних углов целесообразно и при переменных нагрузках (обработка прерывистых поверхностей, ударная нагрузка, например, при строгании), при обработке хрупких материалов (нагрузка на переднюю поверхность расположена в непосредственной близости от режущей кромки, так как уменьшение передних углов способствует упрочнению режущей кромки). С этой же целью уменьшаются передние углы и у резцов, рабочая часть которых выполнена из инструментальных материалов с высокой твердостью, но малой прочностью и ударной вязкостью (твердые сплавы, минералокерамика, сверхтвердые материалы). Одним из средств упрочнения режущего клина является ленточка (фаска), расположенная вдоль главной режущей кромки; ширина ее / зависит от подачи. Для резцов из быстрорежущих сталей передний угол по ленточке изменяется от 0 до +8°, для резцов из твердых сплавов — до —10°, у минералокерамикй и сверхтвердых материалов — до —20°. Упрочнение режущего клина при уменьшенных и в особенности отрицательных значениях переднего угла объясняется изменением соотношения сил, действующих на режущий клин за счет увеличения радиальной составляющей силы резания. При этом в клине перераспределяются нагрузки, возникают преобладающие сжимающие напряжения, допускаемые значения которых у хрупких инструментальных материалов значительно превышают допускаемые напряжения на изгиб и растяжение. Вместе с тем увеличение радиальной составляющей приводит к повышению деформации системы СПИД, что необходимо учитывать при назначении режимов обработки. Значения перед-
