Элементы режущей части резца. Углы резца. Параметры токарных резцов

Парфеньева И.Е. ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ. М.: Учебное пособие, 2009

4. Виды обработки точением. Основные типы токарных резцов. Элементы и геометрические параметры токарного резца.

4.1. Виды обработки точением

На токарных станках, и в частности на токарно-винторезных, можно выполнить следующие виды работ: точение в центрах, в патроне и на планшайбе; растачивание; торцовое точение; отрезку и подрезку; нарезание резьбы; точение конусов, фасонных поверхностей и другие виды работ с применением соответствующих инструментов и приспособлений.

Обработка поверхностей осуществляется либо с продольной, либо с поперечной подачей. Формообразование поверхностей при обработке с продольной подачей осуществляется по методу следов, при обработке с поперечной подачей – в основном по методу копирования.

Точение в центрах

Прутковые детали (валы, оси) с отношением длины к диаметру обычно подвергают продольному точению в центрах с использованием проходных резцов. Деталь с просверленными осевыми отверстиями на торцах зажимают между центрами передней и задней бабок. Центр передней бабки устанавливают в шпинделе, а задний – в пиноли задней бабки. На одном из концов детали закрепляют хомутик при помощи винта так, чтобы палец входил в прорезь поводковой планшайбы. Планшайбу навинчивают на передний конец шпинделя.

При обработке длинных деталей для предохранения их от прогиба применяют направляющие приспособления – люнеты. Люнет может быть неподвижным (крепится на направляющих станины) и подвижным (устанавливается на каретке суппорта и двигается вместе с ней).

При обработке тяжелых и длинных деталей (из проката) один конец закрепляется в патроне, а другой поддерживается центром задней бабки. Это обеспечивает необходимую жесткость крепления детали и уменьшает износ центров.

Точение в патроне

Обработка деталей с соотношением проводится при закреплении их в патроне. Патроны бывают трех- и четырехкулачковые.

Трехкулачковый самоцентрирующий патрон используют обычно для закрепления симметричных деталей. В этом патроне захватывающие кулачки могут одновременно радиально перемещаться к центру или от него.

В четырехкулачковых патронах имеется независимое перемещение каждого из кулачков. Эти патроны используют для установки и закрепления деталей сложной и несимметричной формы.

Точение на планшайбе

Планшайба, навинчиваемая на шпиндель, используется при обработке несимметричных деталей и деталей сложной формы. Планшайба представляет собой диск с радиально прорезанными пазами. Обрабатываемая деталь укрепляется на планшайбе болтами. Иногда сначала ставят угольник и к нему прикрепляют обрабатываемую деталь. Закрепленная деталь уравновешивается противовесом.

Точение разделяется на черновое и чистовое. При черновом обтачивании снимается припуск 2-5 мм. Обтачивание производят проходными резцами (рис.1). Радиус закругления вершины черновых резцов R =0,5-1 мм, получистовых R =1,5-2 мм, для чистового точения R =3-5 мм.

Рис.1. Схемы обтачивания

1 – продольное точение прямым проходным левым резцом

2 – продольное точение прямым проходным правым резцом

3 – продольное точение отогнутым правым резцом

4 – продольное точение упорно-проходным правым резцом

Припуски на чистовое обтачивание колеблются в пределах 1-2 мм и менее на сторону. Обтачивание ведут резцами с закругленной режущей кромкой и широкими резцами.

Для обтачивания торцовых поверхностей применяют подрезные резцы (рис.2). При обработке торцовых поверхностей заготовки закрепляют теми же способами, что и при обработке наружных цилиндрических поверхностей. При закреплении в патроне вылет заготовки должен быть минимальным. Для подрезки торца заготовки при закреплении ее с поджимом задним центром используют специальный срезанный опорный неподвижный центр.

Рис.2. Подрезание торцов резцами:

а) прямым проходным

б) отогнутым проходным

в) проходным упорным

г) подрезным

Растачивание предварительно просверленных или полученных при заготовительных операциях отверстий выполняют обдирочными и чистовыми (с загругленной режущей кромкой) резцами. Расточные резцы для сквозных отверстий имеют главный угол в плане меньше 90 о, у расточных резцов для глухих отверстий угол равен или несколько больше 90 о (рис.3).

Рис.3. Растачивание отверстия сквозного (а) и глухого (б) расточным

обдирочным резцом

Отрезание частей заготовок и протачивание кольцевых канавок производят отрезными резцами и прорезными (канавочными) резцами (рис.4).

Рис.4. Прорезка канавки прорезным резцом или отрезка отрезным резцом

Для обработки фасонных поверхностей применяются круглые и призматические фасонные резцы или копиры.

Обработка конических поверхностей

Обработка конических поверхностей может производиться следующими методами:

1.Посредством смещения корпуса задней бабки

2.Поворотом каретки верхнего суппорта

3.При помощи копировальной линейки

4.Обточки широким резцом

Обтачивание конических поверхностей поперечным смещением корпуса задней бабки (рис.5)

Рис.5. Точение конусов поперечным смещением корпуса задней бабки

1-поводковый патрон; 2- передний центр; 3- хомутик;

4- задний центр; 5- пиноль задней бабки; 6 – заготовка; 7 – резец

При этом способе смещают ось центров, сдвинув задний центр в поперечном направлении. Образующая обрабатываемой конической поверхности заготовки, установленной в центрах передней и задней бабки, будет параллельна линии центров станка.

Величину поперечного смещения корпуса задней бабки определяют по формуле:

где: d - диаметр малого основания конуса, мм; D – диаметр большого основания конуса, мм; L – длина всей обрабатываемой заготовки, мм; l – высота конической поверхности, мм.

Этим способом обрабатывают длинные наружные конические поверхности с небольшой конусностью с углом не более .

Недостатки способа : невозможность обработки внутренних конических поверхностей; возможность получения только пологих конусов; повышенный и неравномерный износ центров и центровых отверстий вследствие перекоса центров.

Обработка конических поверхностей поворотом каретки верхнего суппорта (рис.6).

Рис.6. Точение конусов поворотом каретки верхнего суппорта.

1- трехкулачковый патрон; 2 – заготовка; 3 – рукоятка для ручного перемещения верхнего суппорта; 4 – верхний суппорт с резцедержателем; 5 - резец

Этим способом обтачивают (и растачивают) короткие конические поверхности с любым углом конуса. Для этого каретку верхнего суппорта поворачивают на угол , равный половине угла при вершине обрабатываемого конуса. Обработку ведут с ручной подачей верхнего суппорта под углом к линии центров станка . Значение угла определяют из выражения:

Недостатки способа : применение ручной подачи, снижающей производительность труда и увеличивающей шероховатость обработанной поверхности; невозможность обтачивать конические поверхности, длина образующих которых превышает длину хода каретки верхнего суппорта (100-150 мм).

Обтачивание конической поверхности широким токарным резцом (рис.7).

Рис.7. Точение конусов широким токарным резцом

1 – трехкулачковый патрон; 2 – заготовка; 3 – задний центр; 4 – резец

Этим способом обтачивают короткие конические поверхности с длиной образующей не более 25-30 мм токарными проходными резцами, у которых главный угол в плане равен половине угла при вершине обтачиваемой конической поверхности. Длина главного режущего лезвия резца должна быть на 1-3 мм больше длины образующей конической поверхности. Обработку ведут с поперечной или продольной подачей резца. Способ широко используют при снятии фасок с обработанных цилиндрических поверхностей.

Недостатки способа : невозможность обрабатывать длинные конические поверхности, т.к. с увеличением длины детали возникают вибрации, повышающие шероховатость обрабатываемой поверхности; низкое качество обработанной поверхности.

4. 2. Основные типы токарных резцов

Токарные резцы классифицируют по ряду признаков.

1. По виду выполняемой работы или по технологическому признаку: проходные (1), подрезные(2), расточные(3), отрезные(4), резьбовые(5) и др.

2. По форме головки резца: прямые (1), отогнутые(2), изогнутые(3), оттянутые(4).

3. По направлению подачи: левые(1), правые (2).

Правым называется резец, у которого главная режущая кромка расположена со стороны большого пальца правой руки, наложенной ладонью на резец так, чтобы пальцы были направлены к вершине резца. При точении такими резцами стружка срезается с заготовки при перемещении суппорта справа налево.

Левым называется резец, у которого главная режущая кромка расположена со стороны большого пальца левой руки, наложенной ладонью на резец так, чтобы пальцы были направлены к вершине резца. При точении такими резцами стружка срезается с заготовки при перемещении суппорта слева направо.

4. По материалу режущей части: из быстрорежущей стали, твердого сплава.

5. По конструкции режущей части: цельные и составные (с припаянной пластинкой или с механическим креплением режущей пластинки).

4.3. Элементы и геометрические параметры токарного резца

Любой режущий инструмент состоит из двух частей: I - режущей части; II - крепежной части (рис.8).

Рис.8. Элементы токарного резца

На режущей части различают следующие элементы:

1-переднюю поверхность, по которой сходит стружка

2-главная задняя поверхность, примыкающая к главному лезвию

3-главное режущее лезвие

4-вершина резца

5-вспомогательная задняя поверхность, примыкающая к вспомогательному лезвию

6-вспомогательное режущее лезвие

4. 4. Геометрия резцов в статике

4.4.1. Координатные плоскости

Для осуществления процесса резания резец затачивают по передней и задней поверхностям. Для отсчета величины углов резца пользуются координатными плоскостями (рис.9, 10).

Основная плоскость (ОП) – плоскость, параллельная направлениям продольной (S пр ) и поперечной (S п ) подач. У токарных резцов основная плоскость совпадает, как правило, с нижней опорной поверхностью стержня резца.

Рис.9. Координатные плоскости

Плоскость резания (ПР) проходит через главное режущее лезвие резца, касательно к поверхности резания заготовки.

Главная секущая плоскость (NN ) проходит через произвольную точку главного режущего лезвия перпендикулярно к проекции главного режущего лезвия на основную плоскость.

Вспомогательная секущая плоскость проходит через произвольную точку вспомогательного режущего лезвия перпендикулярно к проекции вспомогательного режущего лезвия на основную плоскость.

Рис.10. Геометрические параметры режущей части прямого токарного

проходного резца

4.4.2. Углы токарного резца

Главные углы заточки резца измеряют в главной секущей плоскости.

Передним углом называют угол между передней поверхностью и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания, проведенной через главное режущее лезвие.

Задним углом называют угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания.

Угол между передней и главной задней поверхностями называют углом заострения резца .

Угол между передней поверхностью и плоскостью резания называют углом резания .

Углы в плане определяются в основной плоскости.

Главный угол в плане - угол между проекцией главного режущего лезвия на основную плоскость и направлением подачи.

Вспомогательный угол в плане - угол между проекцией вспомогательного режущего лезвия на основную плоскость и направлением, противоположным направлению подачи.

Угол при вершине резца - угол между проекциями главного и вспомогательного режущих лезвий на основную плоскость.

Угол наклона главного режущего лезвия измеряют в плоскости, проходящей через главное режущее лезвие перпендикулярно к основной плоскости, между главным режущим лезвием и линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости.

Угол может быть положительным (вершина резца является низшей точкой главного режущего лезвия), отрицательным (вершина резца является высшей точкой главного режущего лезвия), или равен нулю.

Вспомогательные углы резца рассматриваются во вспомогательной секущей плоскости.

Вспомогательный задний угол - угол между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости.

Резец состоит из державки I (рис. 1.2), которая служит для установки резца на станке, и режущей ча­сти (лезвия) И. На режущей части выделяют следующие конструктивные элементы: переднюю поверх­ность лезвия 7, по которой сходит стружка; главную заднюю поверхность лезвия 2, которая обращена к поверхности резания; вспомогательную заднюю поверхность лезвия 3, которая обращена к обработан­ной поверхности; главную режущую кромку 4, которая образована пересечением передней и главной задней поверхностей лезвия (выполняет основную работу резания); вспомогательную режущую кромку 5, которая образована пересечением передней и вспомогательной задней поверхностей лезвия; вершину лезвия 6, образованную пересечением главной и вспомогательной режущих кромок.

Рис. 1.2

1.8. Геометрические параметры режущей части резца

К геометрическим параметрам режущей части резца относят углы заточки лезвия и радиус при вер­шине резца.

Геометрические параметры резца рассматривают в статике относительно двух координатных плос­костей: основной и плоскости резания (рис. 1.3).

Основная плоскость Р у - плоскость, параллельная направлениям подач токарного станка (5 пр, 5 П) и проходящая через главную режущую кромку резца.

Плоскость резания Р п - плоскость, проходящая касательно к главной режущей кромке лезвия и перпендикулярно основной плоскости.

Для определения действительных значений углов заточки резца проведем главную секущую плос­кость Р т.

Главная секущая плоскость Р х - плоскость, проходящая перпендикулярно к линии пересечения основной плоскости и плоскости резания. Это сечение показано на рис. 1.4.

К основным углам заточки относят:

передний угол у - угол между передней поверхностью лезвия и основной плоскостью (измеряют в главной секущей плоскости);

главный задний угол а - угол между главной задней поверхностью лезвия и плоскостью резания (измеряют в главной секущей плоскости);

главный угол в плане ср - угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением движения продольной подачи;

вспомогательный угол в плане (р 2 - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением, обратным движению продольной подачи.

Геометрические параметры режущей части резца выбирают в зависимости от обрабатываемого ма­териала и других условий обработки.

Для измерения углов заточки резца используют специальное устройство -угломер.

Угломер (рис. 1.5) состоит из основания 1 , вертикальной стойки 2 и шкального устройства 3 с измери­тельной линейкой 4 , которая может поворачиваться вокруг оси 6. Шкальное устройство направляется по стойке и при необходимости может поворачиваться вокруг оси стойки, фиксируясь в любом положении по высоте. Положение поворотной измерительной линейки фиксируется винтом 5.

Рис. 1.5

При измерении углов у и а измерительную линейку устанавливают перпендикулярно к главному режущему лезвию резца. При измерении переднего угла у линейка 4 совмещается с передней поверхно­стью резца, а при измерении главного заднего угла а - с главной задней поверхностью. По показаниям шкалы угломера определяют значение углов.

Вопросы для самопроверки

Перечислите формообразующие движения.

Что называют главным движением резания?

Что называют движением подачи?

Что называют режимом обработки (режимом резания)?

Что. изображают на схеме обработки?

В каких единицах измеряют скорость главного движения резания и подачи при точении?

Какова главная конструктивная особенность любого режущего инструмента?

Назовите части, элементы и геометрические параметры токарного проходного прямого резца.

Т е м а 2. ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК ТОЧЕНИЕМ

Цель - изучение технологических возможностей точения, основных узлов токарно-винторезного станка и их назначения, инструментов для выполнения разных видов токарных работ; получение прак­тических навыков наладки станка и работы на нем.

Назначение и область применения точения

Технологическое оборудование

Установка заготовок

Инструмент для токарных работ

Кинематические методы формообразования поверхностей точением

Вопросы для самопроверки

Назначение и область применения точения

Точение - вид лезвийной обработки резанием с вращательным главным движением резания, сооб­щаемым заготовке, и поступательным движением подачи, сообщаемым инструменту. Точением обраба­тывают поверхности тел вращения на всех типах токарных станков. Точением получают наружные и внутренние цилиндрические, конические, фасонные, резьбовые, торцовые поверхности, а также коль­цевые канавки разного вида.

Основные виды токарных работ: обтачивание (точение наружной поверхности), растачивание (точе­ние внутренней поверхности), подрезание торца, снятие фаски, отрезание, резьбонарезание, сверление, накатывание (см. тему 10) и др.

Технологическое оборудование

Универсальный токарно-винторезный станок модели 1К62 показан на рис. 2.1. Станина 1 является базой для всех остальных узлов станка. В передней бабке 3 находится коробка скоростей, которая служит для изменения частоты вращения шпинделя - главного вала станка. На правом фланце шпинделя для закрепления заготовки и передачи на нее крутящего момента установлен патрон 15.

Коробка подач 2 позволяет изменять скорости вращения ходового вала 13 и ходового винта 12, что обеспечивает продольную и поперечную подачи режущего инструмента.

Суппорт 8 состоит из продольного 4, поперечного 7 и верхнего 6 суппортов, а также четырехпози­ционного резцедержателя 5. Суппорт 8 перемещается по направляющим 11 станины, что обеспечивает движение резца вдоль оси вращения заготовки. Поперечный суппорт перемещает резец по направляю­щим продольного суппорта перпендикулярно оси вращения заготовки. Между верхним и поперечным суппортами имеется поворотная плита, которая позволяет устанавливать верхний суппорт под углом к линии центров станка (линия, проходящая через ось вращения шпинделя и ось центра задней бабки 10).

В фартуке 14 смонтированы механизмы, которые преобразуют вращательное движение ходового ва­ла 13 (или ходового винта 12) в поступательное движение продольного и поперечного суппортов (про­дольное и поперечное движения подач). Ходовой винт 12 работает лишь при нарезании резьб резьбовы­ми резцами.

В корпусе задней бабки 10 в осевом направлении перемещается пиноль 9. В пиноли устанавливается центр с коническим хвостовиком, поддерживающий заготовку, или режущий (осевой) инструмент для обработки отверстий. Щиток 16 защищает работающего от летящей при резании стружки.

Установка заготовок

Заготовки на станке устанавливают с помощью патронов или в центрах с поводковой планшайбой (рис. 2.2). Для закрепления заготовок, у которых отношение длины к их диаметру Ь/А < 4, применя­ют самоцентрирующие трехкулачковые (см. рис. 2.2, а), четырехкулачковые (несамоцентрирующие) и цанговые патроны.

Рис. 2.2

Заготовки с соотношением Ь/А > 4 устанавливают в центрах с поводковой планшайбой. В этом случае вращение со шпинделя на заготовку передается поводковой планшайбой с пальцем, закрепленной на фланце шпинделя станка (рис. 2.2, б), и поводковым хомутиком (см. рис. 2.2, в), закрепленным на заготовке.

Центры устанавливают в конические отверстия шпинделя станка и пиноли задней бабки. По кон­струкции и назначению различают следующие типы центров (рис. 2.3):

упорный (см. рис. 2.3, а) - используют при обтачивании цилиндрических поверхностей;

срезанный (полуцентр) (см. рис. 2.3, б) - применяют для обработки торца заготовки;

с шариковой опорой (см. рис. 2.3, в) - предназначен для обтачивания конической поверхности способом смещения задней бабки;

обратный (см. рис. 2.3, г) - используют для установки заготовок малых диаметров (до 4 мм);

вращающийся (см. рис. 2.3, б) - предназначен для установки заготовок с большим сечением сре­заемого слоя (когда в процессе резания возникают значительные силы резания), а также для обработки заготовок с высокой частотой вращения шпинделя.

Для закрепления в центрах на заготовке необходимо предусматривать стандартные центровые отвер­стия (рис. 2.3, е).

Рис. 2.3

При обработке нежестких заготовок {Ь/д, > 10) применяют люнеты, предназначенные для созда­ния дополнительной опоры в целях предотвращения прогиба под действием сил резания. Неподвижные люнеты устанавливают на направляющих станины, подвижные - на продольном суппорте.

Инструмент для токарных работ

На токарных станках используют токарные резцы, осевой инструмент (сверла, зенкеры, развертки и другие инструменты, назначение и классификация которых рассмотрены при изучении темы 6), а также инструмент для обработки поверхностей без снятия стружки (см. тему 10).

Токарные резцы по назначению делятся на проходные, подрезные, отрезные, фасонные, расточные, контурные и др. В табл. 2.1 показаны основные типы токарных резцов.

Проходные резцы по конструкции подразделяют на прямые, упорные, отогнутые, а по расположению главной режущей кромки - на правые и левые. Режущая кромка правого проходного резца расположена так, что она может срезать с заготовки материал при перемещении резца справа налево, а левого про­ходного резца - слева направо. Проходные резцы применяют в основном для точения цилиндрических и конических поверхностей. Проходной отогнутый резец можно использовать для подрезания торца, а проходной упорный - для точения ступенчатого вала. Подрезные токарные резцы предназначены толь­ко для обработки торцовых поверхностей.

Отрезными резцами отрезают готовое изделие (деталь от заготовки). Фасонные резцы, предназна­ченные для обработки фасонных поверхностей, рассматриваются при изучении темы 3, а резьбовые - темы 4. Расточные резцы служат для растачивания сквозных и глухих отверстий в заготовках (отливках или поковках), имеющих отверстия; в сплошных заготовках отверстия получают сверлением спиральны­ми сверлами, а затем обрабатывают зенкерами и развертками (см. тему 6), а также расточными резцами.

Кинематические методы формообразования поверхностей точением

Поверхности вращения получают перемещением образующей линии по направляющей, которая представляет собой окружность (табл. 2.2). Образующая линия может быть любой формы и распола­гаться произвольно относительно направляющей.

При точении направляющая окружность всегда воспроизводится за счет вращательного движения заготовки, а образующая линия воспроизводится перемещением инструмента. Для формообразования точением используют два кинематических метода: следов и копирования или их сочетание (например, при нарезании резьбы).

При обработке по методу следов образующая воспроизводится траекторией вершины токарного рез­ца при его движении относительно заготовки (см. табл. 2.2) по прямой линии.

При обработке по методу копирования образующая повторяет форму и размеры главной режущей кромки инструмента на обрабатываемой поверхности заготовки.

Способом копирования обрабатывают короткие поверхности деталей любой формы. Способ следов применяют для точения поверхностей вращения любой формы без ограничения длины обработки.

Какие виды работ выполняют на токарных станках?

Какие движения заготовки и инструмента используют при формообразовании поверхностей точе­нием?

Поясните сущность кинематических методов формообразования следов и копирования.

Перечислите основные узлы токарно-винторезного станка.

Какие типы инструментов используют при токарной обработке?

Перечислите способы закрепления заготовок и приспособления, применяемые для этой цели.

ТемаЗ. ОБРАБОТКА КОНИЧЕСКИХ И ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Цель - изучение технологических возможностей способов обработки конических и фасонных по­верхностей на токарно-винторезном станке, используемых режущих инструментов; приобретение навы­ков наладки станка и самостоятельной работы на нем.

Способы обработки конических поверхностей

Режущий инструмент

Характеристика способов обработки конических поверхностей

Обработка фасонных поверхностей Вопросы для самопроверки

Способы обработки конических поверхностей

Основные геометрические параметры конуса (рис. 3.1): В и (1 - диаметры оснований конуса, мм; I - длина конуса (рас­стояние между основаниями), мм; а - угол уклона конуса, град; 2а - угол конуса, град.

Обработка конических поверхностей точением на токарно-винторезных станках обеспечивается вращением за­готовки (главное движение резания В г ) и перемещением ин­струмента (движение подачи Вд). В зависимости от способа подача может быть продольной, поперечной, наклонной (табл. 3.1). При одновременном равномерном движении резца па­раллельно и перпендикулярно оси вращения заготовки также будет формироваться коническая поверхность. Этот способ используют на токарных станках с числовым программным управлением (ЧПУ).

Таблица 3.1

Режущий инструмент

Наружные конические поверхности обрабатывают проходными резцами, внутренние - расточны­ми (см. тему 2). Чтобы получить конические отверстия, в сплошной заготовке предварительно сверлят цилиндрическое отверстие. Затем в зависимости от размера и требуемой точности его обрабатывают зенковками, зенкерами, развертками (см. тему 6), а также расточными резцами.

Характеристика способов обработки конических поверхностей

Широким резцом. Формообразование конических поверхностей широким резцом (рис. 3.2) осуще­ствляется методом копирования. Резец устанавливают в резцедержателе так, чтобы главный угол в плане <р был равен углу уклона конуса а. Длина главной режущей кромки лезвия должна быть на 1... 3 мм боль­ше длины образующей конической поверхности. Резцу сообщают движение подачи в поперечном или продольном направлении. Способ наиболее широко используют для снятия фасок.

Поворотом верхнего суппорта . Формообразование конических поверхностей поворотом верхнего суппорта (рис. 3.3) осуществляется методом следов. Верхний суппорт поворачивают под углом а к линии центров станка. Движение подачи Вд н (наклонная подача) задают резцу вручную вращением рукоятки /. Ось вращения заготовки совпадает с линией центров станка.

С использованиер копирной линейки. Формообразование конических поверхностей с использо­ванием копирной линейки (рис. 3.4) осуществляется методом следов. К станине станка крепят плиту 1 с копирной линейкой 2, по которой перемещается ползун 3, соединенный с поперечным суппортом станка 5 тягой 4. При перемещении продольного суппорта резец, установленный в резцедержателе на суппорте 5, получает два движения: продольное от продольного суппорта и поперечное от копирной линейки 2. В результате сложения двух движений подач резец перемещается вдоль образующей обрабатываемой по­верхности под углом а к линии центров станка. Угол поворота линейки, соответствующий углу уклона конуса, задают по делениям на плите 1. Этот способ обеспечивает высокую точность обработки.

Смещением задней бабки в поперечном направлении. Формообразование конических поверхно­стей смещением задней бабки в поперечном направлении (рис. 3.5) осуществляется методом следов. Заготовку устанавливают в центрах под углом а к линии центров станка так, чтобы ее ось вращения совпадала с осью конической обрабатываемой поверхности. Для этого заднюю бабку станка смещают в поперечном направлении по ее направляющим на величину Н = 11% а, где I - длина конуса. При этом образующая конической поверхности будет параллельна линии центров станка. Обработку проводят, ис­пользуя движение подачи резца в продольном направлении. Способ не обеспечивает высокую точность обработки.

Рис. 3.4

Рис. 3.5

Коническим зенкером или разверткой. Формообразование коническим зенкером или разверткой осуществляется методом следов. В этом случае инструмент закрепляют в пиноли задней бабки. От ма­ховика задней бабки инструмент получает (вручную) движение подачи в продольном направлении.

Обработка фасонных поверхностей

К фасонным поверхностям относят поверхности, образующая которых может иметь любую форму, отличную от прямой линии. Фасонные поверхности тел вращения обрабатывают точением.

Фасонные поверхности длиной не более 50 мм обрабатывают специальными фасонными резцами, профиль которых определяет форму образующей. Формообразование поверхности осуществляется ме­тодом копирования. При этом режущий инструмент получает поперечное движение подачи.

По конструкции фасонные резцы подразделяют на следую­щие типы:

Круглые и призматические фасонные резцы закрепляют в рез­цедержателе в специальных державках, причем круглый резец устанавливают выше линии центров станка на величину к (см. рис. 3.7).

Длинные фасонные поверхности обрабатывают проходны­ми резцами с помощью фасонного копира, который аналоги­чен копирной линейке для обработки конических поверхностей (рис. 3.9). Формообразование поверхности осуществляется мето­дом следов.

При перемещении суппорта в продольном направлении Б $ П р резец получает движение в поперечном направлении от ко­пира. В результате сложения двух этих движений формируется фасонная поверхность заготовки.

Обработку фасонных поверхностей можно выполнить контурными резцами (см. тему 2, табл. 2.1) на токарных станках с ЧПУ.

Вопросы для самопроверки

Какими способами получают наружные конические поверхности на токарно-винторезном станке?

Какими способами можно обработать на токарно-винторезном станке внутреннюю коническую поверхность?

Рис. 3.9

Каким способом обрабатывают наружную коническую поверхность с углом конуса при вершине 60° и длиной образующей 100 мм?

Какие инструменты используют для обработки наружной и внутренней конических поверхностей?

Назовите способы обработки фасонных поверхностей и применяемый инструмент.

Какими методами формообразования получают конические и фасонные поверхности точением?

Т е м а 4. РЕЗЬБОНАРЕЗАНИЕ

Цель - изучение технологических возможностей способов нарезания резьб на токарно-винторезном станке, применяемого резьбонарезного инструмента; получение практических навыков наладки стан­ка на нарезание резьбы и самостоятельной работы на нем.

Характеристика резьбонарезания. Виды и назначение резьбы

Кинематика формообразования резьбы

Кинематическая схема токарно-винторезного станка модели 16К20

Наладка станка на нарезание резьбы Вопросы для самопроверки

1. Характеристика резьбонарезания. Виды и назначение резьбы

Резьбонарезаше - вид лезвийной обработки резанием, заключающийся в образовании резьбы. Резьбой называют винтовую поверхность определенного профиля, образованную на наружной или внутренней поверхности заготовки. При этом заготовка представляет собой тело вращения (цилиндри­ческой или конической формы).

Рис. 4.1

Резьбы различают по следующим признакам:

по расположению - наружные и внутренние;

по профилю - треугольные (рис. 4.1, а, б), трапецеидальные (рис. 4.1, в), прямоугольные (рис. 4.1, г), упорные (рис. 4.1, д) и круглые (рис. 4.1, е);

по шагу - метрические (шаг Р задается в мм), дюймовые (шаг Р задается числом ниток на дюйм; 1 дюйм = 25,4 мм) и модульные - шаг резьбы Р = пт, где т - модуль зубчатого колеса, мм

(см. тему 8). Метрическая резьба имеет треугольный профиль с углом при вершине, равным 60°, дюймо­вая резьба - 55°, модульная резьба имеет трапецеидальный профиль с углом при вершине, равным 40°;

по числу винтовых канавок - однозаходные и многозаходные;

по направлению винтовых канавок - правые и левые;

по назначению - крепежные и ходовые.

Для получения неподвижных разъемных соединений применяют крепежные резьбы (треугольного профиля). Метрическую резьбу нарезают на крепежных деталях (винт, болт, гайка и др.) и на мелких ходовых винтах, дюймовую -- в трубных соединениях. Для получения подвижных соединений приме­няют ходовую резьбу. Прямоугольную и трапецеидальную резьбы используют в ходовых винтах станков и других механизмах. Круглую резьбу применяют в шариковых винтовых передачах; упорную - в дом­кратах и винтовых прессах; модульную - в червячных винтовых передачах.

Кинематика формообразования резьбы

Резьбонарезание осуществляют сочетанием двух кинематических методов: копирования и следов (см. тему 2, табл. 2.2).

Профиль резьбы создается копированием профиля режущей части инструмента, а винтовая линия образуется по методу следов при сочетании вращательного движения заготовки (главное движение ре­зания Р) г) и поступательного движения резца (продольная подача Дд- пр) вдоль ее оси. Эти движения необходимо точно согласовать: за один оборот заготовки инструмент должен переместиться на шаг на­резаемой однозаходной резьбы Р н (одна винтовая линия на заготовке) или ход многозаходной резьбы (ход резьбы равен произведению шага Р н многозаходной резьбы на число заходов К). Данное условие обеспечивается кинематической связью шпинделя станка и ходового винта (рис. 4.2).

Р х - та.- ходгтт) штш Р и ■> ите тгрез&щШ резьбы к" - чпе.т шх<м)т резьбы

Рис. 4.2

На токарно-винторезных станках резьбу можно нарезать различными инструментами: резьбовыми резцами, метчиками, плашками и др.

Резьбонарезание токарными резьбовыми резцами является универсальным способом, позволяющим нарезать резьбу любого вида.

Схемы нарезания наружной (а ) и внутренней (б) резьбы резьбовыми резцами показаны на рис. 4.3.

Метчик и плашка используются для нарезания резьбы треугольного профиля (рис. 4.4). При нареза­нии резьбы плашкой (см. рис. 4.4, а) или метчиком (рис. 4.4, б) настройка станка ограничивается установ­кой заданной частоты вращения заготовки. Метчик и плашку устанавливают в специальных держателях. В начальный момент инструмент получает принудительную продольную подачу, которая выполняется вручную, на длину двух-трех резьбовых ниток. Дальнейшее перемещение инструмента происходит за счет самозавинчивания.

Рис. 4.4

Кинематическая схема токарно-винторезного станка модели 16К20

На станке можно нарезать все виды резьб, рассмотренные выше. При нарезании резьбы резьбовым резцом в станке используют цепь главного движения и винторезную цепь, а при нарезании метчиком и плашкой - только цепь главного движения, так как подача инструмента осуществляется самозавинчи- ванием.

На рис. 4.5 показана часть кинематической схемы станка, участвующей в передаче главного дви­жения резания на заготовку, а на рис. 4.6 - часть кинематической схемы, обеспечивающей движение подачи инструменту при нарезании резьбы.

Рис. 4.5

Рис. 4.6

Цепь главного движения (см. рис. 4.5) задает вращательное движение шпинделю станка (вал VI). От электродвигателя М (ЛГ = 10 кВт, п = 1460 мин -1) через клиноременную передачу и коробку скоростей шпиндель может получить 24 различных значения частоты вращения в диапазоне 12,5... 1600 мин -1 (табл. 4.1) и при этом иметь прямое и обратное вращение.

Винторезная цепь (цепь продольной подачи) согласует вращательное движение заготовки и посту­пательное перемещение резьбового резца вдоль оси заготовки так, чтобы за один оборот заготовки ре­зец переместился на шаг (если резьба однозаходная) или на ход (если резьба многозаходная). Началь­ным звеном этой цепи является шпиндель станка, далее движение идет через коробку подач. Конечным звеном является ходовой винт станка с шагом Р х - 12 мм (см. рис. 4.2). Настройку на шаг нареза­емой резьбы проводят с помощью гитары сменных зубчатых колес (К, Ь, М, У) и коробки подач (см. рис. 4.6).

Таблица 4.1

Уравнение кинематического баланса винторезной цепи имеет вид

60 30 25 К М. п 60 " 25 " 45 " Т " ~

где г к. п - передаточное отношение коробки подач. Это уравнение используется при выводе расчетных формул по подбору сменных колес гитары для резьб с шагом Р н , равным табличному Р Т или отличаю­щимся от него.

Таблица 4.2

Коробка подач (см. рис. 4.6) имеет две основные кинематические цепи. Одна цепь служит для наре­зания дюймовых резьб. При этом движение на ходовой винт передается, когда муфты Мг, Мз, М 4 и Ме выключены, а муфта М5 включена:

28 38 25 / 30 35 28\ 30 18

Пвал1Х ‘ 28 ’ 34 " 30 \ И 48’ 28’ 35 у 33 ’ 45

Другая цепь предназначена для нарезания метрических и модульных резьб. При этом муфты М2 и Мб выключены, а муфты М3, М4 и М5 включены:

28 30 /42 28 35\ 18 / 28\ 15

п В ал1Х " 28 " 25 \ 30’ 35 5 28) 45 35) 48

При нарезании метрических и дюймовых резьб устанавливают сменные зубчатые колеса гитары

Т " N ~ 86 ’ 64’

а при нарезании модульных резьб

К М _ 60 86 Т ‘ N “ 73 " 36*

При нарезании резьб с шагом Р н, отличающимся от табличного Р т , сменные зубчатые колеса гитары подбирают расчетным путем. Подбор колес проводят по заранее выбранному значению передаточного отношения коробки подач (примем передаточное отношение коробки подач равным единице).

Наладка станка на нарезание резьбы

Наладку станка на резьбонарезание осуществляют в следующем порядке:

п = и-НЮО-60/^мин -1 , где V - заданная скорость резания, м/с; <7 - диаметр заготовки, мм. Полученное значение п корректи­руем по табл. 4.1;

по табл. 4.2 определяем соответствие заданного шага нарезаемой резьбы табличному значению;

если заданный шаг соответствует табличному, то нарезать резьбу можно без специальной настрой­ки, пользуясь указаниями на положение рукояток коробки подач, находящимися на станке;

если заданный шаг не соответствует табличному (см. табл. 4.2), то для нарезания резьбы необхо­димо выполнить специальную настройку, применяя расчетную формулу для определения передаточного отношения гитары сменных колес.

Например, для метрической резьбы расчетная формула имеет вид

К М __ 5 Рп Т " лГ “ 8 ~Р~ Т "

где Р н - шаг нарезаемой резьбы, Р г - табличное значение шага, ближайшее к шагу нарезаемой резьбы.

По результатам расчета сменные колеса выбирают из следующего набора: 36, 40, 44, 45, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 57, 60, 64, 65, 66, 70, 72, 73, 75, 80, 86, 90, 127 (все зубчатые колеса имеют одинаковый модуль т = 2 мм).

Нарезание резьбы в зависимости от шага Р н проводят за несколько проходов.

Различают четные и нечетные резьбы. Четной называют резьбу, у которой отношение шага (хода) к шагу ходового винта станка (или наоборот) является целым числом, а нечетной - ту, у которой указан­ное отношение дробное. Это разделение определяет приемы настройки станка, которые используются при нарезании резьбы.

При нарезании четной резьбы по окончании прохода резец перемещают в исходное положение вруч­ную или механически (ускоренно) при разомкнутой разъемной гайке ходового винта. Кинематическая связь шпинделя и ходового винта обеспечивает возможность включения разъемной гайки ходового вин­та при любом положении резца относительно резьбы и гарантирует точное попадание его в нарезаемую канавку резьбы.

При нарезании нечетной резьбы после каждого рабочего прохода резец отводят от заготовки в попе­речном направлении, переключают суппорт на обратный ход и, не размыкая разъемную гайку, отводят резец в исходное положение. Затем резец устанавливают на заданную глубину резания и выполняют следующий проход. >

Рассмотрим наладку станка на примере.

Пример.

Требуется нарезать метрическую резьбу с шагом Р н = 5,5 мм. Наружный диаметр заготовки Р) - 40 мм. Материал заготовки - конструкционная сталь. Материал резца - быстрорежущая сталь. Скорость резания у = 0,33 м/с.

Решение".

по заданной скорости резания рассчитываем частоту вращения шпинделя:

п шп = 1000 60 уЦпИ) = 1000 60 0,33/(3,14 40) = 159 мин" 1 .

Полученное значение п шп = 159 мин -1 корректируем по табл. 4.1. Для наладки станка принимаем ближайшее к расчетному табличное значение - п шп = 160 мин -1 ;

К М_ 5 РЪ _ 5 55 _ 5 55 _ 5 И _ 50 66 Ь ’ N ~ 8 ‘ Р т ~ 8 " 6 ” 8 ’ 60 ~ 8 " 12 “ 80 " 72"

Числа зубьев сменных колес выбираем из набора сменных колес: р ис> 4.7

К = 50, Ь = 80, М = 66, N = 72.

Проверяем условие сцепляемости подобранных сменных зубчатых колес (рис. 4.7):

Из конструктивных соображений зубчатые колеса гитары должны иметь следующие значения числа зубьев: К < 88, N < 73; К + Ь + М > 260.

подобранные расчетным путем сменные колеса устанавливаем на станок. При этом коробку подач настраиваем с помощью рукояток на шаг Р т = 6 мм.

Вопросы для самопроверки

Какие виды резьб можно нарезать на токарно-винторезных станках?

Какую резьбу называют четной и какую нечетной?

Назовите приемы настройки станка на нарезание четной и нечетной резьб.

Какой режущий инструмент используют при нарезании наружных и внутренних резьб?

Опишите кинематику нарезания резьб плашками и метчиками.

Укажите назначение цепи главного движения резания.

Укажите назначение цепи подачи при нарезании резьб.

Как осуществляют настройку станка на нарезание резьбы с шагом, равным табличному (см. табл. 4.2)?

Как осуществляют настройку станка при нарезании резьб с шагом, отличающимся от табличного?

Как подбирают сменные зубчатые колеса гитары?

Т е м а 5. МНОГОИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК

Цель - изучение технологических возможностей многоинструментальной обработки на токарно­револьверном станке, основных узлов станка и их назначения; приобретение практических навыков на­ладки станка и самостоятельной работы на нем.

Характеристика многоинструментальной обработки

Назначение и особенности конструкции токарно-револьверного станка

Основные узлы токарно-револьверного станка модели 1К341

Установка заготовок и режущих инструментов

Наладка станка

Вопросы для самопроверки

Для определения углов резца устанавливаются исходные плоскости: основная и плоскость резания (рис. 1.6).

Плоскость резания - плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через режущую кромку.

Основная плоскость - плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач. У токарных и строгальных резцов призматической прямоугольной формы в качестве этой плоскости можно принять опорную поверхность резца. У долбежных резцов основная плоскость перпендикулярна опорной поверхности.

Левые резцы (рис. 1.9, а) резцы, у которых при указанном способе наложения левой руки главная режущая кромка будет расположена в сторону большого пальца.
Головка резца может иметь различную форму и различное расположение относительно стержня резца (рис. 1.10).

Рисунок 1.10 - Формы резцов

Рисунок 1.9 - Резцы. а - правый, б - левый

Прямыми резцами называются такие резцы, у которых ось (ось симметрии) в плане и боковом виде прямая.

Отогнутыми резцами называются такие резцы, у которых ось в боковом виде прямая, а в плане изогнутая.

Изогнутыми резцами называются такие резцы, у которых ось в плане прямая, а в боковом виде изогнутая.

Резцы с оттянутой головкой - это такие резцы, у которых головка уже (тоньше) тела. Головка может быть расположена относительно оси тела резца или симметрично, или с одной стороны, причем головка может быть прямой, отогнутой в сторону или изогнутой.

Вправо (или влево) оттянутыми резцами называются такие, у которых при указанном ранее способе наложения ладони правой (или соответственно левой) руки головка оказывается сдвинутой в сторону большого пальца.

Рассмотрим углы резца как геометрического тела, находящегося в покое (статическое состояние). Ниже рассматриваются углы прямого резца, ось которого установлена перпендикулярно направлению продольной подачи, а вершина расположена по линии центров (рис. 1. 11). Различают углы главные, вспомогательные и углы в плане .

Углы резца

Главные углы резца измеряются в главной секущей плоскости, перпендикулярной проекции главной режущей кромки на основную плоскость. К ним относятся следующие углы.

Главный задний угол α - угол между следами главной задней поверхности резца и плоскости резания.

Угол заострения β - угол между следами передней и главной задней поверхностей резца.

Передний угол γ - угол между следом плоскости, перпендикулярной к плоскости резания, проходящей через главную режущую кромку, и следом передней поверхности резца.

Угол резания δ - угол между следом передней поверхности и плоскости резания. Обычно δ = α + β = 90° - γ (1.5)

Вспомогательные углы резца α 1 , φ 1 , β 1 измеряются во вспомогательной секущей плоскости (см. рис. 1.11) и определяются по аналогии с главными углами резца.

Углы в плане измеряются в основной плоскости.

Главный угол в плане φ - угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость н направлением подачи.

Вспомогательна угол в плане φ 1 - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.

Угол при вершине в плане ε - угол между проекциями режущих кромок на основную плоскость. Из рис. 1.11 видно, что ε + φ + φ 1 = 180°. (1.6)

Углом наклона главной режущей кромки λ - называется угол, заключенный между режущей кромкой и прямой линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости. Этот угол измеряется в плоскости, проходящей через главную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.

Токарная обработка деталей предполагает применение разных видов резцов: проходные, расточные, резьбовые, фасонные. Они проводят черновую и чистовую обработку поверхностей детали, внутреннюю выборку, нарезание резьбы. имеет много признаков. Они конструктивно сформированы следующими основными частями: державкой, рабочей головкой (у некоторых видов резцов может быть сменной).

Под правильной заточкой понимают придание определённой геометрической формы головке резца — обеспечение требуемых значений угловых параметров.

Правильная ориентация режущей кромки определяется трёмя плоскостями. Имеют, установленные стандартами, названия: передняя, задняя и дополнительная (вспомогательная).

Вдоль первой происходит движение образовавшейся стружки. Она именуется главной задней поверхностью. Вторая, направлена вдоль задней поверхности резца. Её называют вспомогательной задней поверхностью. Обе поверхности резца называют кромками. Они повёрнуты лицевой стороной к обрабатываемой детали. Во время заточки уделяется внимание характеристикам встречи обеих кромок. Неправильная операция снижает качество обработки. Приводит к механическому повреждению резца.

Особый интерес представляет точка пересечения плоскостей, называемая вершиной. На неё приходится самая большая нагрузка.

Углы, определяющие характеристики резца делятся на следующие категории:

• главные (в количестве двух);
• вспомогательные (такое же количество);
• углы в плане или в проекции (рассматриваются три угла).

Величины перечисленных показателей зависят от следующих характеристик:

• формы выбранной заготовки;
• назначения и конструкции резцов;
• заданного качества обработки;
• материала режущей головки (если она съёмная);
• физических и механических характеристик металла изделия;
• допустимого припуска;
• скоростью вращения шпинделя.

Конструктивно резцы имеют четыре вида:

• прямой (у них державка и головка располагается в двух вариантах, вдоль одной оси или на двух параллельных осях);
• изогнутый (имеет изогнутую державку);
• отогнутые (отклонён в сторону от направления поступательного движения заготовки);
• оттянутый (ширина головки меньше в размерах, чем державка). Большое значение для формы наконечника играет качество требуемой операции. Их подразделяют на следующие категории:
• черновая обработка (называют обдиркой);
• получистовая;
• чистовая;
• прецизионная (высокой точности).

При задании углов обращают внимание на сторону подачи. Процесс может происходить слева или справа.

Основной называется плоскость, ориентированная вдоль движения резца. Располагается перпендикулярно по отношению к предыдущей — называется плоскостью резания.

Третьей является вспомогательная плоскость. Её след определяет углы резца. Для получения качественного изделия внимание обращают на угол резания и заострения.

Главные углы

Один получил наименование — главный передний угол. Второй соответственно именуется — главный задний.

Каждый влияет на результат обработки:

• Первый непосредственно определяет качество удаляемой поверхности (получаемой стружки). Если он увеличивается — происходит повышенная деформация в верхнем слое. Небольшое значение позволяет инструменту значительно легче удалять лишний металл. Не вызывает повышенного сжатия данного слоя. Существенно облегчает процесс снятия и отведения лишнего металла.
• Увеличение численной величины второго ослабляет надёжность крепления инструмента на резцедержателе. Способствует возрастанию частоты и амплитуды колебаний. Изменение характеристик увеличивает скорость износа резца. Уменьшение величины увеличивает площадь контакта режущей кромки с обрабатываемой поверхностью. Влечёт рост температуры резца.

Вспомогательные углы

Расположены на вспомогательной плоскости. Первый образован её угловой разницей с направлением, ориентированным продолжением режущей кромки.

Вторым является параметр, сформированный отрезком прямой, проходящей через вершину и поверхность расположения кромки.

Углы в плане

Для они имеют следующие названия углов в плане:

• главный угол;
• вспомогательный;
• угол, расположенный у вершины.

Первый образуется между плоскостью расположения проекции кромки с главной плоскостью инструмента.

Второй определяется между продолжением проекции режущей кромки с плоскостью, направленной по движению заготовки.

Третий находится между первой перечисленной плоскостью с основной плоскостью.

Численные значения параметра, расположенного у вершины могут принимать положительные и отрицательные значения. Положительным он получается, когда вершина места заточки находится на нижней точке обрабатываемой детали. Знак минус — вершина достигает высшей точки.

Измерение углов резца

Каждый образец проходит процедуру измерения перечисленных характеристик. Их проводят с использованием специальных измерительных приборов. Используют настольный угломер, или механический, оснащённый нониусом. Полученные результаты обязательно фиксируются в журнале.

Первый тип измерителя позволяет определять параметры углов, расположенных на главной плоскости. Конструктивно он состоит из следующих деталей:

• массивного основания;
• стойки с перемещающимся шаблоном (для задания направления плоскостей);
• измерительного сектора (оснащённого градусной линейкой);
• стопорный винт (для фиксации полученного направления).

Последовательность проведения измерений производится следующим образом. Выбранный образец размещается на основании. Поверхность кромки совмещают с одной плоскостью стойки. Вторую направляют параллельно исследуемой кромки. Полученные значения на градусной линейке являются значением измеряемого показателя. Обязательным условием проведения измерений считается обеспечение плотного прилегания шаблона к соответствующей поверхности резца.

Измерение таких специфических параметров, как углы в плане осуществляется механическим угломером, оснащённым нониусом. Его конструкция включает следующие основные элементы:

• двух специальных секторов, каждая из которых имеет свою угловую шкалу;
• двух независимых измерительных направляющих;
• специального подвижного нониуса.

Последовательность проведения измерений несколько отличается от последовательности операций настольного угломера.

Для получения точного значения параметра необходимо точно совместить одну планку с боковой поверхностью корпуса. Режущую кромку следует направить параллельно второй планке. Численные значения считывают с помощью имеющегося встроенного нониуса. Полученные значения фиксируются в документации.

Главный угол в плане φ определяет соотношение между шириной и толщиной среза при постоянных значениях подачи и глубины резания. С уменьшением главного угла в плане φ уменьшается толщина среза и увеличивается его ширина. Это приводит к увеличению активной длины кромки, т. е. длины, находящейся в соприкосновении с заготовкой. Сила и температура резания, приходящиеся на единицу длины кромки, уменьшаются, а вместе с этим снижается и износ резца. С уменьшением угла φ резко возрастает радиальная составляющая силы резания Ру, что может повести к прогибу заготовки и даже к вырыванию ее из центров при недостаточном креплении. Одновременно могут появиться и вибрации при работе.

Экспернментальные работы показывают, что с уменьшением угла φ при постоянной подаче стойкость резца резко увеличивается, тогда как при постоянной толщине среза стойкость резца остается почти постоянной вне зависимости от изменения угла φ. Отсюда следует, что на стойкость резца оказывает влияние в основном толщина среза - примерно такое же, как и угол φ. С увеличением толщины среза степень влияния ее на стойкость возрастает. Следовательно, для повышения производительности рекомендуется применять малые углы φ при постоянной толщине среза, максимально допустимой в отношении прочности режущей кромки и при соответствующем (возможном) повышении подачи согласно формуле s=a/sin φ .Такой выбор режима резания возможен только при условии жесткости и виброустойчивости системы СПИД и при небольшом припуске на обработку. Рекомендуется применять углы в плане φ (в град.):

Для чистовой обработки в жестких условиях... 10-20

При обработке в жестких условиях, если l/d <6 ... 30-45

При работе в нежестких условиях l/d=6-12 ... 60-75

При обработке длинных заготовок малого диаметра l/d>12 ... 90

Рис. 7 - Главный угол в плане φ

Так, например, при обработке больших и массивных детален на крупных станках большой жесткости выгодно с точки зрения наибольшей стойкости применяй, резцы с углом в плане 10-20°. Наоборот, при обработке нежестких деталей, например валиков, втулок, гаечных метчиков, сверл, разверток и т. п., рекомендуется работать с большими углами в плане φ = 60-75°. При наличии у этих деталей буртиков, ступеней целесообразно применять резцы с φ = 90°. Они позволяют производить наряду с обработкой на проход также и поперечное обтачивание и таким образом отпадает надобность в смене резца. Для деталей типа ступенчатых валиков при такой обработке получается большая экономия во времени, связанном с перестановкой резцов. В станкостроении имеется значительное количество таких деталей; по этой причине станкостроители часто применяют резцы с φ - 90°.