Геометричні параметри різальної частини різьбових різців

Найбільш простим і широко поширеним інструментом для обробки різьби є різьбовий різець. Нарізування різьби різцем забезпечує високу точність і низьку шорсткість обробленої поверхні, вищу продуктивність в порівнянні з фрезеруванням.

Працездатність різьбових різців залежить від величини геометричних параметрів їх різальної частини. Найчастіше геометричні параметри різьбових різців розглядатися в інструментальній системі координат, це лише приблизно характеризує процес різання: у чистових різьбових різців інструментальний передній кут g_i приймається рівним нулю і його передня площина співпадає з осьовою площиною деталі. Форма різальної кромки такого різця тотожна профілю западини нарізуваного різьблення в осьовому перетині. Тому різальні кромки теоретично точного різця будуть прямолінійними. На бічних різальних кромках інструментальні задні кути a_n у стрижньових різців задаються в поперечному перетині (рис. 2.20.).При відомих задніх кутах a_n в поперечному перетині визначимо їх величини в нормальному до різальної кромки перетині. На рис. 2.20 зображена різальна частина різьбового різця в системі площин проекцій П₁/П₂. Площина П₁ йде паралельно передній площині і інструментальній основній площині Р_vи.

Рисунок 2.20 – Геометрія параметрів стержневого різьбового різця.

Площина П₂ йде паралельно вершинній різальній кромці. Положення бічної різальної кромки АЕ характеризується кутом профілю оброблюваного різьблення.

У досліджуваній точці А різальної кромки задня площина задається двома прямими АВ і АС. Положення прямий АС визначається інструментальним заднім кутом a_n в поперечному перетині. Вводиться система площин проекцій П₁/П₃. Площина П₃ проводиться паралельно нормальної січної площини Р_H. За правилом зміни площин проекції визначаються проекції А₃С₃В₃ точок АВС на площину П₃. Кут між прямій А₃С₃ і слідом Р_і3 інструментальної площини різання на площину П₃ буде інструментальним заднім кутом a_ни в нормальному до різальної кромки перетині. Інструментальний передній кут, величина якої характеризується положенням прямої А₃В₃, буде в нормальному до різальної кромки перетині рівний нулю. Аналізуючи графічне рішення матимемо:

(2.172)

Поряд із стрижньовими різцями обробка різьби проводиться круглими фасонними різцями, які є простими у виготовленні та допускають велике число переточувань. Переточування круглого різьбового різця проводиться по передній площині. При нарізуванні різьби передню площину круглого фасонного різця суміщають з осьовою площиною різьблення (рис. 2.21.). Інструментальний передній кут g_ин в нормальному до різальної кромки перетині прийнятий рівним нулю. На бічних різальних кромках інструментальні задні кути a_nр задаються в подовжньому перетині.

У різних точках різальної кромки круглого фасонного різьбового різця інструментальні задні кути a_nр в площині перпендикулярної осі різця будуть різними.

Рисунок 2.21 – Геометрія круглого різьбового різця в інструментальній системі координат.

Величина інструментального заднього кута a_nв у вибраній точці різальної кромки буде рівна:

(2.173)

де a_nв - прийнята величина інструментального заднього кута у вершинній точці різальної кромки;

Q - радіус різця у вершинній точці різальної кромки;

Q_x - радіус різця в досліджуваній точці різальної кромки.

У системі площин проекцій П₁/П₂ та П₁/П₃ зображена досліджувана точка А бічної різальної кромки і лінія АС, дотична до кола радіусу Q_x, тобто дотична до задньої поверхні. Положення прямолінійної бічної різальної кромки АВ характеризується кутом ^e/₂, якою вимірюється в площині П₁, що йде паралельно інструментальній основній площині P_vи. Дві прямі АВ і АС визначають положення задньої площини в досліджуваній точці А різальної кромки. Площина П₃ проведена паралельно нормальній інструментальній січній площині Р_H. Тому кут між прямою А₃С₃ і слідом інструментальної площини різання Р_n3 на площині П₃ буде інструментальним заднім кутом a_Ni в нормальному до різальної кромки перетині.

Аналізуючи графічне рішення матимемо:

(2.174)

Статичне геометричні параметри різальної частини різьбових різців.

При нарізуванні різьби інструмент щодо заготовки здійснює гвинтовий рух. Гвинтовий рух є сукупністю прямолінійно-поступального руху, направленого уздовж осі заготовки, і обертання навколо осі заготовки. Швидкість `V прямолінійно-поступального руху і кутова швидкість обертання w зв'язані залежністю:

(2.175)

де "Р" - параметр гвинтової поверхні різьби, рівний:

(2.176)

де Н - крок різьби.

У системі площин проекцій П₁/П₂ (рис. 2.22.) зображаємо прямолінійну різальну кромку АВ, яка лежить в осьовому перетині різьби і йде паралельно площині П₁. Положення проекції A₁B₁ різальної кромки на площину П₁ характеризується кутом рівним 0,5e. У досліджуваній точці А різальної кромки зображається проекція вектора швидкості різання, яка розташовується на прямій АС.

Рисунок 2.22 – Статичні геометричні параметри різальної частини різьбового різця.

Вектор швидкості прямолінійно-поступального руху в дійсну величину зображається в проекції на площину П₁, а вектор швидкості обертання - на площині П₂. Вводиться система площин проекцій П₁/П₃. Площина П₃ проводиться перпендикулярно різальній кромці. На площині П₃ визначається положення слідів інструментальної площини різання Р_ni і статичній площині різання Р_nс. Дані площини різання йдуть перпендикулярно площини проекцій П₃. Тому кут між слідами цих площин рівний куту t_n між ними, виміряному в нормальному до різальної кромки перетині.

На величину кута t_n зростають інструментальні передні кути g_iн при переході до статичних передніх кутів g_nс, при їх вимірюванні в нормальному до різальної кромки перетині і відповідно зменшуються задні кути. На протилежній бічній різальній кромці різця кут 0,5e матиме негативне значення і відповідно негативне значення матиме і кут t_n. Тому на другій бічній різальній кромці передні кути, при переході від інструментальних кутів до статичних, зменшуватимуться на величину t_N, а задні кути відповідно збільшується. Аналізуючи графічне рішення матимемо:

(2.177)

(2.178)

де R_a – радіус досліджуваної точки різальної кромки.

(2.179)

Для вершинної кромки матимемо:

(2.180)

(2.181)

Таким чином на вершинній кромці даного різьбового різця статичні геометричні параметри рівні інструментальним геометричним параметрам.