Лекция 11 Фасонные резцы

Применяются для обработки деталей с фасонным профилем.

Достоинства:

1. Идентичность формы, точность размеров деталей, т.к. они не зависят от квалификации рабочего, а в основном от точности изготовления резца.

2. Высокая производительность благодаря большой экономии машинного времени, связанного с сокращением пути резания и t_вс, требуемого на установку и наладку резца при его смене.

3. Высокая долговечность благодаря большому количеству допускаемых переточек.

4. Простота заточки.

Недостатки:

1. Высокая стоимость.

2. Сложность изготовления.

Применяются в крупносерийном и массовом производстве.

Классификация фасонных резцов

1. По конструкции резца:

   • круглые;

   • призматические радиальные;

   • призматические тангенциальные.

2. По установке относительно детали (призматические резцы):

   • радиальные;

   • тангенциальные.

3. По расположению оси отверстия или базы крепления резца по отношению к оси детали:

   • с параллельным расположением;

   • с наклонным расположением.

4. По форме образующих фасонных поверхностей для круглого резца:

   • с кольцевыми образующими;

   • с винтовыми образующими.

5. По расположению передней поверхности:

   • с положительным или нулевым передним углом γ;

   • с положительным углом γ и углом наклона режущей кромки λ.

Призматический резец имеет ряд преимуществ по сравнению с круглым:

1. Надежность крепления.

2. Широкий выбор заднего угла α (путем установки резца).

3. Большая прочность режущей кромки.

4. Лучший отвод тепла.

5. Большая точность обработки.

Круглые резцы получили большее распространение из-за простоты изготовления.

Круглый резец насаживается на оправку и предохраняется от проворачивания штифтами или рифлениями, выполненных на одном из торцев. Устанавливается по отношению к заготовке таким образом, чтобы обеспечить поперечную подачу; система СПИД должна быть жесткой, так как в работу вступает сразу вся режущая кромка (радиальная установка), это влечет за собой тяжелые условия резания и, следовательно, требует пониженные режимы резания (рис. 67, а, б).

Призматический резец закрепляется в державке при помощи паза типа «ласточкин хвост» и винтов (рис. 67,г).

Призматический тангенциальный резец устанавливается по касательной к окружности профиля. Режущая кромка снабжена скосом под определенным углом. Это позволяет резцу работать не сразу всей режущей кромкой, а с последовательным вводом в работу всех точек режущей кромки. Рекомендуется при работе в нежестких условиях.

В практике получили распространение резцы с параллельным расположением оси отверстия (для круглых резцов) или базы крепления (для призматических резцов) относительно оси заготовки, с кольцевыми образующими фасонной поверхности (для круглых) и с положительным передним углом.

П ри повышенных требованиях в отношении соблюдения формы детали и точности ее размеров применяют резцы с наклонным расположением оси отверстия или базы крепления, с винтовыми образующими фасонных поверхностей и с положительными углами γ и λ. Причем угол наклона режущей кромки λ не может быть выбран произвольно. Определяется как:

,

где t= r_max– r_min – глубина профиля выбранного конического участка;

γ – передний угол;

l – осевое расстояние между крайними точками конического участка;

r_max, r_min – соответственно максимальный и минимальный радиусы конического участка.

λ определяется в плоскости, параллельной оси отверстия или базы крепления. Это позволяет расположить по центру не одну точку режущей кромки, а целый участок. Обычно это наиболее важный участок профиля детали. Такой участок может быть только коническим.

Чаще всего фасонные резцы выполняются из быстрорежущей стали, но в последнее время находит применение твердый сплав и тогда производительность увеличивается на 30–40%. Используют метод пластифицированных заготовок, если это цельнотвердосплавный резец; кроме того, применяют и твердосплавные пластины, припаиваемые к корпусу из сталей 40, 40Х и т.п.

Выбор передних и задних углов

Задний угол α выбирается по отношению к наружной точке режущей кромки. Для призматических резцов α=12…15°; для круглых – α=10…12°.

У призматических резцов α получают установкой в державке; у круглых – для образования угла α вершина резца должна быть расположена ниже оси резца на расстоянии h: h=R·sinα, где R – наибольший радиус резца (рис. 68).

По мере приближения рассматриваемой точки Х к центру круглого резца или к базе крепления призматического – задний угол непрерывно растет, то есть α_x>α (рис. 69).

П ередний угол γ выбирается в зависимости от обрабатываемого материала (0…30°). Эта величина относится к наружной точке резца в сечении, перпендикулярном оси детали.

Во всех остальных точках передний угол будет иметь другие значения. По мере приближения рассматриваемой точки x к центру или базе крепления резца передний угол непрерывно уменьшается (то есть γ_x<γ), приближаясь к нулю. С целью увеличения переднего угла рекомендуется выполнить на передней поверхности лунку R=5…6 мм.

И зменение задних углов на наклонных режущих лезвиях фасонных резцов

При выборе величины заднего угла необходимо учитывать форму детали. Оптимальные значения получаются на участках профиля резца, параллельных к оси детали.

У частки фасонного профиля, перпендикулярные к оси детали, имеют угол α=0°. Если на этих участках выполнить α>0°, то при переточке по передней поверхности резца его профиль изменится. Во избежание сильного трения (при α=0°) необходимо изготовлять резцы с поднутрением (рис. 70,а) или с фасками (рис. 70, б) или с расположением фасонного профиля по винтовой линии.

Угол α_х в любой произвольной точке наклонного участка профиля можно определить при помощи угла α для участков, параллельных оси детали и угла φ – угла между касательной к профилю резца в рассматриваемой точке и прямой, перпендикулярной к оси детали (см. рис. 71).

Треугольник ABE лежит в секущей плоскости, проходящей через произвольную точку А криволинейного или наклонного участка, .

Треугольник АВС лежит в плоскости, параллельной главной секущей плоскости, проходящей через точку А, .

Угол α_х измеряется в плоскости N – N, перпендикулярной к режущей кромке резца.

, откуда:

. Из Δ ВЕС: ; ВЕ=ВС·sinφ.

Следовательно, tg α_x= tg α·sin φ.

Если учитывать расстояние произвольной точки от центра или базы крепления резца, то угол α_x можно определить по формуле:

,

г де R и R_х – соответственно расстояния наружной и произвольной точек от центра или базы крепления резца.