Геометрические особенности фасонных резцов

Фасонные резцы, так же как и обычные (проходные, подрезные и т.д.), должны иметь соответствующие передние и задние углы, чтобы обеспечить рациональные углы резания. Причем все, что касается передних и задних углов обычных резцов, целиком может быть перенесено и на фасонные резцы.

Задний угол круглого фасонного резца образуется за счет установки оси резца выше оси обрабатываемой детали на величину h0 (см. рис.2.1)

(2.1)

где R1 - радиус резца для точки 1; a1- задний угол для точки T1.

Передний угол круглого фасонного резца образуется в процессе заточки. Для этого переднюю грань резца опускают ниже его оси на величину H0:

, (2.2)

где R1 - радиус резца для точки T1; g1 - передний угол для точки T1.

Рис. 2.1. Геометрические параметры круглого фасонного резца

Задний угол призматического фасонного резца достигается наклонной установкой тела резца под этим углом к плоскости резания (см. рис. 2.2). Передний угол образуется заточкой передней поверхности под углом b к образующей задней поверхности. Угол b определяется по формуле

. (2.3)

Характерной особенностью фасонных резцов является то, что передние и задние углы у них для различных точек профиля неодинаковы. Покажем это на примере призматического фасонного резца (см. рис. 2.2). Для этого продолжим линию передней поверхности и опустим перпендикуляр из центра детали (точки О1) на эту линию. Точку пересечения перпендикуляра с линией передней поверхности обозначим буквой K. Из рассмотрения треугольников T1KO1 и T2KO1 следует, что

. (2.4)

Тогда

, и, следовательно,

. (2.5)

Рис. 2.2. Схема, иллюстрирующая изменение геометрических параметров призматического фасонного резца

Кроме того, из того, что

, следует выполнение следующих неравенств:

. (2.6)

При

, функция

является непрерывно возрастающей. Тогда для технологически допустимых значений переднего угла g (

) из неравенств (2.6) следует неравенство

Из схемы, приведенной на рис. 2.3, следует, что

, а

, где H – высота резца. Так как

, где j - угол в плане для рассматриваемого участка режущей кромки, можем записать:

. (2.9)

Аналогичным образом может быть получена формула для определения переднего угла в главной секущей плоскости:

. (2.10)

При проектировании фасонных резцов особое внимание следует уделить правильному выбору заднего угла. Величина его должна быть такой, чтобы для самой неблагоприятной точки режущей кромки (точки, для которой угол в плане является максимальным), обеспечить задний угол в главной секущей плоскости не менее 2°-3°. Если по расчету эти углы получаются меньше, то задний угол на вершине резца должен быть увеличен (однако не допускается назначение заднего угла на вершине более 15°).

При обработке фасонными резцами часто встречаются профили, отдельные участки которых располагаются радиально, то есть на этих участках углы в плане j равны нулю и, согласно формулам (2.9) и (2.10), равны нулю передние и задние углы. Для улучшения условий резания на соответствующих участках режущих кромок у фасонных резцов выполняют поднутрение или обнизки (см. рис. 2.4). Передний угол в нормальном сечении может быть увеличен с помощью небольшой лунки на передней поверхности.

Рис. 2.4 Мероприятия по улучшению задних углов фасонных резцов

Несмотря на принимаемые меры, износ фасонных резцов на участках режущих кромок, перпендикулярных оси детали, протекает в несколько раз интенсивнее, а качество обработанной поверхности бывает гораздо хуже, чем на других участках режущей кромки. Если же детали, обрабатываемые фасонными резцами, имеют большие поверхности, расположенные радиально, и требуется точная их обработка с малой шероховатостью, то для изготовления таких деталей необходимо проектировать фасонные резцы с винтовыми образующими фасонных поверхностей или с наклонным расположением оси или базы крепления.

Корректно спроектированные и точно изготовленные фасонные резцы при правильной их установке на станках обеспечивают точность формы и размеров обрабатываемых деталей по IT8...IT12 и шероховатость обработанной поверхности на уровне Ra=0,63...2,5 мкм [14, С.126].

Содержание раздела