Назначение переднего угла g — уменьшить деформацию срезаемого слоя и облегчить сход стружки.
Влияние величины переднего угла на условия резания: увеличение угла g облегчает процесс резания, снижая силы резания. Однако в этом случае снижается прочность
режущего клина и ухудшается теплоотвод в тело резца. Уменьшение угла g повышает стойкость резцов, в том числе размерную.
На величину переднего угла и форму передней поверхности большое влияние оказывают не только физико-механические свойства обрабатываемого материала, но и свойства инструментального материала. Применяются плоская и криволинейная (с фасками или без них) формы передней поверхности (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Форма передней поверхности резцов: а – плоская с фаской; б – криволинейная с фаской
Плоская передняя поверхность применяется для резцов всех типов инструментальных материалов, при этом у лезвия затачивается упрочняющая фаска под углом — для резцов из быстрорежущей стали и — для резцов из твердых сплавов, всех видов керамики и синтетических сверхтвердых материалов.
Ширина фаски f обычно берется равной 0,3S, где S – подача на оборот, но не более 0,25 мм. Фаска применяется при толщинах среза мм. При вместо фаски выполняется притупление кромки радиусом мм.
В целом с увеличением прочности и твердости обрабатываемого материала передний угол необходимо уменьшать, а с повышением прочности инструментального материала – увеличивать.
Для работы в тяжелых условиях (резание с ударами, с неравномерным припуском, при обработке твердых и закаленных сталей), при использовании твердых и хрупких режущих материалов (минералокерамика, сверхтвердые синтетические материалы, твердые сплавы с малым содержанием кобальта) резцы могут выполняться с плоской передней поверхностью, без фаски с отрицательным передним углом .
Резцы из быстрорежущей стали и твердых сплавов с плоской передней поверхностью без фаски с применяются для обработки хрупких материалов, дающих стружку надлома (чугун, бронза).
Следует учитывать, что при резании с силы резания возрастают, и создаются более благоприятные условия для возникновения вибраций.
Криволинейная передняя поверхность с фаской (или без нее) применяется на резцах, обрабатывающих вязкие материалы, дающие сливную стружку. Выкружка радиуса R способствует завиванию и дроблению стружки и удалению ее из зоны резания.
Размеры выкружки зависят от толщины срезаемого слоя: чем больше толщина среза, тем больше радиус R и ширина выкружки. Для данной формы передней поверхности необходимо принять такую геометрию: для быстрорежущих резцов и — для твердосплавных резцов.
При малой толщине среза a, сравнимой с радиусом округления режущей кромки r, величина переднего угла g практически не влияет на процесс резания, так как деформирование срезаемого слоя и превращение его в стружку производится закругленной
кромкой радиуса r. В этом случае передние углы для всех типов инструментальных материалов принимаются в пределах 0…50.
Величина переднего угла g существенно влияет на стойкость резцов. Так, отклонение величины переднего угла на 50 от рекомендуемых оптимальных значений может вызвать снижение стойкости резцов почти в три раза.
Главный угол в плане
Назначение главного угла в плане j – изменять соотношение между шириной b и толщиной a среза при постоянных глубине резания t и подаче S.
Уменьшение угла j повышает прочность вершины резца, улучшает теплоотвод, повышает стойкость, но увеличивает силы резания и , увеличивает отжим и трение об обрабатываемую поверхность, создает условия для возникновения вибраций. При увеличении j стружка становится толще и лучше ломается.
Эти данные свидетельствуют о том, что выбор величины угла j диктуется условиями обработки: точение напроход, подрезка торца и т.д. Конструкции резцов, в особенности с механическим креплением твердосплавных пластин, предусматривают ряд значений угла j: 90, 75, 63, 60, 50, 45, 35, 30, 20, 100, что позволяет подобрать угол j, наиболее соответствующий конкретным условиям.
Резцы с углами j =10…200 можно применять при обработке массивных деталей на тяжелых жестких станках, что выгодно с точки зрения получения наибольшей стойкости. При обработке нежестких деталей следует работать с углами j =60…750; при наличии на деталях ступеней с торцами, перпендикулярными оси, используют резцы с j=900.