iCNC > Инструмент > Режущие инструменты

Режущие инструменты

16.09.2015

be9e8bdc192b

Отде­ле­ние сре­за­е­мо­го слоя метал­ла с тела заго­тов­ки про­из­во­дит­ся посред­ством при­ме­не­ния режу­ще­го инстру­мен­та. Режу­щая кром­ка огра­ни­чи­ва­ет­ся рабо­чей поверх­но­стью, кото­рая может быть рас­по­ло­же­на в раз­ных местах инстру­мен­та в зави­си­мо­сти от его типа. Все режу­щие инстру­мен­ты доволь­но силь­но отли­ча­ют­ся меж­ду собой. Они могут иметь раз­ную фор­му рабо­чей и зажим­ной части, но при этом их режу­щие кром­ки в боль­шин­стве слу­ча­ев име­ют схо­жее устрой­ство, а так­же огра­ни­ва­ют­ся рам­ка­ми рабо­чих поверх­но­стей. Раз­ные типы инстру­мен­тов могут иметь раз­ную кон­струк­цию и гео­мет­ри­че­ские осо­бен­но­сти. Как пра­ви­ло режу­щая часть инстру­мен­та име­ет толь­ко одну перед­нюю и до несколь­ких зад­них поверх­но­стей.

Перед­ней поверх­но­стью рез­ца при­ня­то назы­вать ту поверх­ность, кото­рая обес­пе­чи­ва­ет сход струж­ки в момент обра­бот­ки дета­ли. Что каса­тель­но глав­ной зад­ней поверх­но­сти, то эта поверх­ность все­гда обра­ще­на к поверх­но­сти реза­ния, то есть к месту, где про­ис­хо­дит уда­ле­ние излиш­ков метал­ла с тела заго­тов­ки. Вспо­мо­га­тель­ная зад­няя поверх­ность рез­ца – поверх­ность, кото­рая обра­ще­на к обра­бо­тан­ной части заго­тов­ки. Реб­ро, кото­рое неиз­мен­но обра­зу­ет­ся на сты­ках меж­ду перед­ней и глав­ной зад­ней поверх­но­сти, назы­ва­ют режу­щей кром­кой. В месте пере­се­че­ния перед­ней поверх­но­сти рез­ца, а так­же вспо­мо­га­тель­ной зад­ней поверх­но­сти обра­зо­вы­ва­ет­ся вспо­мо­га­тель­ная режу­щая кром­ка, кото­рая повы­ша­ет эффек­тив­ность реза­ния. Место, в кото­ром пере­се­ка­ют­ся глав­ная и вспо­мо­га­тель­ная режу­щая кром­ка, назы­ва­ют вер­ши­ной режу­ще­го зуба. Что­бы доить­ся мак­си­маль­ной эффек­тив­но­сти от рабо­ты тем или иным режу­щим инстру­мен­том очень важ­но, что­бы лез­вия рас­по­ла­га­лись опре­де­лен­ным обра­зом по отно­ше­нию к направ­ле­нию дви­же­ния реза­ния.

Что­бы деталь­но рас­смот­реть гео­мет­ри­че­ские пара­мет­ры того или ино­го режу­ще­го инстру­мен­та сле­ду­ет уста­но­вить систе­мы коор­ди­нат­ных плос­ко­стей и коор­ди­нат­ные плос­ко­сти в том чис­ле, а имен­но плос­кость реза­ния и основ­ную плос­кость. С целью обес­пе­че­ния над­ле­жа­ще­го кон­тро­ля над режу­щим инстру­мен­том при­ня­то исполь­зо­вать инстру­мен­таль­ную систе­му коор­ди­нат, вер­ши­на кото­рой при­хо­дит­ся на нача­ло лез­вия, кото­рая направ­ле­на отно­си­тель­но всех гео­мет­ри­че­ских эле­мен­тов того или ино­го рез­ца, взя­тых за базо­вую точ­ку отсче­та.

Неред­ко берет­ся во вни­ма­ние ста­ти­сти­че­ская систе­ма коор­ди­нат, то есть пря­мо­уголь­ная систе­ма отсче­та, нача­ло кото­рой при­хо­дит­ся на точ­ку режу­щей кром­ки, ори­ен­ти­ро­ван­ную отно­си­тель­но направ­ле­ния ско­ро­сти дви­же­ния инстру­мен­та во вре­мя реза­ния. Кине­ма­ти­че­ская систе­ма коор­ди­нат неред­ко исполь­зу­ет­ся для ана­ли­за режу­ще­го инстру­мен­та. Это сво­е­го рода пря­мо­уголь­ная систе­ма коор­ди­нат, нача­ло кото­рой нахо­дит­ся в рас­смат­ри­ва­е­мой точ­ке режу­щей кром­ки того или ино­го инстру­мен­та, ори­ен­ти­ро­ван­ная вдоль направ­ле­ния ско­ро­сти резуль­ти­ру­ю­ще­го дви­же­ния в момент выпол­не­ния реза­ния.

Гео­мет­ри­че­ские пара­мет­ры, то есть углы, режу­ще­го инстру­мен­та все­гда рас­смат­ри­ва­ют­ся толь­ко в выше пере­чис­лен­ных систе­мах коор­ди­нат. В ста­ти­сти­че­ской систе­ме при­ня­то рас­смат­ри­вать гео­мет­ри­че­ские пара­мет­ры твер­до­го тела, то есть непо­движ­но­го пред­ме­та, а в кине­ма­ти­че­ской систе­ме коор­ди­нат рас­смат­ри­ва­ют углы рабо­та­ю­ще­го инстру­мен­та непо­сред­ствен­но в момент точе­ния.

Pv – основ­ная коор­ди­нат­ная плос­кость, кото­рая все­гда про­хо­дит пер­пен­ди­ку­ляр­но направ­ле­нию глав­но­го дви­же­ния инстру­мен­та, или гово­ря ины­ми сло­ва­ми, век­то­ру ско­ро­сти реза­ния. Если гово­рить имен­но о токар­ной обра­бот­ке, то она парал­лель­на про­доль­ной и попе­реч­ной пода­че одно­вре­мен­но. Кро­ме это­го она все­гда парал­лель­на опор­ной поверх­но­сти зажим­ной части тор­ца, име­ю­щей приз­ма­ти­че­скую фор­му. Плос­кость реза­ния обо­зна­ча­ет­ся как Pn и явля­ет­ся коор­ди­нат­ной плос­ко­стью, кото­рая про­хо­дит сквозь глав­ную режу­щую кром­ку в пер­пен­ди­ку­ляр­ном направ­ле­нии отно­си­тель­но базо­вой плос­ко­сти. Плос­кость, кото­рая про­хо­дит исклю­чи­тель­но через глав­ную режу­щую кром­ку пер­пен­ди­ку­ляр­но основ­ной плос­ко­сти, а так­же парал­лель­но направ­ле­нию дви­же­нию пода­чи режу­ще­го инстру­мен­та при­ня­то пози­ци­о­ни­ро­вать как рабо­чую плос­кость, кото­рую обо­зна­ча­ют как Ps.

f20130719113025-korloy_96

Все гео­мет­ри­че­ские пара­мет­ры любых режу­щих инстру­мен­тов при­ня­то рас­смат­ри­вать исклю­чи­тель­но в плане, то есть в про­ек­ции на основ­ную плос­кость, а так­же в секу­щих плос­ко­стях. Берет­ся во вни­ма­ние глав­ная секу­щая плос­кость, нор­маль­ная секу­щая плос­кость, рабо­чая плос­кость и дру­гие вспо­мо­га­тель­ные плос­ко­сти, даю­щие воз­мож­ность в пол­ной мере изу­чить гео­мет­ри­че­ские осо­бен­но­сти того или ино­го инстру­мен­та. Нор­маль­ная секу­щая плос­кость или Pn – секу­щая плос­кость, кото­рая про­хо­дит исклю­чи­тель­но пер­пен­ди­ку­ляр­но режу­щей кром­ки инстру­мен­та в кон­крет­ной рас­смат­ри­ва­е­мой точ­ке. Что каса­тель­но секу­щей плос­ко­сти, то ее обо­зна­ча­ют как Pz – коор­ди­нат­ная плос­кость, кото­рая все­гда пер­пен­ди­ку­ляр­на линии пере­се­че­ния меж­ду собой основ­ной плос­ко­сти и плос­ко­сти реза­ния, кото­рая так­же про­хо­дит сквозь глав­ную режу­щую кром­ку режу­ще­го инстру­мен­та. В плане, то есть после постро­е­ния про­ек­ции, будут рас­смат­ри­вать­ся сле­ду­ю­щие углы: глав­ный угол в плане обо­зна­ча­ет­ся φ, а угол, рас­по­ло­жен­ный при вер­шине ε. Вспо­мо­га­тель­ный угол при вер­шине обо­зна­ча­ет­ся как φ1. При­ме­ча­тель­но, что все эти углы свя­за­ны меж­ду собой опре­де­лен­ной зави­си­мо­стью, а имен­но: φ+ε+φ1=180°

Что каса­тель­но глав­ной секу­щей плос­ко­сти Ρ1, то в ней рас­смат­ри­ва­ют толь­ко сле­ду­ю­щие углы: глав­ный зад­ний угол α, перед­ний угол γ и угол заост­ре­ния.  Вспо­мо­га­тель­ный зад­ний угол при­ня­то рас­смат­ри­вать исклю­чи­тель­но во вспо­мо­га­тель­ной секу­щей плос­ко­сти. В плос­ко­сти реза­ния при­ня­то изме­рять угол накло­на глав­ной режу­щей кром­ки инстру­мен­та. Сто­ит отме­тить, что все­гда сум­ма углов рез­ца в глав­ной секу­щей плос­ко­сти долж­на рав­нять­ся 90 гра­ду­сам. Рас­счи­ты­ва­ет­ся она по фор­му­ле γ+α+β=90°.

Поми­мо рас­смот­ре­ния углов рез­ца в ста­ти­че­ской систе­ме коор­ди­нат как углов како­го-то гео­мет­ри­че­ско­го тела обя­за­тель­но сле­ду­ет рас­смат­ри­вать углы рез­ца в дви­же­нии, то есть в кине­ма­ти­че­ской систе­ме коор­ди­нат. Вели­чи­на углов режу­ще­го инстру­мен­та может изме­нять­ся в резуль­та­те сло­же­ния глав­но­го дви­же­ния и дви­же­ния пода­чи, кото­рые при­да­ют­ся инстру­мен­ту еще на ста­дии его заточ­ки.

Углы, кото­рые рас­смат­ри­ва­ют­ся в ста­ти­че­ской систе­ме коор­ди­нат, при­ня­то назы­вать ста­ти­че­ски­ми угла­ми, а вот углы, рас­смат­ри­ва­е­мые в кине­ма­ти­че­ской систе­ме коор­ди­нат –кине­ма­ти­че­ски­ми. Все­гда вели­чи­на кине­ма­ти­че­ских углов рез­ца будет отли­чать­ся от вели­чи­ны ста­ти­че­ских углов на угол ско­ро­сти реза­ния, углом меж­ду век­то­ра­ми ско­ро­сти реза­ния, а так­же ско­ро­сти резуль­ти­ру­ю­ще­го дви­же­ния. Сто­ит отме­тить, что во вре­мя реза­ния зад­ний угол неиз­мен­но будет умень­шать­ся, в то вре­мя как перед­ний уве­ли­чи­вать­ся на вели­чи­ну угла ско­ро­сти реза­ния. Опре­де­лить вели­чи­ну это­го угла доста­точ­но про­сто по шаб­лон­ной схе­ме, где резец услов­но изоб­ра­жа­ет­ся в кон­так­те с раз­верт­кой обра­ба­ты­ва­е­мой дета­ли цилин­дри­че­ско­го типа.

Мы рас­смот­ре­ли базо­вые схе­мы рас­че­та дей­стви­тель­ных углов. Что каса­тель­но обыч­ных и неу­про­щен­ных слу­ча­ев вели­чи­ны углов в боль­шин­стве слу­ча­ев нахо­дят­ся в пре­дель­но слож­ной зави­си­мо­сти. Из пред­став­лен­ных дан­ных вид­но, что мак­си­маль­ное изме­не­ние углов в момент реза­ния про­ис­хо­дит по мере умень­ше­ния диа­мет­ра обра­ба­ты­ва­е­мой заго­тов­ки, а так­же по мере уве­ли­че­ния пода­чи. Если резец будет уста­нов­лен выше цен­тра, то зад­ний угол обя­за­тель­но умень­шит­ся, а перед­ний уве­ли­чит­ся. Если резец уста­но­вить ниже цен­тра, то зад­ний угол будет рас­ти, в то вре­мя как перед­ний умень­шит­ся.