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
и . (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:и . (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 |
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].