Резцы, оснащенные сверхтвердыми материалами

Алмазные резцы применяют для:

• декоративного точения вместо полирования;

• при прерывистом точении цветных металлов и сплавов, пластмасс;

• при точении твердых сплавов.

Резцы из поликристаллов типа композитов (эльбор–Р, гексанит–Р) применяют для:

• точения углеродистых, легированных, жаропрочных, нержавеющих сталей и сплавов;

• быстрорежущих сталей;

• высокопрочного чугуна;

• для растачивания закаленных сталей.

Резцы позволяют получить точность обработки 5…7 квалитет при шероховатости поверхности Ra=0,08…0,32…0,63…1,25 мкм, причем, чем меньше радиус закругления режущей кромки , тем меньше параметр шероховатости.

Эффективность применения обусловлена:

1. у алмазных резцов (стойкость приблизительно 250…300 часов у естественных алмазов):

   • твердостью и износостойкостью алмаза,

   • низким коэффициентом трения,

   • большой теплопроводностью (в 7 раз выше, чем у быстрорежущей стали; в 5 раз выше, чем у твердых сплавов);

2. у СТМ:

   • твердостью,

   • теплостойкостью (Т=1500…1700°С),

   • достаточно высоким коэффициентом трения в контакте с металлами,

   • не имеет сродства с углеродом.

Алмазные резцы с естественным алмазом весом от 0,5 ct до 1,5 ct допускают до 10 переточек и применяют как составной, так и сборной конструкции. При этом существенными недостатками являются: при переточках приходится выпаивать алмаз; может произойти заклинивание стружки, ненадежность крепления. Схемы конструкций см. рис.55.

Г

впаянный в закрытый паз

впаянный в открытый паз

еометрия алмазных резцов: γ = –5…+5°; α=4…8°(при обработке твердых материалов); α=10…12° (при обработке мягких материалов); γ_f= –5…–25°(при прерывистом точении); f=0,3…0,5 (рис. 56). Оформление вершины алмазного резца показано на рис. 56.

б

Р езцы из СТМ и композитов выполняют чаще сборной конструкции. Используют вставки, изготовленные методом порошковой металлургии, или многогранные пластины. Эти пластины могут быть получены шлифованием из цилиндрических заготовок.

Геометрические параметры: γ=0…–(15…20°); α=10…25° (способствует увеличению стойкости при срезании малых припусков); λ=0…+10°, r=0,1…0,4 мм.

Строгальные резцы

По сравнению с токарными работают в более тяжелых условиях, так как они всегда входят ударом в обрабатываемую поверхность и испытывают неравномерное напряжение из-за изменения сил резания. Это заставляет применять пониженные режимы резания (V=15–40 м/мин как для Р9 и Р18, так и для твердых сплавов).

С ечения державки строгальных резцов принимают в 1,5 раза больше, чем для токарных при одинаковых сечениях снимаемой стружки, так как снятие стружки происходит только при рабочем ходе – теплоотвод из зоны резания более благоприятный.

Для избежания прижима резца к обрабатываемой поверхности резцедержатель сделан поворотным относительно точки О. Это позволяет резцу при обратном ходе отойти от поверхности заготовки и предохранить его заднюю поверхность от повышенного износа.

С увеличением вылета резца он стремится прогнуться и описать окружность относительно точки С (рис.57,а). Для повышения виброустойчивости резец снабжен изогнутой головкой с вершиной, расположенной в опорной плоскости (рис.57,б). Несмотря на сложность изготовления, изогнутые резцы получили широкое распространение из-за их универсальности.

Строгальные резцы подразделяются на проходные, подрезные, отрезные, пазовые (специальные).

Геометрические параметры в основном, как и у токарных резцов. Но λ=+10…+12° для того, чтобы удар при врезании приходился не на вершину резца, а несколько далее по передней поверхности. Обычно φ=45°. Но для использования повышенных подач и больших припусков используют φ=20…30°. При этом главная и вспомогательная режущие кромки соединены через переходную кромку, которая предохраняет твердосплавную пластину от сколов.

Строгальные резцы часто применяют (особенно в станкостроении) для чистового строгания взамен шабрения или шлифования, при этом может быть получен параметр шероховатости Ra=1,25…0,63 мкм и повышенная точность обработанной поверхности при α=6°…12°; γ=8°…12°.

На рис. 58 приведен пример закрепления режущей части крупногабаритного строгального резца, применяемого для тяжелого машиностроения. При затяжке гайки 5 прихват 3 давит на уступ ножа 1 с режущей пластиной 2, заклинивая нож в угловом пазу державки 4. Для тяжелых работ уступ ножа снабжают поперечными рифлениями (высота державки H=40; 60; 63; 80; 100).