MACHINE-TOOLS

Основные сведения о резцах. Резец состоит из двух частей: головки (режущей части) и стержня (тела), служащего для закрепления резца (рис. 2).

На режущей части различают следующие элементы: переднюю поверхность 2, по которой сходит стружка; главную 1 и вспомогательную 6 задние поверхности, обращенные к обрабатываемой детали; главную режущую кромку 3, образованную пересечением передней и главной задней поверхностей; вспомогательную режущую кромку 5, образованную пересечением передней и вспомогательной задней поверхностей; вершину резца 4, образованную пересечением главной и вспомогательной режущих кромок.

Резцы подразделяются па ряду признаков.

По направлению подачи различают резцы правые и левые. Для определения вида резца на него накладывают руку ладонью вниз таким образом, чтобы пальцы были направлены к вершине резца; левым называют резец, главная режущая кромка которого по расположению совпадает с направлением большого пальца левой руки (рис. 3, а); правым - резец, главная режущая кромка которого по расположению совпадает с направлением большого пальца правой руки.

По форме головки резцы делятся на прямые (рис. 3,б), отогнутые (рис. З,в) и с оттянутой головкой (рис. 3,г). 
По способу изготовления различают резцы цельные и составные. Цельные изготовляют из одного куска инструментального материала, а составные из двух отдельных частей - пластинки и стержня или головки и стержня. Режущие пластинки приваривают, присваивают или же крепят к стержню механическим способом.

По виду выполняемой работы резцы делятся на проходные черновые и чистовые, фасонные, отрезные, кана- ночные и т. д.

Основные поверхности и координатные плоскости. Для определения геометрии резца вводится понятие об основных поверхностях и координатных плоскостях (рис 4).

Обрабатываемой поверхностью называется поверхность заготовки на том ее участке, который подлежит обработке на данной операции.

При строгании обрабатываемая поверхность может быть произвольной, так как к заготовке обычно не предъявляется особых требований в отношении точности ее геометрической формы.

Обработанной называется поверхность, которая получается после обработки, т. е. после снятия стружки.

Поверхность резания - это поверхность, образуемая на обрабатываемой детали непосредственно режущей кромкой резца. Она является переходной между обработанной и обрабатываемой поверхностями.

Плоскостью резания называется плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через главную режущую кромку резца. Как видно из рис. 4, у строгальных станков плоскость резания совпадает с поверхностью резания.

Основная плоскость - это плоскость, параллельная вертикальной s_в и горизонтальной s_г подачам. За эту плоскость может быть принята опорная поверхность резца (поз. 7 на рис. 2).

Главная секущая плоскость - это плоскость, перпендикулярная проекции главной режущей кромки на основную плоскость. Главная секущая плоскость проходит через главную режущую кромку.

Углы резца. Главные углы резца измеряются в главной секущей плоскости (сечение ББ на рис. 5), К ним относятся: задний угол, угол заострения, передний угол и угол резания. Обозначаются эти углы буквами греческого алфавита.

Главным задним углом α называется угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания.

Углом заострения β называется угол между главной задней поверхностью и плоскостью, касательной к передней поверхности. резца.

Передним углом γ называется угол между плоскостью, касательной к передней поверхности резца, и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания, проведенной через главную режущую кромку.

Углом резания δ называется угол между плоскостью, касательной к передней поверхности резца, и плоскостью резания.

Обычно угол заострения в сумме с передним и задним углами составляет прямой угол, т. е.: 
β+γ+α = 90°.

В некоторых случаях, как, например, при обработке очень твердых сталей, прибегают к заточке передней поверхности под отрицательным передним углом.

Существенное значение для процесса резания имеет форма передней поверхности резца. При строгании применяются три формы передней поверхности: 1) плоская без фаски (рис. 6, а); 2) плоская с фаской (рис. 6, б); ширина фаски зависит от величины подачи, обычно f = (0,8÷1,0) s мм, и 3) криволинейная с фаской (рис. 6, в); величина радиуса лунки R для строгальных проходных резцов определяется соотношением R  = (30÷40) s мм, а для отрезных резцов R = (50÷60) s мм.

Вспомогательные углы резца измеряются во вспомогательной секущей плоскости, которая проходит перпендикулярно к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

Вспомогательным задним углом а₁ называется угол между вспомогательной задней поверхностью резца и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости (сечение ВВ на рис. 5). 
Кроме углов в секущей плоскости рассматриваются углы резца в плане. Эти углы измеряются в основной плоскости (см. рис. 5).
Главным углом в плане ср называется угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением, обратным направлению подачи.

Вспомогательным углом в плане φ₁ называется угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

Углом при вершине в плане ε называется угол между проекцией режущих кромок на основную плоскость. 
Сумма трех углов в плане равна 180:
ζ+ε+ φ₁ = 180°

Обычно резец затачивают так, чтобы его режущие кромки не пересекались в какой-либо точке, а плавно сопрягались по некоторой линии. Эта линия образует так называемую переходную режущую кромку. Чаще всего она выполняется в виде дуги окружности небольшого радиуса r (r=1÷1,5 мм), который называется радиусом при вершине. Иногда переходную режущую кромку выполняют прямолинейной.

Помимо перечисленных углов, на процесс резания оказывает влияние еще и угол наклона главной режущей кромки (см. вид Л на рис. 5). Этот угол измеряется в плоскости, проходящей через главную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости. 
Углом наклона главной режущей кромки λ называется угол, заключенный между режущей кромкой и линией, проведенной на плоскости резания через вершину резца параллельно основной плоскости. 

Назначение углов резца. Углы рабочей части резца оказывают влияние на процесс резания. Правильно выбрав углы резца, можно значительно увеличить продолжительность его работы до затупления и обработать большее количество деталей в единицу времени.
Задний угол и служит для уменьшения трения между задней поверхностью резца и обрабатываемой деталью, что ведет к уменьшению нагрева резца и в результате к увеличению его стойкости.

Однако значительное увеличение заднего угла ослабляет режущий клин резца, а это приводит к его преждевременному разрушению. Мягкие и вязкие металлы обычно обрабатывают резцом с большим задним углом, а твердые и хрупкие - с меньшим. При чистовой обработке он также должен быть большим, чем при обдирочном строгании.

Передний угол γ тоже влияет на прочность режущего клипа. С увеличением переднего угла облегчаются условия резания, уменьшается деформация и повышается качество поверхности. Сильное увеличение переднего угла приводит к значительному ослаблению режущих кромок. При обработке твердых и хрупких металлов применяют резцы с малыми передними углами, а при строгании мягких и вязких сталей стараются использовать резцы с относительно большими передними углами.

Главный угол и плане φ оказывает заметное влияние как на прочность резца, так и на его режущую способность, которые повышаются с уменьшением угла φ. 
Вспомогательный угол в плане  φ₁ уменьшает трение вспомогательной задней поверхности резца по обработанной поверхности детали.

Углы  φ и φ₁ влияют на чистоту обработанной поверхности. Чем они меньше, тем меньше шероховатость поверхности. 
Угол наклона главной режущей кромки считается положительным, если вершина резца является наинизшей точкой режущей кромки. В этом случае благодаря наклону режущей кромки стружка сходит в сторону обработанной поверхности (рис 7, а); при положительном угле увеличивается также прочность режущего лезвия.

Угол наклона главной режущей кромки считается отрицательным, если вершина резца является наивысшей точкой на режущей кромке (рис. 7, в), при этом стружка сходит в сторону обрабатываемой поверхности.

Угол Л равен нулю, если главная режущая кромка параллельна основной плоскости (рис. 7, б). В таком случае стружка сходит обычно перпендикулярно режущей кромке - в направлении стержня резца.

Обычно строгальные резцы имеют значения углов в пределах: γ = -5÷20°; α=6÷10°; φ=0÷90°;  φ₁ =0÷30° и λ=-5÷10°.