 |
 |
 |
 |
с уменьшением угла ф] стойкость увеличивается до определенного значения угла (5-10°), которое и будет оптимальной его величиной. с уменьшением углов ф и ф увеличиваются силы резания, особенно радиальные силы Ру, вызывающие вибрации и деформацию системы. Поэтому углы" в плане выбираются с учетом жесткости и виброустойчивости системы. В условиях жесткой системы при невысоких требованиях к качеству обработанной поверхности можно применять проходные резцы с малыми углами в плане: ф = 10--30° и ф = 5- 10°; при средней жесткости системы ф = 45-f-60°, ф = 10-15°; при нежесткой системе, в частности
Рис. 60. Способы сопряжения режущих кромок резца
при обработке валов большой длины L и малого диаметра D при -10, и, особенно при чистовой обработке, ф = 75-90°, а ф1 = 1520°.
Влияние и выбор радиуса при вершине резца. Условия резания в зоне вершины резца затруднены в связи с ростом деформации срезаемого металла. Для повышения стойкости резца главную и вспомогательную режущие кромки соединяют дополнительной кромкой радиусной или прямолинейной формы. Исследования показали, что при радиусной форме (рис. 60, а) стойкость резца выше. Прямолинейная переходная кромка длиной /„ = l-2 мм
затачивается под углом фо = (рис. 60, б).
с увеличением радиуса г с одной стороны Црвышается стойкость резца, так как при этом увеличивается длина контакта режущей кромки резца с деталью (см. рис. 11, б) и улучшаются условия отвода тепла в тело резца и деталь. с другой стороны, с увеличением радиуса г возрастают силы Ру, усиливающие вибрации и деформацию системы; поэтому большие значения г допускаются только при виброустойчивой системе. Рекомендуется: г = 2-3 мм для проходных резцов при черновом точении, г 0,5 мм - при чистовом точении и г = 0,20,5 мм при тонком точении (по 1-
2 классам точности и 7-8 классам чистоты) при недостаточной жесткости системы. При жесткой системе можно применять чашечные резцы с радиусом чашки до 15 и выше.
Оптимальные значения углов и радиуса резцов различного назначения приводятся в нормативах [43, 48].
§ 3. ВЛИЯНИЕ УГЛА НАКЛОНА ГЛАВНОЙ РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ X НА ПРОЦЕСС РЕЗАНИЯ
Угол % влияет на многие стороны процесса резания: активную (работающую) длину режущей кромки, форму и размеры сечения срезаемого слоя, процесс образования стружки, нарост, шероховатость обработанной поверхности, силы и температуры резания, износ и стойкость инструмента, прочность режущей части инструмента [6].
Основные указанные зависимости, имеющие важное практическое значение, были рассмотрены, но в связи с тем, что влияние угла % на различные факторы взаимосвязано, здесь приведены дополнительные сведения, поясняющие сущность этих связей.
При прямолинейном движении резца (строгании) активная длина режущей кромки зависит от угла К. При Я, = 0 (рис. 61) активная длина режущей кромки составит аЬ = В, где В - ширина обрабатываемой поверхности. При % Ф О активная длина режущей кромки возра-
В
стет и составит: ас =-т-- Се-
COS К
чение срезаемого слоя (среза), измеренное в плоскости, нормальной к направлению скорости резания v, от угла % не с К = О главная режущая кромка, будучи расположена в осевой площади детали, образует прямолинейную форму боковых сторон сечения среза, а при % = О режущая кромка описывает относительно детали сложную винтовую поверхность и поэтому сечение среза в осевом сечении детали криволинейное. С уменьшением подачи боковые стороны сечения среза приближаются к гиперболе. Угол Л. существенно влияет на образование стружки.
Рис. 61. Схема образования стружки при работе резцом с Я, О
зависит. При точении резцом
При деформировании срезаемого слоя имеет место течение металла как перпендикулярно, так и вдоль режущей кромки. В результате одновременной деформации в двух направлениях срезаемый слой, превращаясь в стружку, будет перемещаться по передней поверхности в некотором направлении, составляющем угол ц с нормалью к режущей кромке. Угол т) называется углом схода стружки и обычно несколько превышает угол X.
Исследования В. Ф. Боброва [6] показали, что при свободном резании ц составляет обычно Я + (5-7°). С уменьшением угла у и увеличением толщины среза а угол т) несколько возрастает. При несвободном резании работа вспомогательной режущей кромки усиливает течение металла в направлении главной кромки. При свободном резании резец, пройдя путь L, образует стружку длиной L(.. Контур указанной стружки в плане будет acde, причем вершина е будет находиться за пределами линии 1т. Если в точке а режущей кромки имеет место несвободное резание, то отклонение вершины стружки е, а следовательно, и угол т) будут большими. Контур стружки при этом будет acde. Если же несвободное резание будет иметь место в точке С, то вершина е будет отклоняться влево и угол т) уменьшится. Уменьшение угла г) будет в этом случае зависеть от отношения tis. При малом отношении tis = 14 возможно изменение направления движения стружки, контур которой при этом будет acd"e". При значительных отношениях tis и малых Х условия отвода стружки при несвободном резании приближаются к таковым свободного резания. Коэффициент усадки стружки определяется отношением.
где Lc - длина снятой стружки, определяемая по ее боковой стороне.
При свободном резании с увеличением Я, коэффициент усадки стружки снижается (рис. 62, а) в связи с облегчением деформации среза. При несвободном резании с увеличением угла "к, вначале возрастает (от -45 до +45°), а затем уменьшается.
Возрастание g вызвано тем, что с увеличением К уменьшается вспомогательный передний угол у и условия отвода струЖки от вспомогательной кромки затрудняются. При X. > 45°, по-видимому, сказывается облегчение деформации по главной режущей кромке.
Угол "к влияет на нарост; с увеличением "к высота нароста несколько уменьшается. Это, по-видимому, вызвано тем, что отклонение направления отвода стружки от нормали к режущей кромке уменьшает ширину площадки контакта стружки с передней поверхностью резца d. Уменьшение величины d в свою очередь уменьшает ширину основания, а следовательно, и высоту нароста. Угол Я влияет на шероховатость обработанной поверхности; вы-
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129