Чем выше прочность и твердость обрабатывае-Рис. 206

Чем выше прочность и твердость обрабатывае-Рис. 206. Нагруженне режущего клипа инструмента силовой и тепловой нагрузкамимого материала, тем больше количество выделяемого тепла и выше температура резания. Поэтому с увеличением предела прочности и твердости материала обрабатываемой детали величина оптимального переднего угла уменьшается. С уменьшением прочности инструментального материала оптимальный передний угол также уменьшается, что связано с необходимостью увеличения угла заострения клина. Поэтому оптимальный передний угол инструментов из быстрорежущих сталей больше, чем твердосплавных, которые имеют больший угол уопг, чем инструменты из минеральной керамики.М. Н. Лариным [47] были предложены приближенные формулы для расчета оптимального переднего угла инструментов из быстрорежущих сталей и твердых сплавов, имеющих плоскую переднюю поверхность. Для инструментов из быстрорежущих сталейИз приведенных формул следует, что при увеличении предела прочности и твердости обрабатываемого материала величина положительного оптимального переднего угла уменьшается, а отрицательного увеличивается.Передний угол отрицательным по знаку делают только у инструментов, оснащенных пластинками из твердых сплавов и минераль¦АРис. 210. Положение нейтральной линии OA в режущем клине инструмента при отрицательном переднем угленой керамики. При этом отрицательный передний угол используют в тех случаях, когда режущий клин инструмента при положительном переднем угле не в состоянии выдерживать без разрушения напряжений, возникающих от сил, действующих на передней поверхности. Применительно к твердым сплавам это наблюдается при черновой обработке сталей с сгп > 80 кгсмм2 и при прерывистом резании. Прочность режущей части инструмента при отрицательном переднем угле увеличивается по следующим причинам: 1) возрастает угол рк, что увеличивает массу клина, и 2) напряженное состояние в большей части клина становится таким, при котором в наилучшей степени используются специфические механические свойства твердого сплава. На рис. 209 и 210 изображена схема распределения радиальных напряжений оу в клине инструмента с положительным и отрицательным передним углом. Прямой OA изображена нейтральная линия, поло жение которой определяется углом Выше нейтральной линии в области клина, примыкающей к передней поверхности, радиальные напряжения растягивающие, а ниже нейтральной линии — сжимающие. Как показали исследования А. И. Бетанели [6], величина угла # зависит от угла ф между силой резания Р и его горизонтальной составляющей Рх. Чем меньше угол ф, тем меньше угол и нейтральная линия приближается к передней поверхности. При отрицательном переднем угле значительно возрастает сила Рх, в результате чего угол # становится меньше, а поэтому уменьшается область клина с растягивающими напряжениями и увеличивается область со сжимающими напряжениями. В гл. Г указывалось, что твердый сплав, как всякий хрупкий материал, плохо сопротивляется изгибающим и растягивающим напряжениям и вполне удовлетворительно сжимающим. Например, если предел прочности на изгиб твердого сплава Т15К6 в 2,6 раза ниже, чем предел прочности на изгиб быстрорежущей стали Р18, то пределы прочности на сжатие соответственно равны 370 и 410 кгсмм2, т. е.