Загальні положення. Завдання визначення геометричних параметрів різальної частини інструменту включає знаходження в досліджуваних точках різальної кромки передніх кутів g

Завдання визначення геометричних параметрів різальної частини інструменту включає знаходження в досліджуваних точках різальної кромки передніх кутів g, кутів l нахилу різальної кромки, задніх кутів a і кутів в плані j. Передній кут g це кут в січній площині між площиною, дотичною в досліджуваній точці різальної кромки до передньої поверхні і основною площиною, яка проводиться перпендикулярно швидкості різання. Тому кут між нормаллю до передньої площини і нормаллю `N_p до площини різання буде рівний 90-g.

Передній кут може визначаться в різних січних площинах. Інструментальний головний передній кут g_і вимірюється в інструментальній головній січній площині. Статичний головний передній кут g_с вимірюється в статичній головній січній площині. Кінематичний головний передній кут g_і вимірюється в кінематичній головній січній площині. Відповідно до цього визначається нормаль до інструментальної площини різання `N_ри, нормаль до статичної площини різання і нормаль до кінематичної площини різання.

Задній кутa a це кут в січній площині між площиною, дотичної до задньої поверхні в досліджуваній точці різальної кромки і площиною різання. Тому задній кут a_н буде рівний куту між нормаллю <sub>`</sub> до задньої площини і нормаллю `N_р до площини різання при його вимірюванні в нормальному до різальної кромки перетині.

Інструментальний задній кут a_і, статичний задній кут a_с, кінематичний задній кут a_к, буде рівний кутам між відповідними нормалями до площин різання і задньою площиною інструменту.

Кут нахилу різальної кромки l вимірюється в площині різання і розташований між різальною кромкою і основною площиною, перпендикулярною швидкості різання. Таким чином, кут між різальною кромкою і швидкістю різання буде рівний 90-l. Відповідно до прийнятої системи координат розрізняють інструментальний кут нахилу l_і, статичний кут нахилу l_с і кінематичний кут нахилу l_к різальної кромки.

Кут в плані j це кут між площиною різання і робочою площиною, вимірюваний в основній площині, перпендикулярній швидкості різання. Відповідно до даних визначень величини геометричних параметрів різальної частини залежать від взаємного розташування ряду площин: різання, передньої, задньої, основної, і січних площин.

У вибраній системі координат положення даних площин задається двома прямими векторами, розташованими у відповідних площинах. Найчастіше положення передньої площини задається дотичною до різальної кромки в її досліджуваній точці і другою лінією перетину передньої площини і прийнятої січної площини, а задня площина - дотичною до різальної кромки і лінією перетину задньої площини і січної площини. Площина різання задається дотичною до різальної кромки і вектором швидкості різання. У вибраній системі координат положення даних площин, при аналітичному визначенні геометричних параметрів різальної частини інструменту, найчастіше задають вектором нормалі до площини. Вектор нормалі до площини визначається як векторний твір двох векторів, розташованих в площині. При виведенні аналітичних залежностей дані вектори можуть вибиратися довільної довжини. Виникаючі завдання при визначенні геометричних параметрів різальної частини можуть вирішуватися графічно, з використанням методів нарисної геометрії, або з використанням векторної алгебри. Обидва методи можуть використовуватися в рівній мірі. Перевага того або іншого методу визначається конструкцією інструменту, прийнятою схемою формоутворення, змістом вирішуваного завдання і початковими даними. Найчастіше аналіз геометричних параметрів різальної частини проводиться в статичній системі координат, оскільки у багатьох випадках кінематичні геометричні параметрів мало відрізняються від статичних.

З метою всесторонньої оцінки працездатності різального інструменту визначаються геометричні параметри різальної частини в різних точках різальних кромок в процесі різання, порівнюються їх величини з тими, що рекомендуються і аналізуються можливі шляхи вдосконалення інструменту за рахунок доцільної зміни геометричних параметрів різальній частині. Геометричні параметри різальної частини можуть вимірюватися в різних січних площинах. Тому виникає завдання перерахунку геометричних параметрів різальної частини інструменту з однієї січної площини в іншу, а також з однієї системи координат в іншу.

Важливим питанням при аналізі геометричних параметрів різальної частини інструменту є вибір систем координат, в яких вирішуються дані завдання. У ДСТУ 25162-83 однозначні визначення положення прямокутних систем координат немає. Так, наприклад, відповідно до ДСТУ статична система координат – це прямокутна система координат з початком в даній точці різальної кромки, орієнтована щодо напряму швидкості головного руху різання. У стандарті не вказано, яким чином система XYZ орієнтована щодо швидкості .

Необхідно враховувати, що при вирішенні різних завдань аналізу геометрії різальної частини інструменту доцільно вибирати різне положення прямокутної системи координат XYZ, а в деяких випадках переходити на циліндрову систему координат, приймати різні системи координат XYZ для різних точок різальної кромки. Доцільно осі X,Y задавати в основній площині, а положення передніх і задніх площин – дотичною до різальної кромки і величинами передніх g і задніх a кутів в головній січній площині, або в нормальному перетині.

Положення різальної кромки в інструментальній системі координат XYZ визначається інструментальним кутом в плані j_и і інструментальним кутом нахилу різальної кромки l_і. Інструментальний кут в плані j_и цей кут між проекцією різальної кромки на основну площину XY і віссю X. Інструментальний кут нахилу різальної кромки l_і це кут в інструментальній площині різання між різальною кромкою і основною площиною. Передні і задні площини різальної частини інструменту в досліджуваній точці різальної кромки можуть також задаватися інструментальними подовжніми g_пв, a_пв і поперечними g_п, a_п передніми і задніми кутами, які вимірюються у взаємно перпендикулярних перетинах. Тому виникає завдання визначення інструментальних геометричних параметрів g_n і a_n в інструментальній головній січній площині і в нормальному перетині, а також визначення дотичної до різальної кромки, тобто кутів j_n і l_n.

Якщо швидкість головного руху різання йде перпендикулярно інструментальній основній площині, то інструментальна площина різання співпадає із статичною площиною різання і статичні геометричні параметри g, a, l будуть рівні відповідним інструментальним геометричним параметрам. Якщо ж швидкість головного руху різання йде похило до інструментальної основної площини, то статичні геометричні параметри не будуть рівні інструментальним. Тому виникає завдання визначення статичних геометричних параметрів при відомих інструментальних геометричних параметрах.