38 Сравнительные преимущества и недостатки инструментов цельных, составных и сборных конструкций.

Способ крепления режущего материала определяет многие показатели работоспособности инструмента: прочность, жесткость, виброустойчивость, стойкость, производительность и экономичность.

Экономия твердых сплавов достигается выпуском режущих элементов в виде пластин, которые крепятся на корпусах инструментов механически, напайкой или приклеиванием. Целиком из твердого сплава изготавливают инструменты мелких размеров или специального назначения.

Наибольшей прочностью, жесткостью и виброустойчивостью обладают цельные и составные конструкции (сварные, наварные, паяные, клееные), а наибольшей экономичностью ─ сборные с механическим креплением режущих элементов, так как они позволяют не только экономить режущий материал но допускают многократное использование корпусов, восстанавливание размеров инструмента после переточек, замену отдельных зубьев после выхода их из строя и во многих случаях позволяют регулировать размеры обработки.

Сборные конструкции с механическим креплением сменных многогранных пластин (СМП) обладают дополнительным преимуществами. Они обеспечивают повышенную, по сравнению с напайными, стойкость из-за устранения внутренних напряжений, привносимых напайкой пластин, быстрый ввод в работу новых режущих кромок путем поворота пластин на следующую грань, легкий сбор отходов твердого сплава и наиболее полная их утилизация. Это позволяет устранить затраты на переточки, сократить транспортные расходов по перевозке инструментов и складские помещения для их хранения в связи с сокращением количества корпусов. Несмотря на более высокую стоимость сборных инструментов по сравнению с составными, затраты на сборный инструмент, отнесенные к одной обработанной детали, в силу указанных достоинств, самые низкие. Поэтому сборные конструкции следует использовать наиболее широко, особенно с механическим креплением СМП. Конкретные способы крепления ножей, пластин и др. описаны в учебной и справочной литературе, а также в последующих главах данного пособия.

Составные конструкции применяют при недостаточной жесткости сборных или в случаях невозможности выполнения механического крепления. Иногда они могут оказаться экономичнее сборных. Это справедливо при незначительном потреблении инструментов, когда экономичность инструмента определяется в основном его первоначальной стоимостью. По этой причине наиболее экономичными инструментами разового использования могут быть некоторые виды, целиком изготовленные из быстрорежущей стали.

39 Методы повышения работоспособности режущего инструмента.

Общемашиностроительные нормативы режимов резания на все виды режущего инструмента регламентируют (с учетом особенностей операции) выбор инструментального материала, конструкции и основных параметров инструмента, режимов резания, а также критерии затупления, стойкость инструмента и его расход.

Нормативы разработаны применительно к обработке наиболее распространенных конструкционных материалов: конструкционных сталей, чугунов и алюминиевых сплавов.

В нормативах даются различные значения режимов обработки и рекомендации по их применению. В некоторых случаях для конкретных заводских условии целесообразно на базе общемашиностроительных нормативов разработать заводские. При этом могут быть учтены существующая технология, состояние парка металлорежущих станков, требования, предъявляемые к сходящей стружке, и т.д. Каждый из этих факторов существенно влияет как на выбор конструкции применяемого инструмента, так и на значения режимов резания. Внедрение нормативов режимов резания должно сопровождаться корректировкой времени обработки деталей и норм выработки. Корректировку следует фиксировать в соответствующей технологической документации.

В нормативах даются рекомендации по режимам обработки различными инструментами на станках с ЧПУ. Для резцов и концевых фрез выпущены специальные нормативы режимов резания применительно к станкам с ЧПУ с учетом особенностей обработки сложных профилей при точении и концевом фрезеровании.

Для других видов инструмента особенность применения на станке с ЧПУ связана с необходимостью повышения надежности их работы, поэтому выбор режимов резания должен вестись с учетом вероятностного характера стойкости инструмента. В нормативах даются коэффициенты, позволяющие определить параметры процесса резания в зависимости от требуемых значений стойкости инструмента.

Применение рациональных режимов резания требует пересмотра параметров технологического процесса (а иногда и отдельных операций), поэтому их внедрение целесообразно совмещать с введением в технологические процессы прогрессивных конструкций режущего инструмента.