ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ РЕЗЦОВ
1.1 Цель работы
Закрепление сведений об основных поверхностях и геометрических параметрах резцов различных типов; ознакомление с методами измерения геометрических параметров резцов и приборами, применяемыми для этой цели; приобретение навыков эскизирования резцов.
1.2 Общие сведения
1.2.1 Основные типы резцов, применяемые в машиностроении, можно классифицировать по следующим признакам:
- по виду станков (рисунок 1.1): токарные (а), строгальные (б), долбежные (в), расточные, автоматно-револьверные и специальные;
а) б) в)
Рисунок 1.1 Классификация резцов по виду станков
- по виду обработки (рисунок 1.2): проходные (а), подрезные (б), отрезные (в), прорезные (поз.5), расточные (поз.9,10), галтельные, резьбовые (поз.7), фасонные (поз.2);
а) б) в)
Рисунок 1.2 Классификация токарных резцов по виду обработки
- по характеру обработки: черновые (обдирочные), чистовые, для тонкого точения;
- по направлению подачи (рисунок 1.3): правые и левые;
левый правый
Рисунок 1.3 Классификация резцов по направлению подачи
- по сечению крепежной части: прямоугольные, квадратные, круглые;
- по конструкции рабочей части: прямые (рисунок 1.2, поз.6), отогнутые (рисунок 1.2, поз.1,4,8,9,10), изогнутые (рисунок 1.1б.), с оттянутой головкой (рисунок 1.2, поз. 5) ;
- по способу изготовления: с рабочей частью, выполненной за одно целое с крепежной; с рабочей частью, приваренной встык; с наплавленной, напайной, клееной пластинкой; с механическим креплением пластинок или вставок;
- по роду инструментального материала: из сверхтвердых материалов, с пластинками из твердого сплава и минералокерамики, из быстрорежущей, легированной, углеродистой стали.
1.2.2 Поверхности и плоскости, образуемые при резании
Рисунок 1.4 Поверхности и плоскости, образуемые при обработке
В процессе обработки заготовка имеет следующие поверхности (рисунок 1.4): обрабатываемую (поз.1), обработанную (поз.3) и поверхность резания (поз.2). Для описания геометрии инструмента используют координатные плоскости: плоскость резания (поз.4), основная плоскость (поз.5) и главная секущая плоскость (6). Более подробно об этом смотри ниже.
1.2.3 Части и элементы резца
Резец состоит из рабочей и крепежной частей. Рабочая часть имеет форму клина. С ее помощью от заготовки отделяют слой определенной толщины, превращая его при этом в стружку. Крепежная часть - обычно стержень прямоугольного, квадратного или круглого сечения, служащий для закрепления резца в резцедержателе станка.
На рабочей части резца затачивают переднюю поверхность 1, контактирующую в процессе резания со срезаемым слоем и стружкой; главную заднюю поверхность 2, контактирующую с поверхностью резания; вспомогательную заднююповерхность3,обращенную к обработанной поверхности (рисунок 1.5).
Рисунок 1.5 Основные элементы токарного проходного резца
Пересечение передней и главной задней поверхностей образуют главную режущую кромку 4, пересечение передней и вспомогательной задней поверхностей - вспомогательную режущую кромку 5. Место сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок называется вершиной резца 6. Сопряжение может быть выполнено по дуге окружности радиуса r (величина r = 0,5...2 мм) или по переходной кромке под углом j0 (j0 = j/2) (рисунок 1.6).
Рисунок 1.6 Форма сопряжения главной и вспомогательной режущих
кромок
1.2.4 Геометрические параметры резца
Форма режущей части резца определяется конфигурацией и расположением в пространстве его поверхностей и кромок относительно координатных плоскостей с помощью углов, называемых геометрическими параметрами или просто геометрией резца. Для определения геометрии резца используют следующие координатные плоскости: плоскость резания (рисунок 1.4, поз.4 и на рисунке 1.7 обозначена Pn), основная плоскость (рисунок 1.4, поз.5 и на рисунке 1.7 обозначена Py), главная секущая плоскость (рисунок 1.4, поз.6 и на рисунке 1.8) и вспомогательная секущая плоскость показанная на рисунке 1.8.
а) б)
Рисунок 1.7 Геометрические параметры системы резания:
а) обработка плоскостей ; б) обработка тел вращения
Плоскостью резания - называется плоскость, проходящая через главную режущую кромку и совпадающая с вектором скорости главного движения.
Основной плоскостью - называется плоскость, перпендикулярная направлению вектора скорости главного движения. У токарных резцов эта плоскость совпадает с нижней опорной поверхностью резца.
Для определения положения передней и задней поверхности относительно координатных плоскостей используют так называемые секущие плоскости - главная и вспомогательная.
Главной секущей плоскостью - называется плоскость, перпендикулярная проекции главной режущей кромке на основную плоскость.
Вспомогательной секущей плоскостью - называется плоскость, перпендикулярная проекции вспомогательной режущей кромке на основную плоскость.
Углы, измеряемые в главной секущей плоскости, называются главными, а во вспомогательной секущей плоскости - вспомогательными.
В главной секущей плоскости измеряют главный задний угол, передний угол, угол заострения и угол резания (рисунок 1.8).
Главным задним углом a - называется угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания.
Главным передним углом g - называется угол между передней поверхностью резца и нормалью к плоскости резания в рассматриваемой точке главной режущей кромки. Он имеет положительное значение, если любая точка передней поверхности ниже главной режущей кромки и отрицательное - если любая точка передней поверхности оказывается выше главной режущей кромки.
Углом заострения b - называется угол между главной задней и передней поверхностями резца.
Углом резания d - называется угол между плоскостью резания и передней поверхностью резца.
Между этими углами существует соотношение:
a+ g+ b = 900 ; (1.1)
d ± g = 900 ; (1.2)
Во вспомогательной секущей плоскости измеряются: вспомогательный передний и вспомогательный задний углы.
Рисунок 1.8 Геометрические параметры резца
Вспомогательный задний угол a1 - это угол между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, перпендикулярной к основной плоскости и проходящей через данную точку вспомогательной режущей кромки.
Вспомогательный передний угол g1 - это угол между нормалью к плоскости, перпендикулярной основной плоскости и касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке вспомогательной режущей кромки.
В основной плоскости измеряют углы в плане.
Главным углом в плане j - называется угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.
Вспомогательным углом в плане j1 - называется угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.
Углом в плане при вершине e называется угол между проекциями главной и вспомогательной режущей кромок на основную плоскость.
Между углами в плане существует соотношение:
j + e + j1 = 1800 (1.3)
В плоскости резания измеряется угол наклона главной режущей кромки l (рисунок 1.9), который определяет прочность вершины резца и направление схода стружки .
Рисунок 1.9 Угол наклона главной режущей кромки
Углом наклона главной режущей кромки l - называется угол между режущей кромкой и основной плоскостью, проходящей через вершину резца.
Если любая точка главной режущей кромки выше чем вершина резца, то угол l положительный, если ниже - отрицательный.
1.3 Описание лабораторной установки
1.3.1 Лабораторное оборудование
1) Резцы различных типов - проходной, подрезной, отрезной.
- Угломеры: угломер настольный типа МИЗ, универсальный типа ЛМГ, маятниковый.
3) Штангенциркуль 0-250 мм.
4) Линейка 0-250 мм.
1.3.2 Назначение лабораторной установки.
1.3.2.1 Настольный угломер МИЗ предназначен для измерения углов режущих инструментов с точностью до 1°. Угломер имеет плиту 1, на которую устанавливается измеряемый резец (рисунок 1.10). В конце плиты находится вертикальный стержень 2, по которому перемещается ползунок 3. При помощи винта 4 этот ползунок может быть закреплен в нужном положении. С ползунком соединен сектор 5, снабженный шкалой в градусах. При измерении углов сектор устанавливают в той плоскости, в которой требуется измерить углы (главная или вспомогательная секущие плоскости ). На секторе имеется поворотный измерительный рычаг 6. Верхнее плечо рычага имеет на конце риску и скользит по сектору шкалы с делениями, а нижнее плечо рычага имеет две взаимоперпендикулярные измерительные грани 7. Риска рычага показывает нуль на шкале сектора в том случае, когда одна измерительная грань находится в горизонтальном положении, а другая - вертикальном.
Рисунок 1.10 Измерения углов a, g, l на настольном угломере МИЗ
При измерении главных углов плоскость сектора устанавливается перпендикулярно к главной режущей кромке. Для измерения переднего угла горизонтальная измерительная грань поворачивается до соприкосновения с передней гранью резца и по риске верхнего плеча рычага отсчитывается количество градусов на шкале сектора. При измерении главного заднего угла вертикальная измерительная грань поворачивается до соприкосновения с главной задней гранью резца и на шкале сектора отсчитываются показания в градусах по риске поворотного рычага. Вспомогательный задний угол a1 , и вспомогательный передний угол g1 измеряются аналогично соответственно a и g , с той лишь разницей, что измерение производится в плоскости, перпендикулярной вспомогательной режущей кромке.
Для измерения угла наклона главной режущей кромки l сектор прибора устанавливают в плоскости, проходящей через главную режущую кромку резца, и горизонтальная измерительная грань опускается до полного соприкосновения с режущей кромкой. Величина угла отсчитывается на шкале сектора.
1.3.2.2 Настольный угломер ЛМТ служит для измерения всех углов резца ( рис. 1.11 ). Он состоит из плиты 1 и вертикальной стойки 2. По ней перемещается ползун 3, на котором укреплены три сектора с измерительными шкалами и поворотными рычагами. Верхнее плечо поворотного рычага, скользящее по делениям шкалы, имеет риску, нижнее плечо - две измерительные грани 4. Ползун с секторами при необходимости ( после ослабления фиксатора 6 ) может поворачиваться вокруг оси стойки. Фиксатор 6 удерживает ползун при различных углах поворота вокруг оси стойки в любом положении по высоте. Поворотные рычаги снабжены винтами 7, позволяющими фиксировать их в определенном положении при измерении углов резца. На плите 1 имеется передвижная направляющая линейка 5, служащая для правильной установки резца при измерении углов в плане.
Рисунок 1.11 Универсальный угломер ЛМТ
Измерение углов a , a1 , g , g1 производится с помощью сектора 1 аналогично угломеру МИЗа. При измерении углов в плане ползун поворачивается на стойке так, чтобы основание горизонтального сектора 2 соприкасалось без зазора с торцем передвижной направляющей линейки, т.е. было перпендикулярно к оси резца. Затем измерительная грань поворачивается: до соприкосновения с главной режущей кромкой - измеряется угол j; до соприкосновения со вспомогательной режущей кромкой - j1.
измеряется угол .
Для измерения угла наклона главной режущей кромки ползун поворачивается на стойке так, чтобы сектор 3 и режущие лезвия находились в одной плоскости. Отклонение риски верхнего плеча от нуля шкалы сектора при совмещении горизонтальной грани с режущей кромкой резца покажет величину угла l .
1.3.2.3 Маятниковый угломер (рисунок 1.12) предназначен для измерения углов режущих инструментов различных видов. Его работа основана на принципе действия маятника, на одной оси с которым укреплена стрелка. Стрелку фиксируют с помощью кнопки тормоза, расположенной на корпусе угломера.
Рисунок 1.12 Измерение углов g, l, j маятниковым угломером ВНИИ
Угломер имеет 2-е шкалы - красную и черную. Измерение от вертикали производится по черной шкале, измерение от горизонтали - по красной шкале. К корпусу угломера прикреплена измерительная линейка. При установке ребра линейки от горизонтали стрелка показывает угол наклона. Для проверки угломер устанавливают ребром линейки на плиту, выверенную по горизонтали с помощью уровня. Стрелка угломера должна показывать нуль.
Режущий инструмент при измерении устанавливают базовой поверхностью на плиту или зажимают в центрах. Затем ребро измерительной линейки угломера прикладывают к поверхности, определяющий измеряемый угол, и нажимают на кнопку тормоза. После прекращения колебаний стрелки отпускают кнопку и отсчитывают по шкале показания.
1.4 Порядок выполнения лабораторной работы
1) Ознакомьтесь с разделами 1.1-1.3 настоящего руководства.
2) Получить резцы для измерения.
3) Измерьте геометрические и конструктивные параметры резцов и занесите их в таблицу. При этом необходимо учесть следующее:
а) углы резцов a, g, b, d, l, измерять с точностью ± 1°;
б) углы j, e, j1 - с точностью ± 2°;
в) углы и у отрезных резцов с точностью ± 0°30 ;
г) величину угла резания подсчитать по формуле: d = 900 - g берется со своим знаком;
д) величину угла заострения подсчитать по формуле: b = 900 - g
4) Начертите эскиз проходного ( подрезного ) резца с необходимым сечением и видами.
5) Начертите эскиз одного из измерительных угломеров.
6) Отчитайтесь о проделанной работе.
а) на стенде-экзаменаторе;
б) перед преподавателем.
1.5 Контрольные вопросы
1 Типы резцов. 2 Части и элементы резца. 3 Классификация резцов. 4 Поверхности обрабатываемой детали. 5 Какие координатные плоскости устанавливаются для определения углов резца? Дать определение этих плоскостей.
6 Дать определение углов резца: a, b, g, d, j, j1, e, l . Какие соотношения между углами a1, b1, g и j1, j, e ?
1.6 Литература
1 Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент.
М.: Маш. - 1973.
2 Егоров С.В., Червяков А.Г. Резание конструкционных материалов
( лабораторный практикум ). М.: Высшая. школа. - 1975.
3 Третьяков И.П., Аршинов В.А., Кисилев Н.Ф. Лабораторные работы по
курсу “Резание металлов”. М.: Машиностроение. - 1985.
4 ГОСТ 25762-83. Обработка резанием. Термины, определения и
обозначения общих понятий.
5 ГОСТ 2575-83. Инструменты режущие. Термины и определения общих
понятий
Приложение:
Скачать: