Дослідження конструкції і геометрії токарних різців

 

Ціль роботи: Вивчити і практично ознайомитися з конструкцією і геометрією токарського різця в статиці.

Завдання: Вивчити конструкцію і геометрію, виконати виміри і розрахунки геометричних параметрів токарного різця.

 

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

 

Основним видом різального інструменту для виконання токарних робіт є різець. Різцем називається різальний інструмент із однією головною ріжучою кромкою, застосовуваний для обробки зовнішніх і внутрішніх поверхонь обертання різної форми. Конструктивно різець (рис.1) складається із двох основних частин:

1. Тіло (стрижень) різця.

2. Головка (ріжуча частина) різця.

Тіло різця служить для закріплення різця в резцедержателе верстата. Головка є робочою частиною різця і утворюється при його заточенні. На головці різця (рис.2) розрізняють наступні елементи:

1. Передня поверхня - це поверхня, по якій сходить стружка в процесі різання.

2. Головна задня поверхня - це поверхня, звернена до поверхні різання.

3. Допоміжна задня поверхня - це поверхня, звернена до обробленої поверхні.

4. Головна ріжуча кромка - це лінія, створена перетинанням передньої поверхні і головної задньої поверхні.

5. Допоміжна ріжуча кромка - це лінія, створена перетинанням передньої поверхні і допоміжної задньої поверхні.

6. Вершина різця - це місце спряження головної і допоміжної ріжучих кромок. Вершина різця може бути гострою, закругленою або зрізаною.

На оброблюваній заготовці, при знятті стружки різцем, розрізняють наступні поверхні (рис.3):

1. Оброблювальна поверхня - це поверхня заготовки, з якої знімається стружка, тобто поверхня, що підлягає обробці.

2. Оброблена поверхня - це поверхня, отримана після зняття стружки, тобто готова поверхня деталі.

3. Поверхня різання - це поверхня, утворена безпосередньо ріжучою кромкою різця. Вона є перехідною від оброблюваної поверхні до обробленої.

 

На виробництві токарні різці класифікуються (рис.4) залежно від:

 

а) напрямку руху робочої подачі

1. праві 2. ліві

 

б) характеру установки різця щодо деталі

1. радіальні 2. тангенціальні

 

в) конструкції головки та її розташування відносно стрижня

1. прямі 3. с відтягнутою головкою

2. відігнуті 4. вигнуті

 

г) виду виконуваної роботи

1. прохідні 4. розточувальні 7. відрізні

2. підрізні 5. фасочні 8. різьбові

3. упорні 6. радіусні 9. фасонні

 

д) способу виготовлення

1. цільні 2. с напаяною пластинкою

3. с механічним кріпленням пластинки

 

е) перетину стрижня

1. прямокутні 2. квадратні 3. круглі

 

ж) характеру обробки

1. чорнові (обдирні) 2. чистові 3. для тонкого точіння.

 

 

 

Ріжуча частина різця має форму клина, заточеного під певними кутами. Для визначення і виміру кутів різця в статиці приймають наступні вихідні площини (рис.5):

1. Основна площина (ОП) - це площина, паралельна одночасно напрямку поздовжньої і поперечної подачі різця. У різців із призматичним стрижнем за основну площину можна приймати нижню опорну поверхню різця.

2. Головна площина різання (ГПР) - це площина, дотична до поверхні різання і минаюча через головну ріжучу кромку.

3. Допоміжна площина різання (ВПР) - це площина, що проходить через допоміжну ріжучу кромку перпендикулярно до основної площини.

4. Головна січна площина (ГСП) - це площина, перпендикулярна до проекції головної ріжучої кромки на основну площину.

5. Допоміжна січна площина (ВСП) - це площина, перпендикулярна до проекції допоміжної ріжучої кромки на основну площину.

 

У всякого різця необхідно розрізняти головні, допоміжні кути і кути в плані. Розглянемо ці кути не прикладі прямого прохідного різця (рис.5).

 

Головні кути різця виміряються в головній січній площині. До них відносяться:

Головний задній кут (α) - це кут, укладений між головною площиною різання і головною задньою поверхнею різця. Цей кут необхідний для зменшення тертя між оброблюваною деталлю і різцем. Звичайно α = 14÷18°.

Головний передній кут (γ) - це кут, укладений між передньою поверхнею різця в площиною, що проходить через головну ріжучу кромку перпендикулярно головної площини різання. Величина переднього кута впливає на процес стружкоутворення. Значення цього кута можуть бути позитивні, дорівнюють нулю або негативні. Звичайно γ = +20 ÷ -10°.

Кут загострення (β) - це кут ув'язнений між передньою поверхнею різця і головною задньою поверхнею різця. Величина цього кута впливає на міцність ріжучої частини інструмента і на відвід тепла від ріжучої частини різця. Чим більше цей кут, тем міцніше ріжуча частина інструмента і тем краще відвід тепла від ріжучої кромки.

β = 90⁰ – (α + γ)

Кут різання (δ) - це кут, укладений між головною площиною різання і передньою поверхнею різця.

δ = 90° – γ

δ = α + β

Допоміжні кути різця вимірюють у допоміжній січній площині. З допоміжних кутів звичайно контролюють тільки допоміжний задній кут.

Допоміжний задній кут (α₁) - це кут, укладений між допоміжною задньою поверхнею різця і допоміжною площиною різання.

Кути в плані виміряються в основній площині. До них відносяться:

Головний кут у плані (φ) - це кут, укладений між проекцією головної ріжучої кромки на основну площину і напрямком робочої подачі.

Допоміжний кут у плані (φ₁) - це кут, укладений між проекцією допоміжної ріжучої кромки на основну площину і напрямком робочої подачі.

Кут при вершині (ε) - це кут, укладений між проекціями головної і допоміжної ріжучих кромок на основну площину.

ε = 180° – (φ + φ₁)

Крім розглянутих кутів у різця необхідно знати кут нахилу головної ріжучої кромки.

Кут нахилу головної ріжучої кромки (λ) - це кут, укладений між ріжучою кромкою і площиною, паралельної основної площини і проведеної через вершину різця. Значення цього кута можуть бути позитивні, дорівнюють нулю і негативні. Кут уважається позитивним, якщо вершина різця є нижчою точкою головної ріжучої кромки; негативним, якщо вершина різця є вищою точкою головної ріжучої кромки; рівним нулю, якщо головна ріжуча кромка паралельна основної площини.

Основне призначення кута нахилу головної ріжучої кромки (λ) полягає в тому, щоб повідомити стружці бажаний напрямок сходу з передньої поверхні різця. Крім того, цей кут впливає на міцність вершини різця.

При позитивному куті λ вершина різця зміцнюється, поліпшується відвід тепла і стружка сходить убік обробленої поверхні. Ці значення кута застосовуються при різанні зі значними глибинами - для чорнової обробки.

При негативному куті λ послабляється вершина різця, погіршується відвід тепла, але полегшує схід стружки, яка приділяється убік оброблюваної поверхні. Ці значення кута застосовують для чистової обробки, при різанні з невеликими глибинами. Якщо кут нахилу головної ріжучої кромки дорівнює нулю, то стружка сходить перпендикулярно головній ріжучій кромці.

Схеми кутів відрізного і розточувального різців у статиці зображено на рисунках 6,7. Рекомендовані форми передніх поверхонь різців і значення кутів при обробці деяких матеріалів дані в таблицях додатка Б.

 

Хід роботи

 

1. Користуючись інструкцією і додатковою літературою [1], [2], [3], [4] вивчити загальні відомості до лабораторної роботи.

2. Для виданого різця визначити і записати його повну виробничу класифікаційну характеристику.

3. Виміряти перетин стрижня різця.

4. За допомогою кутоміра вимірить кути α, α₁, γ, φ, φ₁, λ.

5. Виконати розрахунки кутів β, δ, ε.

6. Оформити звіт про роботу за формою 1.

Форма 1

§ Ціль роботи;

§ Завдання;

§ Схема кутів різця в статиці;

§ Розрахунки і таблиця вимірів;

§ Висновок.

Таблиця 1. Параметри різця. (Зразок).

 

Повне найменування різця	В х Н	α	γ	α1	β	δ	φ	φ1	ε	λ

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3