Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Геометрия стружки и резца


Клиновидный резец является общим элементом для любого дереворежущего инструмента и характеризуется формой, угловыми и линейными параметрами. Образующаяся в процессе резания стружка также характеризуется формой и линейными размерами.
Форма и совокупность линейных и угловых размеров резца и стружки определяют геометрию последних. Ниже рассмотрена терминология элементов стружки и резца применительно к простейшему случаю резания, приведенному на рис. 1, а. Здесь заготовка 1 представляет собой прямоугольный параллелепипед, а резец 2 — геометрический клин.
Геометрия стружки и резца

Геометрия стружки. При рассмотрении процесса резания на обрабатываемой заготовке различают (см. рис. 1,а): обрабатываемую поверхность ABB1A1, с которой снимается одна или ряд стружек (d1с1AB; d2с2с1d1 и т. д.), составляющих срезаемый слой (ABDC) материала заготовки; обработанную поверхность (в данном случае изображена в виде следа CD и пересечения ее с плоскостью чертежа), получаемую после снятия одной или ряда стружек, и поверхность резания, образуемую на обрабатываемой заготовке режущей кромкой резца за один его проход. При прямолинейном движении резца обработанная поверхность совпадает с поверхностью резания. При резании вращающимся резцом 4 такого совпадения нет (рис. 1, б). Здесь поверхность резания 1 (на рисунке изображена в виде следа пересечения ее с плоскостью чертежа) будет криволинейной, переходной между обрабатываемой 2 и обработанной 3 поверхностями. В этом случае для характеристики угловых параметров резца вводится понятие плоскости резания.
Плоскостью резания 5 называется плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через режущую кромку t резца. При прямолинейно движущемся резце плоскость резания, поверхность резания и обработанная поверхность совпадают. При вращающемся резце каждому положению режущей кромки резца на поверхности резания соответствует своя плоскость резания. Если режущая кромка резца криволинейна, каждому ее положению на поверхности резания соответствует не плоскость, а криволинейная поверхность, касательная к поверхности резания.
Из схемы на рис. 1, а видно, что срезанный слой за один проход резца ограничен поверхностями AB и CD или рядом расположенными поверхностями 1 (см. рис. 1, б), в общем случае являющимися поверхностями резания. Следовательно, с геометрической точки зрения стружка — это часть материала, заключенная между предыдущей и последующей поверхностями резания. Форма стружки зависит от формы резца и кинематики процесса резания, под которой понимается закономерность перемещения резца и древесины относительно друг друга в процессе резания. У стружки различают номинальные и фактические размеры.
Номинальной длиной l стружки называется отрезок пути режущей кромки резца в пределах поверхности резания. Фактическая длина срезанной стружки обычно меньше номинальной вследствие продольной усадки.
Номинальной шириной b стружки называется расстояние между линиями пересечения поверхности резания с боковыми поверхностями стружки. Фактическая ширина срезанной стружки может быть больше номинальной вследствие поперечного расширения стружки.
Номинальной толщиной е стружки в данной точке называется отрезок прямой, заключенный между предыдущей и последующей поверхностями резания и нормальный к последующей. Фактическая толщина срезанной стружки обычно больше номинальной вследствие поперечного утолщения.
При расчетах пользуются номинальными размерами, так как фактические размеры стружек трудно установить из-за непрочности ее элементов.
Геометрия резца. У резца различают следующие элементы: переднюю грань — поверхность tt1m1m, по которой при резании сходит стружка; заднюю грань — поверхность tt1n1n, обращенную в сторону плоскости резания; боковые грани — поверхности mtn и m1t1n1. Грани резца, взаимно пересекаясь, образуют кромки: главную режущую кромку tt1, или лезвие, и боковые кромки, из которых tm и t1m1 называются передними, а tn и t1n1 —задними.
При перемещении резца относительно заготовки его передняя и задняя грани образуют с плоскостью резания и плоскостью ty (на рис. 1,а изображен след ее пересечения с плоскостью чертежа), нормальной к плоскости резания и проходящей через лезвие tt1, двугранные углы. Линейные углы α, β, γ, δ этих двугранных углов, измеренные в секущей плоскости UU, параллельной вектору скорости v и нормальной к плоскости резания, называются углами резания. Их также называют кинематическими углами, так как их измерение осуществляется в плоскости движения инструмента UU, в которой сходит стружка. Линейные углы α1, β1, γ1, δ1, измеренные в секущей плоскости MN, нормальной к лезвию и плоскости резания, в которой действуют силы, называются динамическими углами.
В рассматриваемом случае, когда вектор скорости резания v нормален лезвию резца tti, плоскости UU и MN совпадают, а кинематические углы равны динамическим.
Для характеристики геометрии резца используют еще контурные углы — углы, измеренные в плоскости чертежа или, точнее, в плоскости, параллельной скоростям резания и подачи. Эти углы проставляются на чертежах дереворежущего инструмента; чаще всего они равны соответствующим углам резания. В общем случае, при косой заточке резца, контурные углы будут отличаться от соответствующих углов резания.
Углы резания относятся к геометрическим элементам резца и носят следующие названия: β — угол заточки (заострения), образованный передней и задней гранями резца; α — задний угол, образованный задней гранью резца и плоскостью резания; δ — угол резания, образованный передней гранью резца и плоскостью резания; γ — передний угол, образованный передней гранью резца и плоскостью, проходящей через лезвие нормально плоскости резания.
Из схемы на рис. 1, а легко установить, что
Геометрия стружки и резца

В практике механической обработки древесины резанием встречаются случаи, когда угол резания δ>90° (рис. 1, в). Тогда передний угол у является отрицательным (γ≤0°), и выражение (2) остается справедливым и для данного случая.
Когда угол между вектором скорости v и лезвием составляет 90° — φ и плоскости UU и NN не совпадают, углы α и α1,δ и δ1 не равны между собой. Связь между углами δ и δ1 выражается зависимостью
Геометрия стружки и резца

Угол φ называется углом скоса и он всегда меньше 90°, следовательно, COS φ<1, а <δ<δ1. Поэтому можно уменьшить угол резания δ без уменьшения угла заточки β, которое ведет к снижению прочности резца. Этот прием используется для улучшения качества и динамики резания, находящихся в прямой зависимости от величины угла резания.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: