Министерство Высшего и Среднего Специального Образования Республики Узбекистан
Ташкентский Государственный Технический Университет
им. Абу Райхана Беруни
Механико-машиностроительный факультет
Кафедра «Технология машиностроения»
Отчёт по лабораторным работам
по курсу «Основы теории резания и инструменты»
Выполнил: ___________________
Студент гр. ___Валиев С.____
Принял: асс. Желтухин А.В.
Ташкент 2012 г.
| Лабораторная работа № 1. Классификация токарных резцов….. | ___ |
| Лабораторная работа № 2. Геометрические параметры токарного резца………………………………………………………………. | |
| Лабораторная работа № 3. Определение зависимости коэффициента усадки от режима резания…………………………………. | |
| Лабораторная работа № 4. Определение температуры резания методом естественной термопары при точении..…………………………. | |
| Лабораторная работа № 5. Определение зависимости износа токарного резца от времени его работы..………………………………….. | |
| Лабораторная работа № 6. Определение зависимости стойкости токарного резца от скорости резания и подачи..……………… | |
Цель работы: Изучить классификацию и виды токарных резцов.
Теоретическая часть
При работе на токарных станках применяют различные режущие инструменты: резцы, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки, фасонный инструмент и др. Токарные резцы являются наиболее распространенным инструментом, они применяются для обработки плоскостей, цилиндрических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и т. д.
Резец (англ. tool bit) - режущий инструмент, предназначен для обработки деталей различных размеров, форм, точности и материалов.
Для достижения требуемых размеров, формы и точности изделия с заготовки снимаются (последовательно срезаются) слои материала при помощи резца. Жёстко закреплённые в станке резец и заготовка в результате относительного перемещения контактируют друг с другом, происходит врезание рабочего элемента резца в слой материала и последующее его срезание в виде стружки.
Рис.1. Основные элементы токарного резца.
Рабочий элемент резца представляет собой острую кромку (клин), который врезается в слой материала и деформирует его, после чего сжатый элемент материала скалывается и сдвигается передней поверхностью резца (поверхностью схода стружки). При дальнейшем продвижении резца процесс скалывания повторяется и из отдельных элементов образуется стружка. Вид стружки зависит от подачи станка, скорости вращения заготовки, материала заготовки, относительного расположения резца и заготовки, использования СОЖ (смазочно-охлаждающие жидкости) и других причин. Элементы резца показаны на рисунке 1.
Токарный проходной резец состоит из следующих основных элементов:
Рабочая часть (головка);
Стержень (державка) - служит для закрепления резца на станке.
Рабочую часть резца образуют:
Передняя поверхность - поверхность, по которой сходит стружка в процессе резания.
Главная задняя поверхность - поверхность, обращенная к поверхности резания заготовки.
Вспомогательная задняя поверхность - поверхность, обращенная к обработанной поверхности заготовки.
Главная режущая кромка - линия пересечения передней и главной задней поверхностей.
Вспомогательная режущая кромка - линия пересечения передней и вспомогательной задней поверхностей.
Вершина резца - точка пересечения главной и вспомогательной режущих кромок.
Резцы классифицируются:
по виду обработки,
по направлению подачи,
по конструкции головки,
по роду материала рабочей части,
по сечению тела резца и другие.
По виду обработки различают резцы:
Проходной – для точения плоских торцовых поверхностей;
Расточные – для точения сквозных и глухих отверстий;
Отрезные – для разрезания заготовок на части и для протачивания кольцевых канавок;
Резьбовые наружные и внутренние – для нарезания резьб;
Галтельные – для точения закруглений;
Фасонные – для обтачивания фасонных поверхностей.
По направлению подачи (рис.2) резцы делятся на:
правые, работающие с подачей справа на лево;
левые, работающие с подачи слева направо.
Рис.2. Определение направления подачи.
А - левый, Б - правый.
По конструкции бывают:
Прямые - резцы, у которых ось головки резца является продолжением или параллельна оси державки.
Отогнутые - резцы, у которых ось головки резца наклонена вправо или влево от оси державки.
Изогнутые - резцы, у которых ось державки при виде сбоку изогнута.
Оттянутые - резцы, у которых рабочая часть (головка) уже державки.
Конструкции токарей- и конструкторов-новаторов (частные случаи) и прочие.
Конструкции Трутнева - с отрицательным передним углом γ, для обработки весьма твердых материалов.
Конструкции Меркулова - с повышенной стойкостью.
Конструкции Невеженко - с повышенной стойкостью.
Конструкции Шумилина - с радиусной заточкой на передней поверхности, применяются на высоких скоростях обработки.
Конструкции Лакура - с повышенной виброустойчивостью, которая достигается тем, что главная режущая кромка расположена в одной плоскости с нейтральной осью стержня резца.
Конструкции Борткевича - имеет криволинейную переднюю поверхность, что обеспечивает завивание стружки и фаску, упрочняющую режущую кромку. Предназначен для получистовой и чистовой обработки стальных деталей, а также для обточки и подрезки торцов.
Расточный резец Семинского - высокопроизводительный расточный резец.
Расточный резец «улитка» Павлова - высокопроизводительный расточный резец.
Резьбонарезной резец Бирюкова.
По сечению стержня бывают:
прямоугольные.
квадратные.
круглые.
По способу изготовления бывают:
цельные - это резцы, у которых головка и державка изготовлены из одного материала.
составные - режущая часть резца выполняется в виде пластины, которая определённым образом крепится к державке из конструкционной углеродистой стали. Пластинки из твердого сплава и рапида припаиваются или крепятся механически.
По характеру обработки бывают:
обдирочные (черновые).
чистовые. Чистовые резцы отличаются от черновых увеличенным радиусом закругления вершины, благодаря чему шероховатость обработанной поверхности уменьшается.
резцы для тонкого точения.
По виду обработки
По применяемости на станках резцы разделяются на:
токарные
строгальные
долбежные
Выводы:
Цель работы: Изучить геометрические параметры токарных резцов.
Теоретическая часть
Из всех видов токарных резцов наиболее распространенными являются проходные резцы. Они предназначены для точения наружных поверхностей, подрезки торцов, уступов и т.д.
Рис. 1. Основные типы токарных резцов: а – проходной прямой;
б – проходной отогнутый; в – проходной упорный; г – отрезной
Проходные прямые резцы предназначены для обработки наружных поверхностей с продольной подачей (рис. 1, а).
Проходной отогнутый резец наряду с обтачиванием с продольной подачей может применяться для подрезания торцев с поперечной подачей (рис. 1, б).
Проходной упорный резец применяется для наружного обтачивания с подрезкой уступа под углом 90° к оси (рис. 1, в).
Отрезной резец предназначен для отрезания частей заготовок и протачивания кольцевых канавок (рис. 1, г).
Для определения углов резца установлены понятия: плоскость резания и основная плоскость. Плоскостью резания называют плоскость, касательную к поверхности резания и проходящую через главную режущую кромку резца.
Основной плоскостью называют плоскость, параллельную направлению продольной и поперечной подач; она совпадает с нижней опорной поверхностью резца.
Главные углы (рис.2.) измеряются в главной секущей плоскости.
Рис.2. Главная секущая плоскость. [ 1 ]
Главные углы измеряются в главной секущей плоскости.
Сумма углов α+β+γ=90°.
Главный задний угол α - угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания. Служит для уменьшения трения между задней поверхностью резца и деталью. С увеличением заднего угла шероховатость обработанной поверхности уменьшается, но при большом заднем угле резец может сломаться. Следовательно чем мягче металл, тем больше должен быть угол.
Угол заострения β - угол между передней и главной задней поверхностью резца. Влияет на прочность резца, которая повышается с увеличением угла.
Главный передний угол γ - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через главную режущую кромку. Служит для уменьшения деформации срезаемого слоя. С увеличением переднего угла облегчается врезание резца в металл, уменьшается сила резания и расход мощности. Резцы с отрицательным γ применяют для обдирочных работ с ударной нагрузкой. Преимущество таких резцов на обдирочных работах заключается в том, что удары воспринимаются не режущей кромкой, а всей передней поверхностью.
Угол резания δ=α+β.
Вспомогательный задний угол α 1 - угол между вспомогательной задней поверхностью резца и плоскостью, проходящей через его вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.
Вспомогательный передний угол γ 1 - угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через вспомогательную режущую кромку
Вспомогательный угол заострения β 1 - угол между передней и вспомогательной задней плоскостью резца.
Вспомогательный угол резания δ 1 =α 1 +β 1 .
Методика измерения углов
Углы резца измеряют с помощью универсального настольного угломера, состоящего из основания, в котором закреплена вертикальная стойка с измерительным устройством. При настройке угломера измерительное устройство перемещают по вертикальной стойке и в нужном положении фиксируют стопорным винтом.
Для измерения главного переднего угла g планку угольника b поворачивают до соприкосновения с передней поверхностью резца. При этом риска на указателе покажет значение угла (рис. 3).
При измерении главного заднего угла a пользуются вертикальной планкой угольника a, которой касаются главной задней поверхности резца.
Необходимо помнить, что главные углы резца a и g измеряют в плоскости нормальной к проекции главной режущей кромки на основную плоскость. Полученные значения заносят в таблицу 1.
Рис. 3. Схема измерения углов в главной секущей плоскости.
Перед измерением углов в плане j и j 1 измерительное устройство поворачивают на 180° и снова фиксируют (рис. 4). При измерении главного угла в плане j резец прижимают к упору стола, а поворотную планку разворачивают до соприкосновения с главной режущей кромкой. Тогда указатель покажет значение угла j .
Аналогично измеряют вспомогательный угол в плане j 1 , только в этом случае поворотную планку разворачивают до соприкосновения со вспомогательной режущей кромкой.
Рис. 4. Схема измерения углов в основной плоскости.
Для определения величины угла 1 , регулируя положение измерительного устройства по высоте, горизонтальную планку приводят в соприкосновение с главной режущей кромкой без зазора (рис. 5).
Рис. 5. Схема измерения угла 1.
С целью повышения прочности режущей части резца предусматривается также радиус скругления его вершины в плане: r = 0,1...3,0 мм. При этом большее значение радиуса применяется при обработке жестких заготовок, так как с увеличением этого радиуса возрастает радиальная составляющая силы резания.
Расчётная часть
Рис. 6. Углы проходного резца.
Таблица- 1. Значения углов резцов
| № | Наименование резцов | Основные параметры |
||||||
| ГОСТ | hxb | L | n | R | Тип пластин по ГОСТ 25395-82
|
|||
| 10 0 | 0 0 |
|||||||
| 1. | Токарный проходной отогнутый резец (рис.1) | ГОСТ 18877-73. Настоящий стандарт распространяется на токарные проходные отогнутые резцы общего назначения, с углами φ =45°, φ
1 =45°, с напаянными пластинами из твердого сплава. | ||||||
| Пример условного обозначения | hxb | L | l | a | Тип пластин по ГОСТ 25395-82
|
|||
| 1 | 2 |
|||||||
| 2. | Токарный отрезной резец (рис.2) | ГОСТ 18884-73. Настоящий стандарт распространяется на токарные отрезные резцы общего назначения, с углами φ =90°, φ =100°, с напаянными пластинами из твердого сплава. | ||||||
| Пример условного обозначения | ||||||||
 |  |
| Токарный проходной отогнутый резец (рис.1) | Токарный отрезной резец (рис.2) |
Выводы:
Цель работы: Определить зависимость коэффициента усадки от режима резания.
Теоретическая часть
Стружка - это деформированный и отделенный в результате обработки резанием поверхностный слой материала заготовки.
В результате деформации срезаемого металла обычно оказывается, что длинна срезанной стружки короче пути, пройденного резцом.
Это явление профессор И. А. Тиме назвал усадкой стружки. При укорочении стружки размеры ее поперечного сечения изменяются по сравнению с размерами поперечного сечения срезаемого слоя металла. Толщина стружки оказывается больше толщины срезаемого слоя, а ширина стружки примерно соответствует ширине среза.
Чем больше деформация срезаемого слоя, тем больше отличается длинна стружки от длины пути, пройденного резцом.
Усадку стружки можно характеризовать коэффициентом усадки I, представляющим собой отношение длины пути резца L к длине стружки l:
(1)
На коэффициент усадки стружки основное влияние оказывают род и механические свойства материалов обрабатываемой детали, передний угол инструмента, толщина срезаемого слоя, скорость резания и применяемая смазочно-охлаждающая жидкость.
Коэффициент усадки стружки не может служить количественным показателем степени деформированности срезаемого слоя. На рис. 1 изображена связь между коэффициентом усадки и относительным сдвигом при различных передних углах инструмента. Хотя с увеличением коэффициента усадки в пределах его значений, встречающихся при применяемых режимах резания, относительный сдвиг при постоянном переднем угле 
возрастает, но при различных передних углах одному и тому же коэффициенту усадки соответствует различная величина относительного сдвига.
Лабораторная работа 6
Тема: Геометрические параметры токарных резцов.
Цель работы: приобрести практические навыки измерения углов токарных резцов.
Необходимое оборудование, инструменты и материалы:
Универсальный угломер.
Измерительные инструменты: линейка (металлическая, масштабная), штангенциркуль.
Подставка или плита.
Плакат "Способы измерения углов".
Резцы: а) проходной, б) отрезной.
Пояснения к работе
Геометрические параметры ревущих инструментов оказывают существенное влияние на увеличение режимов резания, а, следовательно, на увеличение производительности труда, что является основной задачей, поставленной перед промышленностью решением КПСС и правительством. Для полного использования режущих свойств резца необходимо придать его ревущей части рациональную форму, которая получается заточкой резца, а следовательно, углами резца. Бели-чина углов определяется их измерением. Правильно выбранные геометрические размеры обеспечивают стойкость и производительность режущего инструмента.
Режущая часть резца выполняется в виде клина, как наивыгоднейшая форма, и в ней различают следующие углы (Рис. 1):
1. Главные, рассматриваемые в главной секущей плоскости:
- главный передний угол (угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания и проходящей через главную режущую кромку).
- задний главный угол (угол между касательной к главной задней поверхности резца в рассматриваемой точке режущей кромки и плоскостью резания, при плоской задней поверхности резца - угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания).
- угол заострения (угол между передней и главной заднее поверхностями резца).
- угол резания (угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания).
При положительном значении угла между углами существуют следующие зависимости:
+ + = 90 ; + = ; = 90 -
При отрицательном значении угла угол > 90 градусов.
2. Вспомогательные углы, рассматриваемые во вспомогательной секущей плоскости:
1 – вспомогательный передний угол
1 - вспомогательный задний угол.
3. Углы в плане:
- главный угол в плане (угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи).
1 - вспомогательный угол в плане (угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи).
- угол при вершине в плане (угол между проекциями режущих кромок на основную плоскость).
4. Угол наклона главной режущей кромки (угол, заключенный между главной режущей кромки и линией, проведённой через вершину резца параллельно основной плоскости) Рис. 2.
Для измерения углов используются различной конструкции угломеры:
1. Универсальный угломер Семенова (Рис. 3).
2. Универсальный угломер (Ленинградский механический техникум)
3. Универсальный угломер Спиридовича.
4. Настольный угломер конструкции МИ 3.
Универсальный угломер Семенова предназначен для измерения наружных и внутренних углов, а также высот. Используется для измерения углов. Состоит из сектора, или основания 5, на котором нанесена основная градусная шкала - 6. По сектору перемещается пластина - 4 с нониусом, на котором с помощью державки - 3 закрепляется угольник - 2, связанный со съемной лекальной линейкой – 1.
Основная шкала угломера градуирована в пределах 0 - 130 град., но различными переустановками измерительных деталей достигайся измерение углов 0 - 320 град.. Точность отсчёта по нониусу составляет 2 -5 мин., а по градусной шкале 10 - 30 мин.. Метод измерения сводится к установке измеряемых поверхностей между подвижной линейкой сектора - 5 и подвижной лекальной линейкой № - 1 таким образом, чтобы образовался необходимый контакт, т.е. невидимый или видимый равномерный просвет.
Задание
На плиту или подставку установить токарный резец.
1. Линейкой измерить длину резца - l , а штангенциркулем сечение Н и В.
2. С помощью угломера определить углы -
3. Сделать эскизы сечений режущей чисти резцов.
4. Данные измерений занести в таблицу:
Наименование резца
1
1
1
5. Сделать выводы, т.е. определить, для каких работ предназначены данные резцы.
6. Дать ответы на тестовые задания.
Форма отчета
Отчет по лабораторной работе оформляется на листе (формат А4) и должен содержать: наименование и цель работы, указание об оборудовании, инструментах и материалах, эскизы измеряемых резцов, эскизы сечений режущей части резцов с буквенным обозначением углов, сводную таблицу всех измерений, назначение исследуемых резцов, выполнить тестовые задания.
Рис. 3Универсальный угломер Д. С. Семенова.
Тестовые задания
Выберите правильный ответ:
Угол, расположенный между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, это угол –
передний
заостренный
4. угол резания
Выберите правильный ответ:
Угол, расположенный между передней поверхностью и задней поверхностями резца является
передним углом
задним углом
углом заострения
4. углом резания
Выберите правильный ответ:
При увеличении переднего угла угол резания ...
1. уменьшается
2. увеличивается
3. остается неизменным
Выберите правильный ответ:
Сумма углов в плане + 1 + = ?
Выберите правильный ответ:
При заточке заднего угла = 10°, переднего угла = 10°, угол заострения равен:
У
становите соответствие:
Углы: Ответ:
1. передний -
2. заострения -
3. угол резания -
4. задний угол -
Выберите правильный ответ:
Угол, расположенный между главной режущей кромкой и вспомогательной режущей кромкой на основную плоскость резца - это:
1. главный угол в плане
2. вспомогательный угол в плане
3. угол при вершине
Выберите правильный ответ:
Угол, расположенный между задней поверхностью резца и плоскостью резания это угол –
2. передний
3. заостренный
4. угол резания
Выберите правильный ответ:
Угол, расположенный между передней поверхностью и плоскостью резания, это угол –
1. передний
2. заострения
4. угол резания
Выберите правильный ответ:
При увеличении переднего и заднего угла угол заострения...
1. уменьшается
2. увеличивается
3. остается неизменным
Расточной резец широко применяется в машиностроении и производстве. Их используют для обработки сквозных и глухих отверстий на токарной группе станков. Резцы расточные токарные помогают достичь более точных результатов в работе, а также создают высокую частоту обработки. Инструментом последовательно снимаются слои металла, что помогает расширить обрабатываемое отверстие до нужных размеров. Благодаря точному оборудованию, результат можно регулировать в пределах десятых долей миллиметра. Если резец для расточки хорошо заточен и находится в исправном состоянии, то он может работать с различными металлами, так как он всегда должен быть более жестким, чем деталь. Для надежности, всегда требуется проверять его закрепление, так как неправильное положение может привести к поломке самого инструмента или браку обработки детали.
Основной упор в данном резце сделан на высокую производительность в работе. Как правило, расточной резец снимает относительно небольшие слои, которые помогают расширить отверстие, так что здесь важна скорость и точность, что в свою очередь отображается на геометрии изделия. Рабочая поверхность сделана клинообразной формы, так как это помогает лучше врезаться в слой материала и деформировать его, снимая стружку должной толщины. Постепенное скалывание верхнего слоя материала доводит заготовку до необходимого состояния. Действующим стандартом, по которому изготавливается резец расточной, является ГОСТ 18872-73, что предназначен для изделий из быстрорежущей стали, наименьший диаметр которых достигает 14 мм. Если же инструмент предназначается для глухих отверстий, диаметр которых составляет до 6 мм, то это уже будет ГОСТ 18873-72. Если расточной резец изготавливается из твердосплавного состава, то здесь будет актуальным ГОСТ 18882-73 для сквозных отверстий и ГОСТ 18883-72 – для глухих, соответственно.
фото:расточные токарные резцы по металлу
Виды расточных резцов
Расточной резец может быть выполнен в нескольких вариантах. Быстрорежущий вид служит для обработки различных легких материалов и соответствующих сплавов, куда можно отнести алюминий, фторопласт, текстолит и другие материалы.
Для более крепких и тяжелых составов применяются монолитные, резец расточной твердосплавный или со вставками пластин из твердых сплавов. Такие изделия уже могут работать с бронзой, сырой сталью, нержавейкой, калеными сортами стали и другими материалами.
Все эти разновидности в свою очередь разделяются и по виду державки, которая может быть квадратной или круглой. Помимо этого, есть еще разделение по назначению. Согласно выполняемым функциям выпускают расточной резец для глухих отверстий, которые применяется не только для обработки внутренних стенок отверстия, но и занимается проточкой дна, вместе с последующей его шлифовкой. Также встречается резец расточной проходной, который используется для сквозных отверстий. Он работает с деталями цилиндрической формы, или имеющими сквозные дырки.
Сейчас оказываются весьма популярной такая разновидность как расточной резец со сменными пластинками. Они имеют различные профили и формы, а главное, что в комплекте к ним идет набор запасных частей, которые могут использоваться для крепежа рабочих пластин и державок. Износившиеся пластины можно быстро заменить.
Основные размеры
Расточные резцы для токарных станков, которые предназначены для работы со сквозными и глухими отверстиями, изготовляются согласно определенным стандартам размеров.
| Высота,мм | Ширина,мм | Длина,мм |
|---|---|---|
| 16 | 16 | 140 |
| 16 | 16 | 170 |
| 20 | 20 | 140 |
| 20 | 20 | 170 |
| 20 | 20 | 200 |
| 25 | 25 | 200 |
| 25 | 25 | 240 |
| 32 | 25 | 280 |
Геометрические параметры расточного резца
Геометрия рабочей части изделия состоит из трех основных углов, которые в своей сумме всегда образуют 90 градусов. Сюда входит:
- Главный задний угол, который образуется между плоскостью резания и задней поверхностью инструмента. Он уменьшает трение между деталью и задней поверхностью. Чем больше этот угол, тем меньше шероховатость поверхности, которая поддается обработке. Соответственно, чем тверже металл, тем меньше должен быть этот угол.
- Угол заострения, который замеряется между передней и задней поверхностью инструмента. Он влияет на прочность изделия, так что чем он больше, тем надежнее будет расточной резец.
- Главный передний, который замеряется между передней поверхностью инструмента и то плоскостью, которая располагается перпендикулярно от поверхности резания. С его помощью можно повлиять на размер деформации снимаемого слоя.
фото:геометрия расточного резца
Выбор расточного резца
Расточной резец выбирается согласно тому, с какими материалами он будет работать. В первую очередь – это тип, для глухих или наружных отверстий. Далее очень важно смотреть по материалу, который подвергается обработке. Если основной геометрический принцип у данной разновидности примерно одинаковый, то материалы изготовления будут различными.
«Совет профессионалов! Ни в коем случае не стоит использовать изделия из быстрорежущей стали для обработки нержавеющей стали, бронзы и изделий из каленых сортов металла. Это приведет к быстрому износу, так что здесь лучше применять только изделия из твердосплавных материалов»
Не стоит также забывать и о размерах, так как некоторые резцы просто физически не смогут проникнуть в отверстие. Для постоянной активной работы желательно иметь набор из нескольких изделий или выбрать вид со сменными пластинами. Для обработки глухих отверстий, специалисты подбираются изделия в два раза меньше по диаметру, чем обрабатываемое отверстие.
Режимы резания расточными резцами
Выбор режима резания во многом зависит от расточки резца, диаметра отверстия, вида материала и прочих факторов. В зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия при работе со сквозными отверстиями, резец требуется устанавливать ниже или выше их центра. В то же время, при работе с глухими отверстиями, резец внутренний расточной ставится четко по центру, чтобы не было бобышек в торце.
Маркировка
Существует несколько основных марок резцов, отличных по размеру и составу. К примеру, Т15К6 – материал изготовления относится к титановольфрамовой твердосплавной группе с 15%-ным содержанием карбида титана и 6%-ным содержанием кобальта.
Производители
- TaeguTec (Южная Корея);
- УкрМетиз (Украина);
- Киржачский инструментальный завод (Россия);
- ЧИЗ (Украина);
- Intertool (Китай).
Расточные упорные резцы:Видео
Практическое изучение конструкции и геометрических параметров токарных резцов, освоение методов контроля геометрических параметров токарных резцов.
2. Теоретическая часть
При обработке металлов резанием изделие получается в результате срезания с заготовки слоя припуска, который удаляется в виде стружки. Готовая деталь ограничивается вновь образованными обработанными поверхностями. На обрабатываемой заготовке в процессе резания различают обрабатываемую и обработанную поверхности. Кроме того, непосредственно в процессе резания режущей кромкой инструмента образуется и временно существует поверхность резания.
Для осуществления процесса резания необходимо и достаточно иметь одно взаимное перемещение детали и инструмента. Однако для обработки поверхности одного взаимного перемещения, как правило, недостаточно. В этом случае бывает необходимо иметь два или более, взаимосвязанных движений обрабатываемой детали и инструмента. Интенсивность процесса резания определяется режимами резания, свойствами режущего инструмента.
К конструкции резцов предъявляются следующие требования:
1. Инструмент должен соответствовать своему технологическому
назначению (черновая, чистовая обработка, растачивание резьбы
2. Конструкция резца должна обеспечить наибольшую
производительность, для чего:
а) резцы должны обладать высокой износостойкостью, что определяется
правильным выбором марки режущей части инструмента;
б) резцы должны иметь достаточную прочность и жесткость для
предотвращения вибраций и обеспечения точности обработки;
в) резцы должны иметь оптимальную геометрию, обеспечивающую
наименьшие силы резания, и допускать наибольшие скорости резания
при заданном периоде стойкости.
3. Резец должен допускать возможно большее количество переточек.
4. В серийном производстве желательно, чтобы резец был пригоден для
возможно более разнообразных работ (универсальность резца).
Резцы классифицируют по виду выполняемой операции, по направлению подачи, по форме и расположению головки.
В зависимости от выполняемой операции на токарных станках резцы разделяются на проходные, проходные упорные, подрезные, отрезные, расточные проходные, расточные упорные, резьбонарезные.
По направлению подачи резцы разделяются на правые и левые. Метод определения резцов по подаче представлен на рис. 1.
Рис. 1 Метод определения резцов по подаче
Если при наложении правой руки на резец большой палец направлен к главной режущей кромке, то такой резец называется правым, если палец левой руки, то это будет левый резец. На токарных станках правыми резцами работают справа налево (по направлению к передней бабке станка), а левыми - слева направо (по направлению к задней бабке станка).
По форме головки и её расположению резцы разделяются на:
Прямые (рис. 2а);
Отогнутые (рис. 2б);
Изогнутые (рис. 2в).
Кроме того, резцы подразделяются на резцы с оттянутыми (рис.2г) и с обычными головками (рис. 2а).
Рис. 2 Классификация резцов по форме головки и ее расположению
По характеру установки резца относительно обрабатываемой детали резцы разделяют на радиальные (рис.3а), и тангенциальные (рис.3б).
По применяемости на станках:
Токарные (рис.3а, рис.3б);
Резцы для автоматов и полуавтоматов (рис.3а, рис.3б);
Специальные для специальных станков;
Фасонные (рис. 3в).
Рис. 3 Типы резцов
По виду обработки:
Проходные (рис.3а);
Подрезные (рис.3г);
Отрезные (рис. 3д);
Расточные (рис.3е);
Резьбонарезные (рис. 3и).
По характеру обработки:
Черновые;
Чистовые;
Для тонкого точения.
Эти резцы могут входить в любой из трех названных выше типов резцов и отличаются между собой либо геометрическими параметрами, либо точностью и классом шероховатости рабочей поверхности, либо инструментальным материалом режущей части.
По конструкции головки:
Прямые (рис. 3а);
Отогнутые (з);
Изогнутые (в);
Оттянутые (и).
По направлению подачи:
Правые (а);
Левые (м).
По способу изготовления:
C головкой сделанной за одно целое со стержнем (а…д, з..м, о);
С головкой в виде сменной вставки, снабженной пластинкой режущего
материала (н, р);
С приваренной встык головкой и т.д.
По роду инструментального материала:
Из быстрорежущей стали (а…в);
С пластинками твердого сплава (з);
С пластинками из минералокерамики (н);
С алмазными вставками (и).
Главные элементы резцов.
Резец состоит из двух основных частей:
Головки 1;
Тела 5 или стержня (рис.4).
Головка является рабочей частью резца. Стержень служит для закрепления резца в резцедержателе.
Рабочую часть резца выполняют из инструментальных сталей, металлокерамических твердых сплавов, минералокерамики, кермета или алмаза. Рабочая часть резца (головка) ограничена тремя поверхностями: передней 4, задней главной 6 и задней вспомогательной 8.
Передней
поверхностью называется поверхность,
по которой сходит стружка.
На передней поверхности срезаемый слой
деформируется и формируется
в стружку: удельная сила деформации в
среднем составляет около 150
кг/
.
Режущие кромки получаются в результате пересечения трех указанных выше поверхностей.
Рис. 4 Элементы резца
Главная режущая кромка 3, выполняющая основную работу резания, образуется от пересечения передней и главной задней поверхностей, а вспомогательная режущая кромка-от пересечения передней и вспомогательной задней поверхности.
Следует учесть, что некоторые резцы могут иметь по несколько вспомогательных режущих кромок или дополнительные и переходные режущие кромки.
Вершина резца представляет собой место сопряжения главной режущей кромки с вспомогательной. Вершина резца в плане может быть острой, закругленной или в виде фаски.
На обрабатываемой заготовке, при снятии стружки резцом, различают следующие поверхности (рис. 5):
1 - обрабатываемую, с которой снимают стружку;
Обработанную, полученную после снятия стружки;
Поверхность резания, образуемую на обрабатываемой заготовке
непосредственно режущей кромкой резца.
Рис. 5 Поверхности и координатные плоскости для
определения углов резца
Исходной базой для измерения (отсчета) углов являются следующие плоскости:
1. плоскость резания-плоскость, касательная к поверхности резания и
проходящая через главную режущую кромку 4 (рис. 5);
2. основная плоскость-плоскость, параллельная направления продольной
и поперечной подач резца;
3. главная секущая плоскость-плоскость, перпендикулярная проекции
главной режущей кромки на основную плоскость (рис. 5);
4. вспомогательная секущая плоскость - плоскость, перпендикулярная
проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость
Форма режущей части резца (головки) определяется конфигурацией и расположением его передней и главной задней и вспомогательной поверхностей и режущих кромок. Взаимное расположение указанных поверхностей и кромок в пространстве определяется с помощью углов, названных углами резца.
Различают углы резца, рассматриваемого как геометрическое тело, и углы, получаемые в процессе резания.
В стандарте углы даются для прямого резца, ось которого установлена перпендикулярно направлению подачи, а вершина расположена на линии центров обрабатываемого изделия. Углы, определяемые в стандарте, соответствуют углам резца, рассматриваемого как геометрическое тело (рис. 6).
Углы резца в плане измеряются в проекции резца на основную плоскость:
- главный угол в
плане - угол между проекцией главной
режущей кромки на основную плоскость и направлением
-
вспомогательный угол в плане-угол между
проекцией
вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и
направлением подачи;
- угол при вершине
резца - угол между проекциями режущих
кромок на основную плоскость.
В сечении главной секущей плоскости измеряются все главные углы:
- главный угол
(задний)-угол между главной задней
поверхностью резца и плоскостью резания;
- передний угол-угол
между передней поверхностью резца и
плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания, проведенной
через главную режущую кромку;
Загрузка...
