Теория резания и инструменты общего назначения

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

В машиностроительном производстве часто приходится изготавливать детали машин или инструменты, отдельные участки которых представляют собою винтовые, эвольвентные или другие поверхности сложной формы. Все большее количество изделий производится на автоматизированных станках и линиях.

Целью дисциплины «Режущий инструмент для изготовления сложных поверхностей и инструментальное обеспечение автоматизированного производства» является: дать молодому специалисту необходимые знания и навыки по расчету и проектированию сложных инструментов и обучить его обоснованно выбирать или проектировать специальные режущие инструменты, необходимые для оснащения автоматизированных производств.

Данная дисциплина опирается непосредственно на курс «Теория резания и инструменты общего назначения», изучаемый студентами в предыдущем семестре. Необходимы также знания по начертательной, аналитической, дифференциальной геометрии, вычислительной техники в инженерных расчетах, основам взаимозаменяемости и стандартизации, металлорежущим станкам и технологическим процессам машиностроительного производства.

Для овладения приемами расчетов и конструирования инструментов, обрабатывающих сложные поверхности, а также методами инструментального обеспечения автоматизированных производств одного только конспекта лекций, приведенного ниже, недостаточно. Конспект содержит изложение в кратком виде основных способов расчета и проектирования инструментов. В значительно меньшей мере в нем рассматриваются разнообразные варианты конструкций и другие важные вопросы, безусловно, необходимые для решения производственно-технических задач. Поэтому лекционный материал должен систематически дополняться сведения из технической литературы, в первую очередь, из учебников и пособий. В конспекте приводятся ссылки на литературу, которую обязательно следует изучить.

Слушателю необходимо систематически контролировать усвоение материала путем ответа на вопросы для самоконтроля, приведенные в конце каждой главы.

Важную роль при освоении излагаемой ниже профилирующей дисциплины играют лабораторные занятия, основанные на применении ЭВМ, а также курсовой проект по режущим инструментам 3 .

ГЛАВА 1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОБЩЕННЫЙ АЛГОРИТМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНСТРУМЕНТОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЛОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

1.1 ВИДЫ ИНСТРУМЕНТОВ

Инструменты для обработки сложных поверхностей разделяются на два типа: работающие методом копирования и методом обкатки.

Инструменты второго типа совершают совместно с заготовкой движение обкатки, в процессе которого производящая получается в виде линии, огибающей ряд положений профиля режущих кромок инструмента.

Инструменты, работающие методом копирования, имеют следующие преимущества перед инструментами, работающими методом обкатки.

Во-первых, их конструкции как правило проще, а следовательно, и стоимость ниже. Во-вторых, они могут применяться при обработке заготовок на универсальном оборудовании (токарные, фрезерные, протяжные станки), тогда как для работы инструментами второго типа нужны станки, имеющие механизм обкатки (зубофрезерные, зубодолбежные, специальные).

В заключение отметим, что к первому типу инструментов относятся, главным образом, фасонные резцы, комбинированные инструменты для обработки отверстий, резьбонарезные инструменты, фасонные фрезы и круги. Вторую группу составляют обкаточные резцы, червячные фрезы, зуборезные гребенки и долбяки, инструменты для окончательной обработки зубчатых колес, а также инструменты для изготовления изделий с другими сложными (неэвольвентными) поверхностями.

1.2 ОБОБЩЕННЫЙ АЛГОРИТМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНСТРУМЕНТОВ

Несмотря на большое разнообразие технологических условий, для которых разрабатываются конструкции сложно-профильных инструментов, порядок расчета и проектирования последних можно представить в виде обобщенного алгоритма, состоящего из ряда последовательных этапов, (рис.1):

1). получение и анализ исходных данных;

2). выбор вариантов и предварительная экономическая оценка конструкции;

3). выбор материала;

4). расчеты, относящиеся к геометрии режущих лезвий и поверхностей;

5). профилирование инструмента;

6). расчеты, относящиеся к прочности режущего аппарата инструмента и его крепления;

7). расчеты, связанные с точностью отдельных элементов конструкции и инструмента в целом;

8). окончательное оформление расчетов и чертежей, формулирование технических условий на изготовление и контроль инструмента.

Содержание большинства этапов зависит от конкретных технологических условий и вида инструмента. Поэтому оно будет рассматриваться в последующих главах применительно к типовым конструкциям. Вместе с тем по отдельным этапам и некоторым вопросам, относящимся к их содержанию, можно сделать общие замечания, с тем, чтобы не возвращаться к ним в дальнейшем.

1.2.1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДОЛЖНЫ СОДЕРЖАТЬ СЛЕДУЮЩУЮ ИНФОРМАЦИЮ:

а) сведения об изделии (чертеж, материал, требования к точности и качеству обработанной поверхности, программа выпуска);

б) сведения о технологическом процессе (наладка операции, припуск на обработку, режим резания, метод подвода охлаждающе-смазывающей среды, степень автоматизации операции и смены инструмента);

в) сведения об оборудовании (паспортные данные, характеристика мест крепления инструмента).

1.2.2 ВЫБОР ВАРИАНТОВ КОНСТРУКЦИИ ВЫПОЛНЯЕТСЯ НА ОСНОВЕ:

а) опыта передовых отечественных предприятий и зарубежных фирм, материалов, содержащихся в технической периодике, патентного поиска;

б) опыта конструирования и эксплуатации инструментов на данном предприятии;

в) руководящих технических материалов, государственных стандартов и отраслевых нормативов;

г) сведений о возможности инструментальной службы предприятия изготовить ту или иную конструкцию или заказать ее другой фирме.

Предварительную экономическую оценку вариантов выполняют после расчета себестоимости операции, обслуживаемой проектируемым инструментом. Известно, что затраты на операцию

З= с (0 + всn) + p, (1.1)

где с - стоимость станкоминуты, содержащая зарплату рабочего с учетом накладных расходов; 0 и всn - соответственно основное и вспомогательное время операции; p- затраты на инструмент, приходящиеся на данную операцию.

В свою очередь

, (1.1а)

где Q- стоимость инструмента; m-количество его переточек за срок службы; q- расходы на одну переточку; - коэффициент, учитывающий надежность работы инструмента ( 1).

Поскольку конструкция инструмента влияет на 0, всn и p, применение того или иного варианта отражается на затратах. При сопоставлении вариантов следует выбрать тот, при котором значения З окажутся минимальными.

1.2.3 ВЫБОР РЕЖУЩЕГО МАТЕРИАЛА выполняется с учетом эксплуатационных, технологических и экономических требований. Среди эксплуатационных требований, кроме красностойкости, прочности, теплопроводности и износостойкости режущего материала, необходимо малое химическое родство его с обрабатываемым материалом. При высокой степени родства (например, при обработке заготовок из титана инструментом, оснащенным твердыми сплавами титано-вольфрамовой группы или алюминиевых сплавов инструментами, армированными оксидными керамическими пластинами), на контактных участках режущих поверхностей активизируются адгезионные и диффузионные процессы, что ведет к ускоренному износу и разрушению инструмента.

Среди технологических требований обратим внимание на шлифуемость инструментального материала и возможно меньшую его деформацию при термообработке. Экономические требования состоят в основном в достижении возможно меньших затрат на инструмент, приходящихся на единицу продукции.

1.2.4. ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПЕРЕДНЕГО И ЗАДНЕГО УГЛОВ ИНСТРУМЕНТА

Как известно из теории резания материалов, главными геометрическими параметрами режущего клина являются передний угол и задний угол , измеренные в главной секущей плоскости. Главная секущая плоскость - это плоскость, перпендикулярная к проекции главной режущей кромки на основную плоскость. Основной называется плоскость, перпендикулярная вектору скорости резания в данной точке режущей кромки.

Значения углов и зависят от условий резания, в том числе от свойств обрабатываемого и режущего материалов, режима резания и ряда других факторов. Многофакторное влияние технологических условий на значение геометрических параметров инструмента делают задачу о выборе углов инструмента многовариантной.

Однако, при проектировании, как правило, задачу упрощают, принимая некоторые средние значения углов, полученные на основе исследований и обобщения опыта предприятий. Эти значения приведены в справочной литературе. Их можно также рассчитать по формулам, идея построения которых предложена профессором М.Н. Лариным. Формулы для расчета ориентировочных значений углов и имеют вид:

- при обработке сталей

(1.2)

(1.3)

- при обработке чугуна

(1.4)

(1.5)

В формулах (1.2)- (1.5): ув- временное сопротивление на разрыв обрабатываемого материала, МПа; НВ- твердость по Бриннелю; а- толщина среза, мм. Результат получается в градусах. Значения коэффициентов и показателей степеней приведены в таблице 1.

Таблица 1

Коэффициенты и показатели степеней в формулах (1.2) и (1.4)

Материал режущего инструмента		Обрабатываемый материал
		Сталь	Чугун
		ув800	ув800
Твердый сплав	с	+0,25	-5,0	+25.104
	х	-8,0	+8,0	2,0
Быстрорежущая сталь	с	+11,0	+6,5.103
	х	-1,0	1,2

Пусть, например, обрабатывается заготовка из стали b= 1000 МПа при толщине среза а=0,5 мм. Тогда твердосплавному инструменту следует придать передний угол =-50, задний 90, а быстрорежущему =+110 и 90. Для чугуна НВ=200 получаем соответственно =+60; 70 и =+110; 70.

1.2.5 СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ УГЛАМИ РЕЖУЩЕГО КЛИНА, ИЗМЕРЕННЫМИ В РАЗЛИЧНЫХ ПЛОСКОСТЯХ

При проектировании инструментов, в том числе и предназначенных для обработки сложных поверхностей, часто требуется рассчитать значения переднего и заднего углов не только в главной секущей, но и в других координатных плоскостях. Для этой цели используют формулы, методику получения которых покажем на примере обычного проходного резца (рис.2).



Рис. 2

Через точку О на проекции главной режущей кромки инструмента проведем три плоскости: главную секущую ГГ; плоскость ХХ, параллельную направлению продольной подачи, и плоскость УУ, перпендикулярную оси заготовки. Покажем сечения режущего клина плоскостями (Г-Г и У-У).

Рассмотрим далее какую-либо точку А, расположенную одновременно на передней поверхности инструмента и в плоскости УУ. Ее расстояние от основной плоскости ОО, равное А3 К3 обозначим mу. Теперь перейдем к точке В, также расположенной на передней поверхности инструмента и одновременно в главной секущей плоскости ГГ. ее расстояние от основной плоскости ОО, равное В1С, обозначим m (сечение Г-Г). Непосредственно из рисунка 1 видно, что m= mх+ mу, где mх - расстояние точки В от горизонтальной плоскости, проведенной через точку А параллельно основной плоскости ОО (сечение Х1-Х1). В сечении Х1-Х1 проекции точек А и В обозначим А2 и В2. Поскольку

m=B1C1 tg = OB tg , а mx=AB tg x = OB sin tg x и

mу=OK3 tg у = OK tg у = OB cos tg у, то

OB tg = OB sin tg x + OB cos tg у, откуда

tg = tg x sin + tg у cos . (1.6)

Выполнив аналогичные расчеты, можно получить

tg x = tg sin + tg cos (1.7)

tg у = tg cos - tg sin (1.8)

tgtgxcostgysin (1.9)

(1.10)

(1.11)

(1.12)

В формулах (1.6)…(1.9)- х и у - углы наклона передней поверхности инструмента по отношению к основной плоскости в сечениях ХХ и УУ, - главный угол в плане инструмента, - угол наклона главной режущей кромки. В формулах (1.10) и (1.11)- х и у - задние углы в сечении режущего клина плоскостями ХХ и УУ, - главный задний угол инструмента, - вспомогательный угол, значение которого рассчитывается по формуле (1.12).

Формулы (1.6) … (1.12) пригодны не только для описания соотношения между геометрическими параметрами резца. Режущие лезвия любого сложного инструмента можно представить в виде того или иного набора элементарных участков с кромками прямолинейной формы. Модернизируя выражения (1.6) … (1.12) применительно к конкретным обстоятельствам, можем с их помощью описать параметры геометрии инструментов сложной формы. Именно поэтому выражения (1.1) … (1.12) часто называют формулами единой геометрии режущих лезвий инструмента.

1.3 ЗАДАНИЕ НА САМОКОНТРОЛЬ

1.3.1 Инструментальные материалы

1. Какие общие требования к инструментальным материалам?

2. Какие виды инструментальных материалов применяют при изготовлении лезвийных режущих инструментов?

3. Укажите пределы температуростойкости быстрорежущих сталей. Что произойдет, если резания будет происходить при более высокой температуре?

4. Проставьте знак или между температуростойкостью инструментальных материалов:

- для композита 01 (альбор-Р) ………., чем для Т15К6;

- для ВК8……., чем для Р18;

- для Т30К4………, чем для У10А.

5. Проставьте знак или между характеристиками прочности инструментальных материалов:

изг. для Р9К10 ……., чем для ВК3;

изг. для Т15К6 ……., чем для ВК10;

изг. для ТТ7К12 ……, чем для В0К-60;

изг. для АС……., чем для Т14К8;

сж. для Т14К8……., чем для Р6М5.

6. Если у Вас нет под руками справочника, как Вы расшифруете химический состав твердых сплавов и быстрорежущих сталей, упомянутых в п.5?

7. В каких единицах измеряется твердость инструментальных материалов? Какой инструментальный материал имеет наибольшую твердость?

8. Почему нежелательно применение инструментальных материалов, имеющих физико-химическое сродство с материалом заготовки? Приведите примеры.

9. Эффективно ли применение алмазов в качестве режущего инструмента при обработке незакаленной стали и чугуна?

10. Заготовку из стали 20ХГ2 при черновом точении обрабатывали резцом с пластины Т15К6, однако при этом часто имело место разрушение (скол) режущих лезвий. Какими твердыми сплавами Вы порекомендуете оснащать инструмент, чтобы при неизменных прочих условиях (режим резания, геометрические параметры инструмента) поломки пластин сократились?

11. Заготовки из стали Х13Н4Т9 при черновой обточке обрабатывали резцом с пластиной Т5К10. По упущению службы снабжения пластин этой марки на складе не оказалось, а имеются пластины марок Т15К6, Т30К4, ВК8, ВК6. Какими пластинами следует оснащать резцы, чтобы не остановить производство? Какие изменения в стойкости инструмента и разрушении его лезвий можно ожидать, если не менять режим резания?

12. При изготовлении опытного образца машины деталь из стали 40Х в экспериментальном цехе обрабатывали резцами из стали Р6М5. Конструкция машины утверждена, разрабатывается технология массового производства. По новому техпроцессу черновая обработка деталей должна выполняться из заготовки в виде штамповки. Какими режущими материалами следует оснастить резцы, чтобы обеспечить повышение производительности операции и снижение удельных затрат на инструмент по сравнению с условиями точения в экспериментальном цехе предприятия?

13. При обработке заготовок из титанового сплава технолог предусмотрел применение фрез с пластинами из твердого сплава Т15К6. Однако, в процессе производства выяснилось, что фрезы работают плохо, быстро изнашиваются и разрушаются. В чем состоит ошибка технолога? Какой режущий материал Вы предложите?

14. При черновой токарной обработке заготовки из хромо-никелевой стали 12ХН3А диаметром d=100мм глубина резания t=5мм, подача S=0,4мм/об, скорость резания v=136м/мин, длина прохода L=80мм. Годовая программа изделий N=100000 штук. Оценить экономическую целесообразность замены резца с напайной пластиной Т14К8 резцом с четырехгранной сменной пластиной из того же материала, если известно, что: 1) оптовая цена резца сечением 16х25мм2 с напайной пластиной Q1=4руб.30коп.; 2) количество переточек, которое может выдержать напайной резец за вес срок службы m=7, а расходы, связанные с каждой переточкой q=0,4 руб.; 3) стойкость напайного резца между переточками Т1=60мин.; 4) оптовая цена комплекта, состоящего из державки и 20 сменных четырехгранных пластин из твердого сплава Q2=38руб.90коп.; 5) стойкость одного лезвия пластины Т2=50мин., пластина двухсторонняя.

15. В условиях предыдущей задачи оценить целесообразность применения резцов с четырехгранной сменной пластиной из сплава Т15К6, если при этом стоимость комплекта (державка и 20 пластин) повышается до Q3=48,6 руб., но при стойкости Т=60мин.скорость резания может быть повышена до 150 м/мин. Вследствие более высокой хрупкости сплава Т15К6 коэффициент надежности работы инструментов 3=0,78.

1.3.2 Общие вопросы геометрии режущих инструментов

1. Как проводится основная плоскость? Покажите положение основной плоскости при точении резцом, при цилиндрическом фрезеровании и сверлении.

2. Сформулируйте понятие «главная секущая плоскость». Покажите положение главной секущей плоскости при точении проходным резцом.

3. Как показать главную секущую плоскость для различных точек режущей кромки спирального сверла с учетом того, что кромки не проходят через ось вращения инструмента?

4. Дайте определение понятия «передний угол режущего инструмента».

5. Сформулируйте понятие «главный задний угол режущего инструмента».

6. Как влияет значение переднего угла на процесс стружкообразования, силы и температуры при резании материалов?

7. На какие показатели процесса резания влияет главный задний угол инструмента?

8. Как влияет значение главного угла в плане на толщину и ширину среза?

9. В каком случае угол наклона главной режущей кромки считают положительным?

10. Какой передний угол нужно придать инструменту из быстрорежущей стали, обрабатывающему деталь из чугуна СЧ20, твердость которого НВ=180…200?

11. Какой передний угол следует придать инструменту, оснащенному твердым сплавом, если он предназначен для обработки стали 30ХГСА, имеющей твердость НВ=270?

Указание: Чтобы воспользоваться формулой, приведенной в приложении, следует иметь в виду, что между твердостью многих сталей и их прочностью имеется зависимость, которая описывается выражением НВ(0,28…0,3) в, где в - сопротивление разрыву, МПа.

12. Торцевая фреза диаметром 130 мм с числом зубьев =8, оснащенная твердым сплавом, предназначена для обработки кронштейна из стали 30ХГСА при скорости резания V=315 м/мин и минутной подаче Sм=235 мм/мин. Какой главный задний угол следует придать зубьями фрезы, если главный угол в плане =700?

13. Зенкер диаметром D=35мм, изготовленный из быстрорежущей стали, обрабатывает отверстие в заготовке из хромо-никелевой стали в=750 МПа. Подача инструмента S=1,4 мм/об, число зубьев =4. Угол спирали зенкера на наружном диаметре =200, угол заборного конуса 2=900. Рассчитать передний угол зенкера в точках кромки, расположенных на диаметре d=30мм, если у= -50. Определить соответствует ли это значение рекомендуемому, а также рассчитать рекомендуемое значение L.

14. В отливке из чугуна СЧ25 (НВ=220) зенкером, оснащенным твердым сплавом ВК8, обрабатывают отверстие диаметром D= 50мм. Число зубьев зенкера Z=4, угол заборнoго конуса 2=900, глубина резания t=3 мм, подача S=1,84 мм/об. Угол спирали зенкера на наружном диаметре =180, угол у= -80. Зенкер заточен так, что среднее значение заднего угла на активном участке кромки бx=40. Эксплуатация зенкеров в цеховых условиях показала, что они быстро изнашиваются, в процессе резания, возникают скрип и вибрации.

Вам поручено проанализировать геометрические параметры инструмента, высказать предположение о причинах неудовлетворительной работы инструмента, дать предложение по улучшению его геометрии.

15. Известно, что направление стружки зависит от знака угла . При 00 стружка отходит в сторону задней бабки токарного станка, что улучшает условия безопасности работающего.

Если заданы передний угол резца и главный угол в плане , какие значения должны иметь углы у и х, чтобы обеспечивалось условие 0?

16. Токарный резец с углом в плане =600 заточен по передней поверхности под углами =80 и у= 100. при этом стружка сходит в сторону патрона токарного станка, что нежелательно. Как надо переточить резец, чтобы сохранив значение переднего угла, обеспечить сход стружки в сторону задней бабки станка ?

17. В условиях предыдущей задачи как надо заточить резец, чтобы обеспечить угол наклона режущей кромки =50?

18. Сделайте эскиз резца, у которого х= , а = +30. какой угол у должен быть у этого резца?

1.4 ОТВЕТЫ НА ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ПО ТЕМЕ

1.4.1 Инструментальные материалы

1. Красностойкость, прочность, теплопроводность, износостойкость, малое химическое средство с обрабатываемым материалом.

2. Высокоуглеродистые стали, легированные стали, твердые сплавы, керамические и металлокерамические материалы; сверхтвердые материалы (алмаз, нитрид бора) композиты.

3. Ткр=5600С при более высокой температуре резания инструмент потеряет работоспособность.

4. Температуростойкость для композита 01 ( эльбор Р) чем для Т15К6, для ВК8чем для Р1,8, для Т30К4чем для У10А.

5. изг. для Р9К10 чем для ВК3, для Т15К6 чем для ВК10, для ТТ7К12 чем для ВОК-60, для АС чем для Т14К8, для Т14К8 чем для Р6М5.

6. Р9К10 С-0,9% W-9% Co-10%

P6M5 С-0,9% W-6% M-5%

T15K6 TiC-15% Co-6% WC-79%

T14R8 TiC-14% Co-8% WC-78%

TT7K12 (TiC+TaC)-7% Co-12% WC-81%

AC синтетический алмаз

ВОК-60 оксидно- карбидный керамический материал.

7. Твердость инструментальных материалов измеряется в единицах HRA или HRC соответствующих шкал (А или С) Роквелла. Наибольшей твердостью обладают естественные алмазы.

8. При химическом средстве инструментального и обрабатываемых материалов на контактных поверхностях, в условиях высоких температур и давлений, имеет место адгезия материалов и, как следствие, повышенный износ. Нежелательно применять титано-карбидные твердые сплавы при обработке титановых сплавов. Керамические материалы не работают при обработке алюминиевых сплавов.

9. Нет неэффективно, так как алмаз (одно из разновидностей углерода) активно растворяется в железе, что приводит к быстрому износу.

10. Поломки возникают из-за недостаточной прочности инструмента. Поэтому следует применить твердый сплав с большим содержанием кобальта, например Т5К10

11. Возможно применение Т15К6 или ВК6, свойство которых близки к Т5К10

	Т5К10	Т15К6	ВК6
HRA	88,5	90	88
и	120	115	120
кр	850	850	800

При применении Т15К6 возможно хрупкое разрушение лезвий из-за уменьшения прочности на изгиб, а ВК6 будет иметь меньшую стойкость из-за более низкой температуростойкости.

12. Для черновой обработки стали 40Х рекомендуется применение твердого сплава Т5К10.

13. Сплав Т15К6 имеет химическое сродство с обрабатываемым материалом, поэтому следует применить однокарбидный сплав ВК6.

14. Алгоритм расчета и комментарии к нему:

Определяем машинное время обработки одного изделия на данной операции



Положив коэффициент надежности работы цельного инструмента =0,8, рассчитываем затраты на инструмент, приходящиеся на данную операцию

Рассчитываем расходы по линии инструмента на годовую программу изделий при работе цельными резцами

P1=pN=850 руб.

Определяем количество комплектов (державка+20 пластин), требуемых на годовую программу изделий при работе резцами со сменными пластинами. При этом имеем ввиду, что срок службы одного комплектом определяется одним выражением

A=2mn*T2*2*i,

где mn- число граней пластины, а 2- коэффициент, характеризующий надежность работы инструмента, i- количество пластин в комплекте. Положив получаем А=2.4.50.0,9х20=7200мин.

Количество комплектов

Рассчитываем расходы на годовую программу изделий при работе сборными резцами

Р2=КQ2=7х38,9=272,3 руб.

Заключение: замена напайных резцов резцами с многогранными сменными пластинами на данной операции целесообразна, так как Р2Р1.

15. Применение резцов с пластинами Т15К6 в данном случае нецелесообразно (Р3=291,6 руб.)

1.4.2 Общие вопросы геометрии режущих инструментов

1. Основная плоскость в данной точке режущей кромки проводится перпендикулярно вектору скорости относительного движения заготовки и инструмента.

2. Главная секущая плоскость в данной точке режущей кромки проходит перпендикулярно проекции режущей кромки на основную плоскость.

3.

4. Передний угол в данной точке режущей кромки измеряется в главной секущей плоскости между следом основной плоскости и касательной к следу передней поверхности инструмента.

5. Задний угол в данной точке режущей кромки измеряется в главной секущей плоскости между следом плоскости резания и касательной к следу задней поверхности инструмента.

6. Передний угол влияет на процесс стружкообразования, с его увеличением уменьшается усадка стружки и степень слоя, уменьшается работа стружкообразования и силы резания. Все это приводит и к уменьшению температуры в зоне резания, но при чрезмерном увеличении переднего угла уменьшается интенсивность теплоотвода в тело инструмента, что может привести к обратному эффекту.

7. Главным задним углом определяется величина площадки контакта по задней поверхности. При малых задних углах площадка увеличивается, возникает большая сила трения, увеличивается тепловыделения, интенсифицируется износ по задней поверхности.

8. С уменьшением угла в плане толщина среза уменьшается, а ширина среза увеличивается.

9. Угол наклона главной режущей кромки считается положительным, если вершина резца является наинизшей точкой главной режущей кромки.

10. Передний угол при обработке чугуна можно определить по формуле

для резца из быстрорежущей стали

С=6.5х103, Х=1,3, тогда

11. Передний угол при обработке стали можно определить по формуле:

, МПа

при обработке твердым сплавом

С=-5,0, Х=8, тогда

Мпа

12. Задний угол при обработке стали 30ХГСА b=964 находится по формуле

где а- толщина среза.

При торцовом фрезеровании

аmax=Szsin

,

13 Алгоритм решения и комментарии к нему

Представим зуб зенкера в виде расточного резца, перемещающегося по направлению подачи. Это дает возможность определить положение плоскостей Х-Х, У-У, Г-Г, и в сечении этими плоскостями показать углы , х и у.

Как показано в курсе Теория резания и инструмент общего назначения при рассмотрении конструкции спиральных сверл

где d- значение угла спирали передней поверхности инструмента на диаметре d. В нашем случае

,

откуда d=17018.



Имея в виду, что хd, а у= -50 задано условиями задачи, по формулам единой геометрии инструментов получаем:

tg=tg17018*sin45-tg50*cos450

или 90.

Рекомендуемое значение определяем по формуле (1.1) в приложении

Передний угол на зенкере меньше рекомендуемого.

Определяем толщину среза, приходящуюся на лезвие инструмента



По формуле (1.2) рассчитываем рекомендуемое значение :

14. Значение переднего угла зенкера близко к рекомендуемому (60). Чтобы обеспечить рекомендуемое значение заднего угла 030, требуется придать зенкеру задний угол в плоскости Х-Х, равный х=100. малым значением угла х=40, под которым заточен зенкер, объясняется ускоренный износ и разрушение лезвий инструмента. Если заданы передний угол резца и главный угол в плане , какие значения должны иметь углы у и х, чтобы условие 0 ?

15. tgуtgcos или tgхtgsin.

16. 60 и соответствующее значение х или х10,30 и соответствующее значение у.

17. х=12040 ; у=1040

ГЛАВА 2 ФАСОННЫЕ РЕЗЦЫ

2.1 ПРИЗМАТИЧЕСКИЕ ФАСОННЫЕ РЕЗЦЫ

Призматические фасонные резцы образуют профиль на изделии методом копирования, т. е. относятся к инструментам первого типа, рассмотренным в 1.1. они, в свою очередь, разделяются на резцы, работающие с радиальной или тангенциальной подачей.

На рис. 2 показан эскиз резца, обтачивающего с радиальной подачей S, профиль 1-2-3-4. Такие резцы, обычно, закрепляются в державке с помощью «ласточкиного хвоста», контур которого виден в сечении N-N.

2.1.1 Геометрические параметры призматического резца

Установка в державке обеспечивает заданные значения углов резца: переднего у и заднего у. Однако, эти значения справедливы лишь для участков кромки, расположенных на наименьшем (в пределах профиля) диаметре изделия d0, который в дальнейшем будем называть базовым. Для точек режущей кромки, расположенных на базовой поверхности, например точек 1 и 2, основная плоскость проходит горизонтально. Для любых других точек профиля, например, для точки 3, расположенной на окружности d, основная плоскость не горизонтальна, она занимает другое положение (для точки 3 - это 0.0), поскольку должна быть проведена перпендикулярно вектору скорости резания в данной точке Vd. Так как передний угол - это угол между основной плоскостью и передней поверхностью инструмента, то значения уа

Рассматриваемые в плоскости у'-y' углы будут отличаться от у . Соотношение между уd и у можно рассчитать, рассматривая треугольник oab

 . (2.1)

Условия резания, как известно, определяются передним углом в главной секущей плоскости. Для точек 1 и 2 (а так же расположенных между ними) главная секущая плоскость совпадает с плоскостью у-у . Что касается других точек (например, 3), то для них главная секущая плоскость Г-Г повернута по отношению к плоскости, в которой ведется отсчет уd на угол d. Строго говоря, угол в плане следовало бы отсчитывать от касательной к кромке в точке 3 в проекции резца на основную плоскость 00`. Однако, чтобы не усложнять чертеж, проведем главную секущую плоскость Г-Г так, как показано на рис. 2, а углы режущего клина d и d покажем в сечении Г-Г. Связь между углами d и уd получим, если воспользуемся формулой (1.1). Поскольку в нашем случае x=0, то

(2.2)

Рассматривая совместно выражения (2.1) и (2.2), можем сделать заключение о том, что при заданном у передний угол фасонного резца тем меньше, чем дальше та или иная точка расположена от оси заготовки и чем больше угол в плане имеет участок кромки, на котором расположена эта точка.

Для того, чтобы обеспечить работоспособность в точке с наихудшими условиями резания (наиболее неблагоприятная комбинация d и d) в этой точке должна быть d min, где min - минимально допускаемое значение переднего угла. Решение задачи об обеспечении условия d min возможно в прямом и обратном решениях. Прямое решение состоит в последовательном выполнении следующих операций: 1) по литературным данным [3] или по опыту предприятия выбрать для фасонного резца значение угла у; 2) определить точку (или точки) на кромке инструмента, где могут складываться наиболее неблагоприятные условия (комбинация d и d) для формирования переднего угла d; 3) для этой точки (точек) по формуле (2.1) рассчитать значение уd и 4) рассчитать по формуле (2.2) значение d, проверить наличие условия d min.

Обратная задача состоит в том, что принимается то или иное значение min (часто полагают гmin =2…30). Затем упомянутые выше операции проделывают в обратном порядке по схеме

yd min y min, определив минимально допускаемое значение переднего угла в плоскости У-У для точек, расположенных на базовом диаметре профиля изделия.

Перейдем к рассмотрению вопроса о задних углах фасонного резца на различных участках профиля. Непосредственно на рис. 2 можем получить выражение

(2.3)

а по формулам (1.11) и (1.12), положив 0

  (2.4)

Рассматривая последние два выражения вместе с формулой (2.1), приходим к заключению, что значение задних углов d (в главной секущей плоскости) тем меньше, чем ближе точка профиля к оси изделия и чем больший угол в плане имеет участок кромки, которому принадлежит данная точка.

Естественным условием, обеспечивающим нормальную работу инструмента (в первую очередь с точки зрения износа задних поверхностей резца), является d min, где бmin - минимально- допускаемое значение заднего угла. Как и в отношении переднего угла, что было отмечено выше, здесь возможны два пути решения задачи - прямой и обратный - алгоритм которых каждый может составить самостоятельно.

2.1.2 Профилирование призматического фасонного резца

Корректировка высот профиля. При проектировании фасонных режущих инструментов всегда возникает задача об их профилировании, т.е. определении размеров и конфигурации режущей части инструмента, обеспечивающих получение заданного профиля на изделии. Дело в том, что профиль изделия и профиль режущего инструмента рассматриваются в различных плоскостях. Профиль изделия расположен в диаметральном сечении последнего. В случае, показанном на рис.2, это линия 1-2-3-4. Профиль же инструмента рассматривается в плоскости NN, перпендикулярной к заданной поверхности резца. На рис. 2 это линия 1`-2`-3`-4`,показанная в сечении N-N. Несмотря на внешнее сходство обоих профилей, они не совпадают друг с другом. Поэтому определение координат точек профиля инструмента в сечении N-N часто называют коррекционным расчетом по отношению к профилю изделия.

То, что профиль резца рассматривается в плоскости перпендикулярной к задней поверхности инструмента связано с технологией его изготовления. Окончательное шлифование профильной части резца выполняется по схеме, показанной на рис.3. Инструмент 1, установленный на магнитном столе 2 плоскошлифовального станка, обрабатывают кругом 3. Профиль последнего, как видно из рис.3, соответствует профилю инструмента в плоскости N-N.

Рассмотрим порядок выполнения коррекционных расчетов.

Прежде всего отметим, что все размеры профиля изделия, расположенные параллельно оси вращения заготовки, сохраняют свои значения и на профиле инструмента.

Пусть, например, на изделии (рис.2) заданы размеры p и g.

Ведя отсчет от торца инструмента ,как единой базы, получаем l2=p+, l3=p+g+. Эти же размеры служат одной из координат точек 2` и 3` в сечении N-N. Правило переноса продольных координат с изделия на инструмент коротко формулируют так: “продольные размеры не искажаются ”, имея в виду, что на инструменте и изделии размеры одинаковы.

По-другому обстоит дело с размерами профиля изделия, измеряемыми в направлении перпендикулярном оси вращения последнего , именно они подвергаются коррекции. Прежде всего, отметим, что при профилировании инструмента рассматриваемые размеры отсчитываются от единой базовой линии. Базовой называется линия, параллельная оси изделия, и проходящая через точку, расположенную на базовой окружности d0. Так, для профиля, показанного на рис. 2, базовой является линия ВВ. Ординаты всех точек, называемые обычно высотами профиля на изделия, отсчитываются от нее. Так, для точки 3 высотой профиля на изделии является ордината h , показанная на рис. 2.

В верхней проекции базовая линия ВВ преобразуется в точку a, расположенную на базовой окружности d0. От точки a можем отсчитать высоту профиля на передней поверхности инструмента ho, cоответствующую размеру h на профиле изделия. Рассматривая треугольник 0ab, получаем

(2.5)

Если далее опустим перпендикуляр из точки b на заднюю поверхность резца и рассмотрим треугольник abc, то можем рассчитывать высоту (ординату) профиля резца h1, соответствующую высоте h на изделии

(2.6)

Нетрудно видеть, что h1<hh0.

Отметим, что h0=h может быть при y=0 . Однако, никогда не может быть равенства между h1 и h, всегда h1 < h.

Мы рассмотрели методику расчета координат одной из точек на профиле резца. Аналогичные расчеты могут быть выполнены и для других точек профиля. При этом каждый раз следует пользоваться выражениями (2.1), (2.5) и (2.6) , подставляя в них различные значения диаметров d, для тех или иных точек, расположенных на профиле изделия. Для сложных профилей такие расчеты могут выполняться по программе, введенной в ЭВМ.

2.1.3 Корректирование углов и кривых на профиле резца

В связи с тем, что продольные размеры при переходе от профиля изделия к профилю резца не искажаются, а высоты точек искажаются (уменьшаются), то меняются и углы в плане для различных участков профиля инструмента. Пусть, например, какой-либо участок профиля на изделии между точками m и n. Имеет угол в плане (рис. 4). Высоты профиля точек m и n на изделии соответственно равны hm и hn , расстояние между ними l. Корректирование приводит к тому, что на профиле резца возникают высоты h1m<hm и h1n<hn.

Сопоставляя выражения

и

получаем

(2.8)

Возможно, что какой-либо участок профиля изделия очерчен дугой окружности радиуса r (рис.2 и 5). На профиле резца дуга окружности трансформируется в другую кривую, теоретически отличающуюся от дуги окружности. Однако практически удобно эту кривую заменить дугой окружности ее r1 и координаты центра a и d. Используя уравнение окружности

, (2.9)

подставляя в него координаты любых трех точек на интересующем нас участке дуги (например, по рис.5 x0=y0=0 x2=l2 y2=h12 x4=l y4=h), получаем три уравнения, разрешая которые, определяем r1, a, b. Проверка пригодности такого решения выполняется путем подстановки в левую часть формулы (2.9) координат промежуточных точек (например, 1 и 3, рис.5) с целью определения разностей

;

.



Отклонения 1, 3 должны быть сопоставлены с допуском на неточность изготовления профиля инструмента . Если 1 и 3 , то замена кривой дугой радиуса r1 удовлетворяет производство. Если же 1 или 3 не укладываются в допуск, кривую на профиле резца следует заменить дугами двух или нескольких окружностей, характеристики которых могут быть рассчитаны изложенным выше методом.

2.1.4 Особенности призматических резцов, работающих с тангенциальной подачей

На рис.6 показана схема обработки заготовки призматическим резцом, перемещающимся из положения 1 в положение 2 по направлению стрелки S. В тот момент, когда резец придет в положение 2, его геометрические параметры (углы y, y) и установка по отношению к изделию, по сути, вполне аналогичны тем, которые имеют место при работе резцом с радиальной подачей (рис. 2). Поэтому, профилирование фасонного резца с тангенциальной подачей выполняется по тем же формулам, что и резца с радиальным перемещением по отношению к заготовке.

Однако, тангенциальные резцы отличаются тем, что значение переднего и заднего углов, по мере перемещения инструмента из положения 1 в положение 2 не останется постоянным. В момент входа в заготовку (положение 1) основная плоскость 00` повернута по отношению к основной плоскости 00 на угол

В связи с этим, передний угол инструмента, в момент входа в заготовку имеет значение

а задний

Если значение заднего угла y` не накладывает каких-либо ограничений на процесс резания, то при

передний угол инструмента становится отрицательным y`<0, что существенно отражается на процессе стружкообразования и стойкости инструмента. Резцы, изготовленные из быстрорежущей стали, вообще не могут работать при y`<0. Поэтому, при большой разнице между диаметрами d и d0, т. е. при достаточно глубоких профилях фасонной поверхности на изделии, следует применять призматические резцы, оснащенные пластинами из твердого сплава, поскольку, такие инструменты могут работать как при y>0, так и при y<0.

2.2 КРУГЛЫЕ ФАСОННЫЕ РЕЗЦЫ

Призматические резцы при затуплении режущих кромок перетачиваются по передней поверхности. После переточки, вершину режущего клина вновь устанавливают по линии центров, т. е. в положение, показанное на рис. 2. количество переточек, которое может выдержать призматический фасонный резец, в ряде случаев не удовлетворяет производство, особенно, в условиях массового изготовления деталей. Более экономичными оказываются круглые фасонные резцы, схема конструкции и установки которых показана на рис. 7. Несмотря на то, что стоимость круглого фасонного резца (Q, формула 1.1) выше стоимости призматического, количество его переточек m настолько больше, чем у призматического, что расходы на одно изделие по линии инструмента, как правило, снижаются. Следует иметь в виду, что mq<<Q, поэтому главное влияние на величину p оказывает общий срок службы инструмента (m+1)T.

2.2.1 Геометрические параметры круглого фасонного резца

Как видно из рис. 7, ось круглого фасонного резца устанавливают выше линии центров изделия на величину

 (2.10)

Это необходимо для того, чтобы инструменту придать задний угол.

В формулу 2.10 входит величина наружного диаметра круглого резца. Этот размер принимают из конструктивных соображений, имея в виду, что, как видно непосредственно из рис.7

где h- наибольшая высота профиля на изделии; c- размер, обеспечивающий выход стружки; q- толщина тела резца в самом тонком месте; D0- диаметр оправки. Опыт конструирования круглых резцов показывает, что в среднем q=0.1, D0=0.3D. Тогда, положив cosy 1, получаем

(2.11)

Размер c зависит от режима резания и свойств обхватываемого материала. Практически c=3…8 мм. Диаметр резца, рассчитанный по 2.11, округляют до ближайшего значения по стандартному ряду размеров в машиностроении.

Что касается угла y, то его, как и другие геометрические параметры инструмента, рассчитывают по формулам (2.1)….(2.4), поскольку между углами режущего клина круглого и призматического фасонных инструментов является полная аналогия.

При переточке инструмента необходимо сохранять его геометрические параметры. В связи с этим, перетачивая переднюю поверхность инструмента, следят за тем, чтобы она всегда совпадала с касательной и так называемой окружности заточки, радиус которой

, (2.12)

что следует из рассмотрения Opaf (рис.7). При таком положении передней поверхности после переточки, повернув резец вокруг его оси, и, приведя вершину режущего клина в точку a, восстанавливают заданные значения y и y. Радиус окружности заточки указывают на чертеже инструмента.

2.2.2 Профилирование круглого фасонного резца

При проектировании круглого фасонного резца следует выполнять коррекционные расчеты, поскольку профиль инструмента рассматривается в плоскости, отличающейся от плоскости, в которой расположен профиль изделия. Профиль резца, исходя из соображений технологии изготовления инструмента, рассматривается в плоскости, перпендикулярной к его задней поверхности. В данном случае плоскость N-N является любой диаметральной плоскостью фасонного круглого резца (рис. 7).

Зная высоту h на каком - либо участке профиля изделия, по формуле (2.5), справедливой и для круглых фасонных резцов, определяют высоту профиля h0 на передней поверхности инструмента. Высота профиля в сечении N-N описывается разностью

h1=R-R1 ,

где R -радиус наружной поверхности резца R=Opa, а R1=Opb - радиус внутренней окружности, проходящей через точку. Рассматривая треугольник Opb, получаем

(2.13)

Если профиль изделия состоит из ряда участков, то величины h0, R1 и h1 определяют для каждого из них, ведя отсчет от одной и той же базовой линии. Корректировку углов в плане, а также замену кривых дугами окружностей выполняют так же, как и для призматического резца. Коррекционные расчеты следует выполнять на ЭВМ.

2.3 ФАСОННЫЕ РЕЗЦЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРОФИЛЕЙ С ОТДЕЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРНЫМИ ОСОБЕННОСТЯМИ

2.3.1 Kруглые фасонные резцы для обработки профилей, имеющих участки, перпендикулярные оси изделия

Как видно из формул (2.2)и (2.4), при d=900, значения d d оказываются равными 00 . Если при d=0 резец в принципе может работать, то при d=0, эксплуатация инструмента практически невозможна. Следовательно, фасонные резцы обычной конструкции неприменимы, если на профиле изделия имеются участки, расположенные перпендикулярно к оси заготовки.

Пример показан на рис. 8. Участок профиля mn расположен перпендикулярно оси заготовки, в точке q касательная к дуге окружности радиуса r также проходит перпендикулярно оси изделия. Условия резания на этих участках вследствие нулевых значений заданных углов будут неудовлетворительными.

Обеспечить условие d>0 можно, если применить резец, ось которого повернута по отношению к оси заготовки под некоторым углом. В этом случае на участке mn возникает угол = , следовательно

.

Аналогичная величина заднего угла образуется и в точке q.

Для профилирования резцов с осью, непараллельной оси заготовки, в качестве базовой принимают линию, проходящую через точку наиболее удаленную от оси инструмента, параллельно последней. Для примера, показанного на рис. 8, эта линия ВВ. От нее ведут отсчет высот профиля на изделии, например, hm для точки m, hq для точки q и т. д. В остальном, коррекционные расчеты выполняют по алгоритму, используемому при профилировании резцов, ось которых параллельна оси заготовки.

2.3.2 Круглые фасонные резцы для обработки конических поверхностей

Предположим, что на изделии требуется получить участок в виде конуса, к которому предъявляются повышенные требования в отношении чистоты обработанной поверхности и прямолинейности образующей (a0b0 рис. 9). В свете этих требований, круглый фасонный резец обычной конструкции имеет недостатки. Во-первых, как было указанно выше, в разных точках режущей кромки ab передние углы инструмента yd, а с ними и d, имеют различные значения. Следовательно, процесс стружкообразования в различных точках будет протекать по-разному, а, значит, и шероховатость обработанной поверхности будет на всей поверхности конуса различной.

Во-вторых, режущая кромка инструмента расположена в плоскости Р-Р, которая проходит через ось конуса на изделии. Известно, что в сечении конической поверхности плоскостью, не проходящей через ось конуса, образуется не прямая, а кривая второго порядка. В связи с этим возникает погрешность в виде отклонения формы, образующей конуса a0b0 от прямой. Более того, плоскость Р-Р, пересекая коническую поверхность резца, так же не проходит через ось последнего. Поэтому, и сама кромка инструмента при изготовлении резца, так же оказывается не прямолинейной, что вносит вторую погрешность в форму конической поверхности на изделии.

Устранить часть этих недостатков можно, если переднюю поверхность инструмента заточить так, чтобы она имела не только угол y (в плоскости, перпендикулярной к оси резца), но и угол x (в плоскости хх). Такой инструмент называется фасонным резцом с боковым наклоном (рис 9. справа), имеет угол x 0. При этом значении рассчитывается гх по формуле 1.9 из условия =0

(2.14)

Если угол наклона на участке ab (рис. 9 справа) равен нулю и кромка расположена в диаметральном сечении изделия, то передний угол yd оказывается одним и тем же на всей длине лезвия, формирующего коническую поверхность на изделии. Это благоприятно сказывается на единообразии условий резания, а, значит, и на стабильность шероховатости обработанной поверхности по длине конуса.

При =0 и расположении кромки в диаметральном сечении заготовки первая из погрешностей формы конуса, упоминавшаяся выше, устраняется, что повышает точность изделия. Вторая погрешность, однако, сохраняется, поскольку передняя поверхность резца, по-прежнему, пересекает коническую поверхность инструмента, не проходя через ось.

Наиболее точную коническую поверхность можно получить, если применить круглый фасонный резец с осью, повернутой по отношению к оси заготовки на угол (рис. 10). Тогда, кромка инструмента, формирующая коническую поверхность, лежит в диаметральном сечении изделия и, одновременно, на цилиндрической поверхности резца. Это устраняет обе, выше названные, погрешности формы, образующей конуса, а так же обеспечивает одно и то же значение переднего угла y в различных точках кромки.



Рис.11

2.4 ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ПО ТЕМЕ «ФАСОННЫЕ РЕЗЦЫ»

1. В какой точке (или в каких точках) режущей кромки фасонного резца передний угол будет иметь наименьшее значение?

2. В какой точке (или в каких точках) режущей кромки фасонного резца задний угол будет иметь наименьшее значение?

3. Почему ось круглого фасонного резца располагают выше линии центров заготовки?

4. В каких плоскостях рассматривают профили фасонных резцов, почему определение параметров этих профилей иногда называют коррекционными расчетами?

5. Для какой цели в процессе изготовления и эксплуатации фасонных резцов используют результаты расчета профиля, расположенного в плоскости передней поверхности инструмента?

6. Для какой цели в процессе изготовления фасонных резцов используют сведения о профиле инструмента в сечении плоскостью, перпендикулярной к его задней поверхности?

7. В чем особенности призматических фасонных резцов, работающих с тангенциальной подачей?

8. Какую роль в процессе эксплуатации круглых фасонных резцов играет, так называемая, окружность заточки?

9. Какие варианты конструкции круглых фасонных резцов применяют для обработки конических участков на поверхности изделия? Сопоставьте их по точности обработанных конических поверхностей.

10. (3х). При изготовлении детали, показанной на рис. 2 (d1=30; d2=20; d3=10; d4=18 мм; 1=60; 2=45) по условиям резания, необходимо на любом участке кромки круглого фасонного резца получить задний угол 80, а передний 30. наружный диаметр резца D=60 мм. Определить: 1) превышение оси резца над линией центра изделия; 2) диаметр окружности заточки резца.

11. Решить задачу №10 при условии, что d1=80; d2=66; d3=68; d4=76 мм; 1=450; 2=600; D= 100 мм.

12.(3х). Какое наименьшее значение имеют передний и задний угол на профиле резца, показанного на рис. 2, если y=100; К=8,3 мм; D=80 мм; d1=40; d2=18; d3=27; d4=36 мм; 1=2 =750.



13 .На рис. 3 показан эскиз призматического фасонного резца, работающего с радиальной подачей, а также изделие, которое изготавливают с его помощью. Укажите, какой угол заточки 0 должен быть придан резцу при его изготовлении и под каким углом к вертикали должна быть установлена его задняя поверхность, если передний и задний углы в любой точке профиля в процессе резания не должны быть меньше, чем 20.

14(3х). Применительно к условиям предыдущей задачи постройте график изменения передних и задних углов резца для режущей кромки, профилирующей в процессе резания участок изделия, очерченный дугой окружности 27 мм.

15(3х). Изделие, показанное на рис.2, имеет участок в виде конической поверхности. Выведите формулу для расчета переднего угла (в главной секущей плоскости) для точек режущей кромки, обрабатывающей этот участок в зависимости от текущего диаметра изделия. Конкретизируйте формулу применительно к условиям задачи 16.

16(2х). Призматический фасонный резец, показанный на рис. 3, был запроектирован так, что при установке в державку он имел передний угол у=80. При изготовлении деталей этим инструментом процесс стружкообразования происходил неудовлетворительно, в результате чего качество поверхности изделия было плохим. Токарь, не доложив мастеру или технологу, переточил резец так, чтобы передний угол резца при установке в державку был увеличен до у160. Оказалось, что такой резец работает лучше, качество поверхности заметно улучшилось. Однако, при контроле партии изделий, обработанных переточенным резцом, ОТК признал их неисправным браком. В чем причина брака?

Как следовало поступить, чтобы облегчить процесс резания и обеспечить получение изделий, параметры которых заданы чертежом?

17. Профиль круглого фасонного резца, показанного на рис.2, в процессе изготовления окончательно обрабатывают на круглошлифовальном станке фасонным профилированным кругом. Рассчитайте и покажите на эскизе какие размеры должен иметь профиль шлифовального круга, чтобы в условиях задачи 10 резец обеспечивал заданные чертежом размеры изделий? В частности, под каким углом должен быть заправлен шлифовальный круг, чтобы фасонный резец обеспечил получение на изделии участка с углом между образующей конуса и осью детали 300?