5. Основы теории затылования

5.1. Общие положения

Передние и задние поверхности режущей части инструментов имеют разнообразные формы. Выбирая форму передней или задней поверхности, при проектировании инструмента конструктору приходится учитывать ряд требований:

1) поверхности режущей части инструмента должны быть достаточно простыми с тем, чтобы их на существующем оборудовании можно было относительно легко изготовить;

2) форма и расположение поверхностей режущей части должны обеспечивать благоприятные величины геометрических параметров, т. е. высокие эксплуатационные качества инструмента;

3) поверхности режущей части должны быть выбраны такими, чтобы они позволяли перетачивать инструмент и чтобы новым и переточенным инструментом можно было эффективно обрабатывать одни и те же детали.

Последняя задача главным образом и рассматривается в теории затылования.

По методу переточек инструменты подразделяются на: неперетачиваемые в процессе эксплуатации; перетачиваемые одновременно и по передним, и по задним поверхностям; перетачиваемые только по передней поверхности; перетачиваемые только по задней поверхности.

К неперетачиваемым в процессе эксплуатации относятся разнообразные режущие инструменты, оснащенные многогранными, обычно твердосплавными, пластинами. Это сборные резцы, фрезы, сверла, зенкера и др. Они находят все более широкое применение в силу их эксплуатационных преимуществ. Эти инструменты в результате перестановки пластинок и введения в работу новой неизношенной вершины обеспечивают обработку идентичных изделий в процессе всего периода их эксплуатации, т. е. при выборе их передних и задних поверхностей обеспечивать возможность переточек инструмента нет нужды. К подобным же инструментам относятся и те, которые при эксплуатации перетачиваются по передней и задней поверхностям. В этом случае форма режущей части в процессе переточек сохраняется. Поэтому при эксплуатации идентичные новая и переточенная режущие части могут обеспечить обработку одних и тех же деталей. Например, токарные проходные резцы могут перетачиваться по передней поверхности, главной задней и вспомогательной задней поверхностям. При переточках сохраняется форма режущей части инструмента, которая позволяет утверждать, что такой переточенный инструмент может обеспечить обработку заданной детали аналогично новому. Но для этого резец необходимо так установить на станке, чтобы переточенная режущая часть заняла относительно заготовки то положение, которое занимала режущая часть нового резца, т. е. переточенный резец нужно несколько подвести к оси заготовки, чтобы обеспечить обработку детали заданного диаметра. Таким образом, у рассматриваемых инструментов формы поверхностей режущей части выбираются из технологических соображений и необходимости обеспечения на инструменте требуемых величин геометрических параметров.

Большую группу составляют инструменты, которые перетачиваются по одной передней или задней поверхности. К ним относятся всевозможные фасонные резцы, сверла, фасонные фрезы и другие. В этом случае приходится решать задачу определения форм перетачиваемых и неперетачиваемых поверхностей, обеспечивающих эффективную обработку новым и переточенным инструментом одних и тех же деталей. Однако вместо сохранения неизменной обработанной поверхности детали при проектировании инструмента поверхности его режущей части выбирают такими, чтобы при переточках форма и размеры его режущей кромки не менялись. При установке переточенного инструмента на станок совмещают режущую кромку переточенного инструмента с положением, которое занимала бы режущая кромка нового инструмента. В процессе обработки режущая кромка переточенного инструмента должна относительно заготовки совершать точно такие же перемещения, что и режущая кромка нового. Только в этом случае можно утверждать, что новым и переточенным инструментом будет обеспечена обработка одних и тех же деталей. Следует учитывать, что режущие инструменты с идеально точной и неизменной при переточках режущей кромкой не всегда обеспечивают точную обработку заданной поверхности детали. Это объясняется тем, что при обработке переточенным инструментом кинематика резания может изменяться по сравнению с работой нового инструмента, т. е. могут изменяться траектории движения различных точек режущих кромок относительно заготовки. Так, при переточках фрез, предназначенных для обработки винтовых фасонных канавок, уменьшается диаметр инструмента, что вызывает изменения в траекториях движения режущих кромок относительно заготовки. В результате при переточках меняется и форма обработанной винтовой канавки. Однако изменения формы обработанной канавки незначительны и ими пренебрегают при проектировании инструмента.