Конструкция и углы токарного резца

 

 Токарные резцы являются наиболее распространенным инструментом, они применяются для обработки плоскостей, цилиндрических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и т. д.

Резец – токарный, строгальный, долбежный и др. – состоит из головки (рисунок 1) и державки (стержня, корпуса).

Державка служит для закрепления резца в резцедержателе станка. Головка имеет шесть элементов: три поверхности (переднюю, главную заднюю и вспомогательную заднюю), два лезвия (главное и вспомогательное) и одну вершину.

Эти элементы образуют собой режущий клин.

 

Рис. 5.1. Режущие элементы резца:

1 – передняя поверхность; 2 –главная задняя поверхность; 3 – главное режущее лезвие; 4 – вспомогательная задняя поверхность; 5 – вспомогательное режущее лезвие; 6 – вершина резца

Поверхность резца, по которой сходит стружка, называется передней.

Задними поверхностями резца называются поверхности, обращенные к обрабатываемой детали. Различают главную и вспомогательную поверхности. Главная задняя поверхность резца обращена к поверхности резания, вспомогательная – к обработанной поверхности.

Лезвия резца образуются пересечением поверхностей: главное лезвие – пересечением передней и главной задней поверхностей, вспомогательное – пересечением передней и вспомогательной задней поверхностей. Главное лезвие выполняет основную работу резания, вспомогательное, принимая побочное участие в резании, формирует микропрофиль обработанной поверхности. Поверхности и лезвия могут иметь криволинейную форму.

Вершиной резца является место сопряжения главного и вспомогательного лезвий. Она может быть острой или закругленной.

Современные токарные резцы в большинстве своем оснащаются пластинками из твердых сплавов. В этом случае поверхности и лезвия относятся к пластинке.

Для определения углов резца необходимо ввести понятия о поверхностях обрабатываемой детали и исходных плоскостях.

На обрабатываемой детали различают три поверхности: обрабатываемую, обработанную и поверхность резания (рисунок 5.2).

 

 

Рис. 5.2. Виды поверхностей при токарной обработке

 

Обрабатываемой называют необработанную поверхность, с которой будет срезаться стружка.

Обработанной считается поверхность, образованная после срезания стружки.

Поверхность резания является переходной между обрабатываемой и обработанной поверхностями. В процессе резания она находится, в контакте с главным лезвием инструмента.

Взаимное расположение резца и детали характеризуется исходными плоскостями. К ним относятся:

а) основная – плоскость, параллельная продольной и поперечной подачам;

б)    плоскость резания – плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через главное лезвие. В этой плоскости лежит вектор скорости резания;

в) главная секущая (нормальная) – плоскость, перпендикулярная проекции главного лезвия на основную плоскость;

г) продольная секущая – плоскость, перпендикулярная основной плоскости и направлению продольной подачи (вдоль резца);

д)    поперечная секущая – плоскость, перпендикулярная основной плоскости и направлению поперечной подачи (поперек резца).

Режущий клин резца как геометрическое тело можно охарактеризовать углами, отмеченными на рисунке 3.

 

Рис. 5.3. Режущий клин резца и его геометрические параметры.

 

Рассматриваются в главной секущей плоскости:

главный задний угол a– угол между касательной к главной задней поверхности и плоскостью резания (или вектором скорости резания). Примечание: в общем случае поверхности, образующие режущий клин, имеют криволинейную форму. В случае плоской поверхности касательная совпадает с этой плоскостью.

главный передний угол g – угол между касательной к передней поверхности и перпендикуляром к плоскости резания (или вектору скорости резания),

угол заострения b – угол между касательными к передней и главной задней поверхностям резца;

Во вспомогательной секущей плоскости:

вспомогательный задний угол a₁– угол между касатель­ной к вспомогательной задней поверхностью и перпендикуляром к основной плоскости;

В основной плоскости:

главный угол в плане j – угол между проекцией главного лезвия на основную плоскость и направлением подачи;

вспомогательный угол в плане j₁– угол между проекцией вспомогательного лезвия на основную плоскость и направлением подачи;

угол при вершине e – угол между проекциями главного и вспомогательного лезвий на основную плоскость;

В плоскости резания:

угол наклона главного лезвия l – угол между главным лезвием и линеей, прохожящей через вершину резца параллельно основной плоскости.

Между перечисленными ниже углами существуют зависимости (1) и (2):

 

a + b + g = 90⁰,                                        (1)

j + e + j₁ = 180⁰.                                    (2)

 

Углы b и e имеют лишь геометрический смысл.

 

Классификация резцов

Резцы классифицируются:

по направлению подачи – на правые и левые (правые резцы на токарном станке работают при подаче справа налево, т. е. перемещаются к передней бабке станка);

по конструкции головки – на прямые, отогнутые и оттянутые (рисунок 5.4);

 

Рис. 5.4. Резцы: а – прямые, б – отогнутые, в – оттянутые

 

по роду инструментального материала – из быстрорежущей стали, твердого сплава и т. д.;

по способу изготовления – на цельные и составные (при использовании дорогостоящих режущих материалов резцы изготовляют составными: головка – из инструментального материала, а державка – из конструкционной углеродистой стали; наибольшее распространение получили составные резцы с пластинами из твердого сплава, которые припаиваются или крепятся механически);

по сечению державки – на прямоугольные, круглые и квадратные; по виду обработки - на проходные, подрезные, отрезные, прорезные, расточные, фасонные, резьбонарезные и др. (рисунок 5.5).

 

 

Рис. 5.5. Токарные резцы для различных видов обработки:

а – наружное обтачивание проходным отогнутым резцом,

б – наружное обтачивание прямым проходным резцом,

в – обтачивание с подрезанием уступа под прямым углом,

г – прорезание канавки,

д – обтачивание радиусной галтели,

е – растачивание отверстия,

ж, з, и – нарезание резьбы наружной, внутренней и специальной