Одноосевые режущие инструменты: номенклатура, геометрия, углы и сигнатура

Геометрия одноосевого режущего инструмента

Одноосевые режущие инструменты широко применяются на токарных и штамповочных станках для точения, مواجهة, фаскирования, растачивания, штамповки и других операций. Инструмент имеет одну режущую точку (вершину), удаляющую материал за счёт трения и сдвига. Понимание геометрии инструмента критично для выбора режимов резания, обеспечения срока службы и качества поверхности.

Основные элементы геометрии инструмента

1. Шток (Shank)

Основная часть инструмента, закрепляемая в держателе (головке). Является опорой для рабочей части.

2. Передняя поверхность (Face / Rake Face)

Горизонтальная поверхность, по которой скользит стружка после отделения. Прилегает к режущим краям.

3. Задняя поверхность (Flank)

Вертикальная поверхность, прилегающая к режущему краю. Выделяют главную (боковую) и вторую (концевую) задние поверхности.

4. Вершина (Nose / Cutting Point)

Точка пересечения главного и вспомогательного режущих краёв. Определяет радиус вершины.

5. Основание (Base)

Нижняя поверхность штока, противоположная передней поверхности.

6. Пяточка (Heel)

Линия пересечения передней поверхности и основания.

7. Угол в главной плоскости (End Cutting Edge Angle)

Угол между концевым режущим краем (фланком) и плоскостью, перпендикулярной боковой стороне штока.

8. Угол в боковой плоскости (Side Cutting Edge Angle)

Угол между боковым режущим краем и плоскостью, параллельной боковой стороне штока.

9. Задний угол (Back Rake Angle)

Угол между передней поверхностью и плоскостью, перпендикулярной концевому режущему краю. Обеспечивает свободный отход стружки.

10. Боковой угол (Side Rake Angle)

Угол между передней поверхностью и плоскостью, перпендикулярной боковому режущему краю. Влияет на направление стружки при боковом резании.

11. Концевой угол зазора (End Relief / Clearance Angle)

Угол между концевым фланком и плоскостью, перпендикулярной основанию. Предотвращает трение фланка о заготовку.

12. Боковой угол зазора (Side Relief Angle)

Угол между боковым фланком и плоскостью, перпендикулярной основанию. Предотвращает трение бокового фланка.

13. Радиус вершины (Nose Radius)

Закругление в точке пересечения режущих краёв. Острый угол даёт царапины и низкое качество поверхности. Оптимальный радиус улучшает чистоту поверхности и прочность вершины. Слишком малый — плохая чистота, слишком большой — вибрации и плохое отхождение стружки.

Сигнатура (обозначение) инструмента по американскому стандарту (ASA)

Инструмент задаётся семью параметрами в строгой последовательности (в градусах и мм для радиуса):

Back Rake Angle : Side Rake Angle : End Relief Angle : Side Relief Angle : End Cutting Edge Angle : Side Cutting Edge Angle : Nose Radius

Пример: 2, 9, 5, 5, 9, 11, 3 означает:

• Задний угол: 2°
• Боковой угол: 9°
• Концевой угол зазора: 5°
• Боковой угол зазора: 5°
• Угол в главной плоскости: 9°
• Угол в боковой плоскости: 11°
• Радиус вершины: 3 мм

Это международная система обозначения позволяет точно специфицировать геометрию инструмента для заказа, каталогов и программирования ЧПУ. Правильный выбор углов зависит от материала заготовки, операции (черновика/чистовика), режимов резания и типа станка.