Что называется передним углом
Углы токарного резца
Главными углами резца являются главный задний угол, передний угол, угол заострения и угол резания. Эти углы измеряются в главной секущей плоскости (рис. 5).
Рис. 5. Углы токарного резца
Главная секущая плоскость есть плоскость, перпендикулярная к главной режущей кромке и основной плоскости.
Главным задним углом называется угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания.
Этот угол обозначается греческой буквой α (альфа).
Углом заострения называется угол между передней и главной задней поверхностями резца.
Этот угол обозначается греческой буквой β (бэта).
Передним углом называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью, проведенной через главную режущую кромку перпендикулярно к плоскости резания.
Этот угол обозначается греческой буквой γ (гамма).
Углом резания называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания.
Этот угол обозначается греческой буквой δ (дельта).
Кроме перечисленных, различают следующие углы резца: вспомогательный задний угол, главный угол в плане, вспомогательный угол в плане, угол при вершине резца и угол наклона главной режущей кромки.
Вспомогательным задним углом называется угол между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости.
Этот угол измеряется во вспомогательной секущей плоскости, перпендикулярной к вспомогательной режущей кромке, и основной плоскости и обозначается α1
Главным углом в плане называется угол между главной режущей кромкой и направлением подачи.
Этот угол обозначается греческой буквой φ(фи).
Вспомогательным углом в плане называется угол между вспомогательной режущей кромкой и направлением подачи.
Этот угол обозначается φ1.
Углом при вершине называется угол, образованный пересечением главной и вспомогательной режущих кромок.
Этот угол обозначается греческой буквой ε (эпсилон).
Упрощенное изображение углов резца, принятое на практике, указано на рис. 6, а и б (линия АА — плоскость резания). На рис. 6, в показаны углы резца в плане.
Рис. 6. Упрощенное изображение углов токарного резца
Главная режущая кромка резца может составлять различные углы наклона с линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости (рис. 7).
Рис. 7. Углы наклона главной режущей кромки: положительный (а), равный нулю (б) и отрицательный (в)
Угол наклона измеряется в плоскости, проходящей через главную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости, и обозначается греческой буквой λ (лямбда). Угол этот считается положительным (рис. 7, а), когда вершина резца является самой низкой точкой режущей кромки; равным пулю (рис. 7, б) — при главной режущей кромке, параллельной основной плоскости, и отрицательным (рис. 7, в) — когда вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки.
Части и углы резца
Резец состоит из двух, обычно неразъёмных частей, одна из которых рабочая именуемая головкой, а другая это тело самого инструмента или как его ещё называют «стержень», за который он непосредственно фиксируется на станке.
Всем геометрическим элементам, которые имеются на головке резца, для облегчения понимания и восприятия присвоены собственные названия.
Передняя грань – поверхность головки инструмента, по которой в процессе резания сходит стружка.
Задняя грань – поверхность головки инструмента, которая обращена к предмету, подлежащему обработке.
Режущая кромка – с точки зрения геометрии это линия, лежащая на пересечении передней и задних плоскостей граней. Она может быть главной и вспомогательной, при этом главная будет выполнять основную часть технологического процесса связанного с разделением металла.
Главная задняя грань – это задняя грань головки, которая примыкает к главной режущей кромке.
Вспомогательная задняя грань – это соответственно задняя грань, примыкающая к вспомогательной кромке.
Вершиной резца является то место, в котором сводятся воедино главная режущая кромка и вспомогательная. Вершина резца, если рассматривать его в плане, может быть закруглена или выполнена в виде прямой линии.
Части резца и элементы его головки
Задняя грань, примыкающая к главной режущей кромке, называется главной задней гранью; примыкающая к вспомогательной кромке – вспомогательной задней гранью.
Вершиной резца является место сопряжения главной режущей кромки со вспомогательной. Вершина резца может быть в плане острой, закругленной или в виде прямой линии, называемой переходной кромкой.
Углы резца
Геометрическая форма резца характеризуется его углами, которые могут быть, как главными, так и вспомогательными, а так же углами наклона главной режущей кромки и углами в плане.
Главные углы резца
Передний угол γ – угол, который образуется между плоскостью, которая будет находиться перпендикулярно плоскости резания и передней гранью резца.
Главный задний угол α – угол, который образуется между плоскостью резания и главной задней гранью резца.
Угол резания δ – угол, который образуется между плоскостью резания и передней гранью резца.
Угол заострения β – угол, который образуется между главной задней и передней гранями.
Углы резца в плане
Главный угол в плане φ – называется угол, образованный между проекцией линии режущей кромки на основную плоскость и вектором направления подачи.
Вспомогательный угол в плане φ 1 – называется угол, образованный между проекцией линии вспомогательной кромки на основную плоскость и вектором направления подачи.
Угол наклона главной режущей кромки
Углом наклона главной режущей кромки λ – называется угол, который формируется между режущей кромкой и условной линией, проходящей параллельно основной плоскости через вершину резца.
Наклон режущей кромки
Угол наклона может считаться положительным, если вершина резца будет максимально низкой точкой режущей кромки. Он будет отрицательным, если угол наклона будет самой высокой точкой кромки. И будет равным нулю, если главная режущая кромка будет проводиться параллельно основной плоскости.
§ 6. УГЛЫ ЗАТОЧКИ РЕЗЦА И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
Углы заточки делят на главные, вспомогательные, углы в плане и углы наклона главной режущей кромки.
(рис. 10, б) измеряются в главной секущей плоскости, перпендикулярной к плоскости резания и основной плоскости.
называется угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания.
называется угол между передней и главной задней поверхностями резца.
называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания, проведенной через главную режущую кромку.
называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания.
Рис. 10. Углы заточки резца: а —в плане, б — главные, в — наклона главной режущей кромки
Углы в плане (рис. 10, а).
называется угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.
называется угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.
называется угол между проекциями режущих кромок на основную плоскость.
называется угол, образованный режущей кромкой и линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости. Угол измеряется в плоскости, проходящей через главную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости, и считается положительным, когда вершина резца является наинизшей точкой режущей кромки; отрицательным, когда вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки, и равен нулю при параллельности главной режущей кромки и основной плоскости (см. рис. 10, в).
Назначение углов заточки резца.
Рабочая часть резца, являющаяся режущей, представляет собой клин. Подобно клину, врезающемуся в металлический брус под действием силы Р и Разрезающему его на части (рис. 11,а), резец снимает слой металла с обрабатываемой заготовки (рис. 11, б).
Рис. 11. Работа клина (а) и резца (б)
Стороны, образующие клин, расположены под некоторым углом β, называемым углом заострения. Чем меньше угол заострения, тем легче клин врезается в металл, но с уменьшением угла заострения прочность клина (режущей части инструмента) снижается, происходит выкрашивание. Это обстоятельство заставляет подбирать угол заострения β в зависимости от твердости и прочности обрабатываемого материала.
Главный задний угол облегчает работу резца и уменьшает его нагрев, что значительно удлиняет срок службы резца. Величина заднего главного угла 5—8°.
В процессе работы под действием силы резания P р режущее лезвие врезается в заготовку и отделяет слой металла, сходящего по передней поверхности в виде стружки. С увеличением переднего угла облегчается врезание резца в металл, уменьшаются деформации срезанного слоя, усилие резания, следовательно, и расход энергии на срезание одного и того же слоя металла, улучшаются сход стружки и качество обработанной поверхности. Вместе с тем увеличение переднего угла приводит к уменьшению угла заострения β, а следовательно, и к уменьшению его прочности. Поэтому для обработки твердых металлов резец затачивают с меньшим передним углом, а при обработке мягких, вязких металлов — с большим.
Главный угол в плане φ (см. рис. 10) оказывает влияние на продолжительность работы резца между переточками его, на чистоту поверхности, на усилие резания, на толщину а и на ширину b среза (рис. 12).
Рис. 12. Элементы резания: а — при строгании, б — при долблении
Вспомогательный угол в плане φ 1 (см. рис. 10) в основном оказывает влияние на теплоотвод, а следовательно, и на продолжительность работы резца между переточками.
Угол наклона главной режущей кромки λ у строгальных резцов, работающих с ударной нагрузкой, предохраняет вершину резца — самую слабую часть его — от преждевременного разрушения. При положительном угле заточки основная ударная нагрузка приходится на несколько удаленные от вершины резца точки режущей кромки.
Основные понятия и определения токарной обработки. Припуск, клин, подача, глубина резания, срез, части резца, углы токарного резца
Понятие о припуске на обработку. Детали машин, обрабатываемые на металлорежущих станках, изготавливаются из отливок, поковок, кусков прокатанного металла и других заготовок. Деталь получает требуемые форму и размеры после того, как с заготовки будут срезаны все излишки материала или, как говорят припуски, получившиеся при ее изготовлении.
Припуском (общим) называется слой металла, который необходимо удалить с заготовки для получения детали с окончательно отработанном виде.
Некоторые детали обрабатываются последовательно на нескольких станках, на каждом из которых снимается только часть общего припуска. Так, например, детали, диаметральные размеры которых должны быть очень точными, а поверхности иметь весьма малую шероховатость, обрабатывают предварительно на токарных, а окончательно на шлифовальных станках.
Часть металла, снятая (срезанная) с заготовки в процессе ее обработки, называется стружкой.
Клин как основа любого режущего инструмента. Режущие инструменты, применяемые при обработке деталей на станках, в частности токарных, очень разнообразны, но сущность работы их одинакова. Каждый из этих инструментов является клином, устройство и работа которого общеизвестны.
Нож посредством которого мы затачиваем карандаш, в поперечном сечении имеет форму клина. Столярная стамеска также представляет собой клин с острым углом между его боковыми сторонами.
Рис. №1 Клин как основа любого режущего инструмента
Рис. №2 Движения и элементы резания при точении
Скорость резания при точении находится по формуле
Рис. 3. Поверхность и плоскость в процессе резания
Обрабатываемой поверхностью называется та поверхность, с которой снимается стружка.
Обработанной поверхностью называется поверхность детали, полученная после снятия стружки.
Поверхностью резания называется поверхность, образуемая на обрабатываемой детали непосредственно режущей кромкой резца.
Для определения углов резца установлены понятия: плоскость резания и основная плоскость.
Плоскость резания называется плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через режущую кромку резца.
Основной поверхностью называется плоскость, параллельная продольной и поперечной подачам. Она совпадает с опорной поверхностью резца.
Части резца и элементы его головки. Резец (рис. 4) состоит из головки, т.е. рабочей части, и тела, служащего для закрепления резца.
Рис. 4. Части резца и элементы его головки.
.
Рис. 5. Углы токарного резца.
Рис. 6. Упрощенное изображение углов токарного резца.
Рис. 7. Углы наклона главной режущей кромки: положительный (а), равный нулю (б) и отрицательный (в)
Рис. 8. Влияние главного угла в плане на процесс резания.
Рис. 9. Направление схода стружки при положительном (а), равном нулю (б) и отрицательном (в) угле наклона главной режущей кромки.
Что называется передним углом
ОСНОВЫ ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ МАТЕРИАЛОВ
Лекция 1.2.
Элементы конструкции и геометрические параметры режущей части
инструмента (на примере токарного резца)
Геометрия токарного резца ( Продолжительность видео 10 минут )
Понятие о процессе резания (Продолжительность видео 30 минут)
Токарные резцы (Продолжительность видео 34 минуты)
Текст для чтения вслух (Microsoft Edge) и с мобильных устройств
Любой режущий инструмент нужно рассматривать с двух точек зрения: как некоторое геометрическое тело определенной формы и размеров или как орудие труда, с помощью которого осуществляется определенный вид обработки. В соответствии с этим и геометрические параметры инструмента целесообразно разделять на параметры инструмента как геометрического тела, необходимые при изготовлении инструмента (так называемые инструментальные углы или углы заточки), и параметры инструмента в процессе резания, которые определяют условия протекания процесса (так называемые рабочие углы или кинематические). Придав инструменту в ходе его работы те или иные движения или изменив соотношение скоростей этих движений, можно при неизменных углах заточки получить различные по величине кинематические углы.
Инструментальная система координат (ИСК) применяется при изготовлении и контроле инструментов. Именно углы, определенные в ИСК, указываются на рабочих чертежах инструментов.
Статическая система координат (ССК) является чаще всего используемой на практике. Применяется для приближенного определения углов лезвия в процессе резания и для учета изменения этих углов при установке инструмента на станке.
Кинематическая система координат (КСК). Применяется для определения действительных (рабочих) углов лезвия, которые имеют место непосредственно в процессе резания.
Координатные плоскости любой системы координат взаимно перпендикулярны, а центр их пересечения лежит в рассматриваемой точке А на режущей кромке. На рис. 1.14 показано расположение координатных плоскостей для процесса продольного точения (обтачивания). Для всех других видов обработки резанием определение их расположения проводится по нижеуказанным правилам:
· P v – основная плоскость ( 1 ) – это координатная плоскость, проведенная через заданную точку А режущей кромки, перпендикулярно направлению скорости главного V (ССК) или результирующего V e (КСК) движения резания в этой точке;
· P n – плоскость резания ( 2 ) – это координатная плоскость, касательная к режущей кромке в точке А и перпендикулярная к основной плоскости;
· P τ – главная секущая плоскость ( 3 ) – это координатная плоскость, перпендикулярная линии пересечения основной плоскости и плоскости резания в точке А ;
· φ – главный угол в плане – это угол между плоскостью резания P n и рабочей плоскостью P S ;
· φ 1 – вспомогательный угол в плане – это угол между рабочей плоскостью P S и проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость P v ;
· γ – главный передний угол – это угол между передней поверхностью лезвия и основной плоскостью;
· α – главный задний угол – это угол между главной задней поверхностью лезвия и плоскостью резания P n ;
· β – главный угол заострения – это угол между передней и задней поверхностями лезвия;
В обозначениях координатных плоскостей и параметров лезвия применяются индексы, которые отвечают системе: «и» – в ИСК; «с» – в ССК; «к» – в КСК. Например, P v с – основная плоскость ССК, P v к – основная плоскость КСК. γ с – передний угол в ССК, γ к – передний угол в КСК, γ и – передний угол в ИСК.
Инструментальные геометрические параметры лезвия резца в ИСК представлены на рис. 1.15, рис 1.16, рис 1.17.
При заточке резцов на некоторых моделях заточных станков необходимо знать величину передних и задних углов в сечениях плоскостями P–P и P 1 –P 1 (рис. 1.18).
Плоскость P–P расположена перпендикулярно к основной и параллельно боковой плоскостям. Ее называют продольной секущей плоскостью. Плоскость P 1 –P 1 еще называют поперечной секущей плоскостью. Углы резца, расположенные в отмеченных плоскостях, соответственно, называют продольными и поперечными.
В соответствии с определением базой для ориентации статической системы координат является направление вектора скорости главного движения резания. Как правило, режущие инструменты устанавливаются таким образом, чтобы осевая плоскость заготовки, которая проходит через рассматриваемую точку режущей кромки (вершину) лезвия инструмента, была параллельной опорной плоскости 1 резца (см. рис. 1.15). В этом случае вектор скорости главного движения перпендикулярен и к опорной плоскости, и к основной, а, значит, ИСК и ССК совпадают между собой, как и инструментальные, и статические углы режущей части.
Результатом этого будет отличие между значениями инструментальных и статических углов в плане j и φ 1 :
В современных условиях задача определения статических углов режущей части приобрела особенную актуальность с применением инструментов, оснащенных сменными неперетачиваемыми пластинами (СНП). Как правило, такие пластины представляют собой сформированную режущую часть инструмента и в своем большинстве не имеют инструментального заднего угла. Углы α с и α 1с у них обеспечиваются установкой пластины под соответствующими углами по отношению к осевой плоскости детали. Вследствие этого статические углы режущего инструмента γ с и λ с определяются как формой режущего лезвия самой пластины, так и ее установкой относительно заготовки. Для их расчета рационально использовать метод ортогонального проектирования.
Основным условием при такой обработке является недопущение нулевого значения углов φ к или φ 1к поскольку это приведет к подрезанию профиля детали.
Плоская передняя поверхность резца, изображенная на рис. 1.15, во многих случаях резания не является оптимальной. Если режущая часть инструмента изготовлена из быстрорежущей стали или твердого сплава, то в зависимости от вида обрабатываемого материала
и условий работы рекомендуют три формы передней поверхности (рис. 1.23): криволинейная с фаской; плоская с фаской; плоская с положительным или отрицательным передним углом.
Для каждой из указанных форм передней поверхности существуют рекомендованные области их эффективного применения.
Величина заднего угла a мало зависит от механических свойств материала обрабатываемой заготовки и определяется величиной подачи S или максимальной толщиной срезаемого слоя.
Величина главного (j) и вспомогательного (φ 1 ) углов в плане зависит от назначения резца и жесткости технологической системы резания. Обычно j = 30…90°, а φ 1 = 5…30°.
При λ ≠ 0 меняется положение передней поверхности относительно направления скорости резания и направления схода стружки (рис. 1.24). Когда λ = 0, стружка сходит перпендикулярно режущей кромке. Если же λ ≠ 0, то стружка кроме указанного движения V с получает движение вдоль режущей кромки V с1 от высших ее точек к более низким: к вершине (при λ > 0) или от вершины (при λ 0 (вершина инструмента – самая низкая точка режущей кромки) стружка отклоняется в сторону обработанной поверхности (задней бабки токарного станка). Она меньше поддается запутыванию и поэтому считается более безопасной. Следовательно, инструмент с λ > 0 рекомендуется при черновой обработке, когда стружка толстая и хуже ломается.
Угол наклона главной режущей кромки l определяет место расположения точки А на режущей кромке, где происходит первый контакт (удар) со срезаемым слоем (припуском) (см. рис. 1.17). При λ всегда положительный (l = 0…5°). При прерывистом резании, независимо от вида инструментального материала, резцы имеют положительный угол наклона главной режущей кромки, величина которого лежит в пределах l = 10…30°.
При непрерывном резании резцами из быстрорежущей стали при черновой обработке рекомендуется l = 0…4°, а при чистовой обработке l = 0…–4°.