Режущий инструмент - Филиппов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
LlL0 = a0bj(ab) « aja,
где L —путь, пройденный резцом, мм; L0 —длина стружки, мм; а0 и Ьс —толщина и ширина сечения стружки, мм.
Отношение LIL0 = te — коэффициент продольной усадки стружки; отношение aja = ?а—коэффициент утолщения стружки.
Значения коэффициентов ?а и зависят от обрабатываемого материала, сил трения на передней поверхности клина, температуры в зоне резания, геометрии клина и режимов обработки. На усадку оказывают заметное влияние смазочно-охлаждающие жидкости, которые помимо снижения температуры в зоне резания снижают силы трения на передней грани, препятствуют адгезии.
Коэффициент продольной усадки стружки оказывает влияние на силы резания. Это влияние характеризуется формулой [50]
P2 = aB/s??[sin 6 + Hi cos б — k (since — |i2 cos a)],
где 6 — угол резания; — коэффициент трения стружки о переднюю поверхность; \х2 — коэффициент трения стружки на задней поверхности; п—показатель степени политропы сжатия (л = === 1,25); k —отношение силы, действующей на заднюю грань, к силе, действующей на переднюю грань.
Поток стружки, отделяемой при резании металла, представляет опасность для окружающих, особенно опасна сливная и суставчатая стружки, так как при резании вязких материалов эта стружка в виде сплошной или завитой ленты наматывается на обрабатываемое изделие, инструмент и другие подвижные части.
13
Поэтому при разработке конструкции инструментов и станков предпринимаются меры для дробления и завивания стружки. Дробление стружки необходимо еще и для облегчения ее отвода из зоны резания потоком смазочно-охлаждающей жидкости.
Способы дробления стружки различны: ^.кинематические способы, когда резание производится с прерывистой подачей за счет принудительных или автоколебаний; за счет геометрии инструмента путем создания на его передних гранях стружколомающих уступов, применения накладных стружколомателей; создание экранов; применение высоконапорного охлаждения с прерывистым или пульсирующим потоком охлаждающей среды. Способствует стружкодроблению и охлаждение обрабатываемых изделий до отрицательных температур, повышающих хрупкость материала изделия.
Для отвода стружки из зоны резания, особенно при обработке отверстий, большое значение имеют как форма, так и размеры стружек. С целью создания эффективных способов отвода стружки разработана классификация стружек [9].
Эффективность резания во многом зависит от геометрических параметров режущей части. Наиболее полно и понятно элементы режущего клина могут быть представлены на примере резца (рис. 1.3). В других видах инструмента эти элементы имеются в менее явном виде, однако не представляет труда и в них обнаружить все элементы клина резца.
Как видно из рисунка (рис. 1.3, б и в), режущая часть (клин) образуется передней I1 главной 2 и вспомогательной 3 задними поверхностями. Главная режущая кромка 4 образуется при пересечении передней и главной задней поверхностей, вспомогательная режущая кромка 5 — при пересечении передней и вспомогательной задней поверхностей. Переход от главной к вспомогательной режущим кромкам оформляется в виде радиуса г, называемого радиусом при вершине резца. Переход от передней к задней грани в действительности представляется не кромкой, а цилиндрической поверхностью с некоторым радиусом р, называемым радиусом скруглення режущей кромки. Иногда, особенно при изготовлении резцов из хрупких материалов, таких, как твердые сплавы, мине-ралокерамика, синтетические сверхтвердые материалы, переход от передней к задней поверхностям выполняют с небольшой фаской, наклоненной к передней поверхности под некоторым (от —10 до —45°) углом.
Геометрические параметры клина (углы заточки) приводятся в статике, т. е. без учета траектории движения при резании (без учета движения подачи). В большинстве случаев это оправдано из-за незначительной разницы между кинематическими (с учетом движения подачи) и статическими значениями углов. Там, где эта разница существенна (например, в резьбообразующем инструменте), при рассмотрении конструкций инструмента ее влияние должно быть учтено.
14
В процессе резания возможно возникновение вибраций, при этом траектория движения режущей кромки будет значительно отличаться от траектории при спокойном резании. Из-за этого и углы при резании не будут равными статическим значениям, а их отличие при этом может быть значительным и должно учитываться при эксплуатации инструмента.
Углы режущего клина определяют относительно двух координатных плоскостей — плоскости резания (плоскость, касательная
в данной точке к по-о). ОбрабатываемаяЛоберхность Обработанная верхности резания) й поверхность резания повертеть ^оъъок плоскости
(плоскость, параллельная направлению продольной и поперечной подачам). Углы резания каждой точки режущей кромки определяют в
Рис. 1.3. Взаимное расположение резца и обрабатываемого изделия (а) и геометрические параметры режущей части резца (б и в)
главной секущей плоскости N — N9 проходящей через данную точку и перпендикулярной проекции главной режущей кромки на основную плоскость. Передний угол у — угол между касательной к передней поверхности резца в данной точке режущей кромки и основной плоскостью. Угол резания б — угол между касательной к передней поверхности в данной точке и плоскостью резания. Главный задний угол а —угол между плоскостью резания и касательной к задней поверхности в данной точке режущей кромки. Угол заострения ? — угол между касательными к пёред-
