2.3. Способы стружкозавивания и стружколомания при конструировании токарных резцов

Проблема надежного удаления стружки из зоны резания имеет наи­более острое значение при использовании твердосплавных резцов и осо­бенно при обработке пластичных материалов, когда из-за резко возрос­ших скоростей резания значительно увеличивается объем образующейся стружки и изменяется ее форма. Нагретая до высоких температур струж­ка в виде непрерывной ленты наматывается на заготовку и резец, портит обрабатываемую поверхность и представляет собой серьезную опасность для рабочих, поэтому станочнику приходится часто останавливать станок для ее удаления. Для получения транспортабельной формы стружки в виде отдельных кусочков, сегментов, колец, коротких завитков или сплошной пружины применяют специальные способы стружкозавивания и стружколомания. Обычно для этого на передней поверхности резца на пути сходящей стружки создают специальные препятствия в виде лунок, канавок, сферических выступов или углублений вдоль режущей кромки, а также накладных нерегулируемых уступов и регулируемых стружколомов. Примеры таких устройств приведены на рис. 2.7.

Лунки (рис. 2.7, а, б) к уступы (рис. 2.7, в), применяемые на черно­вых и получистовых операциях, получают путем вышлифовывания ал­мазными кругами у проходных резцов с напайными твердосплавными пластинами. К сожалению, они не универсальны, так как для каждого обрабатываемого материала и определенного режима резания требуется определять опытным путем их параметры f, r, a, b и др., обеспечивающие нужную форму стружки.

Хорошо показала себя заточка фасок переменной ширины вдоль главной и вспомогательной режущих кромок с отрицательным передним углом (рис. 2.7, г). Ребро, образующееся при их пересечении, обеспечива­ет надежное дробление стружки при точении высоколегированных ста­лей, но несколько снижает стойкость резца.

Накладные стружколомающие элементы используются двух типов: нерегулируемые (рис. 2.7, д) и регулируемые (рис. 2.7, е). Первые выпол­няются в виде пластины, напаиваемой сверху режущей пластины. В от­личие от лунок и уступов, такой стружколом не снижает прочности ре­жущей пластины, но требует предварительного экспериментального оп­ределения положения относительно главной режущей кромки. При пере­точке резцов необходима перепайка накладной пластины, что неудобно, поэтому такие стружколомы применяются крайне редко.

Накладные регулируемые стружколомы представляют собой само­стоятельные устройства, закрепляемые на суппорте станка. Их рабочая часть выполняется в виде напайной твердосплавной пластины-уступа, устанавливаемой в определенном положении относительно режущей кромки, которое обеспечивает надежное дробление или завивание струж­ки. Устройство позволяет регулировать положение такого уступа относи­тельно режущей кромки при смене режимов резания. Недостатком уступа является сложность и громоздкость конструкции, ухудшающие условия отвода стружки.

Рис. 2.7. Способы стружколомания и стружкозавивания:

а, б- лунки; в - уступ; г - фаски с γ_ф< 0;

д - накладной нерегулируемый стружколом;

е - регулируемый стружколом

У резцов, оснащенных СМП, стружколомающие канавки и уступы получают методом прессования. При этом форма передней поверхности принимает порой экзотический вид с использованием лунок, канавок и уступов переменных глубины, высоты и ширины. Некоторые приме­ры оформления таких пластин приведены на рис. 2.8. Здесь эффект стружкодробления достигается как за счет изменения ширины площади контакта стружки с передней поверхностью резца, так и за счет силового воздействия на сходящую стружку. Кроме того, эффект усиливается за счет изменения по длине режущей кромки условий контакта стружки с передней поверхностью резца и улучшения условий подвода СОЖ в об­ласть контакта.

Рис. 2.8. Некоторые виды передних поверхностей твердосплавных СМП

В автоматизированном производстве применяют также кинематиче­ский способ дробления стружки, заключающийся в использовании при­нудительных колебаний резца в направлении подачи. При этом толщина стружки меняется и стружка распадается на отдельные кусочки. Следует отметить, что этот метод несколько снижает стойкость инструмента и требует применения специальных устройств, встраиваемых в механизм подачи станка, что усложняет конструкцию последнего.