Раздел 3. Методы обработки основных поверхностей типовых деталей

Тема 3.1 методы обработки резанием наружных и внутренних цилиндрических поверхностей

ПЛАН: 3.1.1 Методы токарной обработки наружных поверхностей 3.1.2 Определение режимов обработки резанием 3.1.3 Методы растачивания внутренних поверхностей 3.1.4 Методы обработки отверстий многолезвийным инструментом

3.1.1 Методы токарной обработки наружных поверхностей

Для наружного точения применяют проходные и подрез­ные резцы (рисунок 3.1).

Главный угол в плане φ влияет на стойкость резца и скорость резания. Чем меньше φ, тем выше его стойкость и допускаемая скорость резания. Однако при этом увели­чивается радиальная сила резания Р_у на резец, которая при недостаточной жесткости системы СПИД может вы­зывать вибрации.

Рисунок 3.1 – Углы в плане резцов в зависимости от направления подачи: а – проходной; б – подрезной; в – проходной, упорный

Упорные проходные резцы с φ = 90° используют при обработке нежестких заготовок и валов с уступами.

Вспомогательный угол в плане φ1 = 10... 15° при чер­новой обработке, а при чистовой его увеличивают до 45°. С увеличением значения переднего угла γ улучшается сход стружки, но уменьшается угол заострения β, что снижает прочность резца. При точении мягких материа­лов γ = 8...20°. С увеличением прочности у обрабатываемо­го материала угол γ уменьшают, для тяжелых условий работы (обработка наплавленной и закаленной поверхности) углу γ придают отрицательные значения (у = -2… -5) (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Резец с положительным (а) отрицательным (б) передним углом γ

Форму заточки твердосплавных резцов с плоской передней поверхностью и положительным передним углом у применяют при точении серого чугуна, бронзы других хрупких материалов, а также при тонком и чистовом точении с подачами до 0,2 мм/об.

При точении стальных и чугунных отливок, ковкого чугуна, наплавленных поверхностей у заготовок для упрочнения режущей кромки, помимо придания углу γ отрицательного значения (см. рисунок 3.1) вдоль режущей кромки резца снимают фаску шириной f = 0,05...0,1 мм под углом γ_f = -10...-30^о. Задний угол α влияет на трение между задней поверхностью резца и поверхностью резания об­рабатываемой заготовки. Для твердосплавных резцов при черновом точении α = 6...8^о , а при чистовом - 8...12^о.

При токарной обработке значения углов γ и α могут изменяться в зависимости от положения режущей кром­ки относительно оси заготовки. Если резец установлен выше или ниже оси заготовки (рисунок 3.3), то углы γ и α изменяются и не соответствуют углам заточки.

Широко используют резцы сборной конструкции с механическим креплением многогранных твердосплав­ных пластин. Резцы сборной конструкции по сравнению с резцами с напаянными твердосплавными пластинками имеют следующие преимущества: сокращаются расхо­ды, связанные с переточкой, вспомогательное время на смену и наладку резцов, а также повышается стойкость инструмента.

	Резцы из быстрорежущих ста-лей отличаются от твердо-сплавных резцов значениями углов γ и α, которые соот­ветственно равны: γ = 10...20о, α = 8...14о. При чистовой обработке увеличение переднего угла γ способствует повышению качества обработанной поверх­ности.
Рисунок 3.3 – Изменение углов резания в зависимости от установки резца относительно оси заготовки: а – по оси; б – выше оси; в – ниже оси

Резцы с пластинками из режущей керамики марок ВЗ, ВОК-60, ВОК-63 и ВОК-71 применяют для обработки напроход и подрезки торцов.

Крепление режущей пластинки к державке резца про­изводят прихватом сверху с помощью дифференциально­го винта 4 с головкой под шестигранный или квадратный ключ. Режущая пластинка 2 прижимается к опорной под­кладке 1 из твердого сплава, которая крепится к держав­ке 5 резца винтом.

Пластинки из режущей керамики марок ВЗ, ВОК-60, ВОК-63 и ВОК-71 выпускают треугольной формы (рисунок 3.4). Пластинки при точении не окисляются, имеют мень­шую склонность к схватыванию с обрабатываемым мате­риалом, к наростообразованию, к усадке стружки, к по­вышению температуры при резании металла.

При использовании рез­цов, оснащенных пластинка­ми из режущей керамики, необходимо следить за безза­зорным прилеганием их к державкам и за тем, чтобы режущие кромки и опорные поверхности режущих пласти­нок были доведенными.

Наи­большая вероятность скалы­вания пластинок из режущей керамики при обработке сы­рых и закаленных деталей из стали и чугуна по корке и раковинам с включениями.

Достаточно широкое приме­нение находят резцы, оснащенные эльбором, гексанитом и другими сверхтвердыми материалами.

Резец (рисунок 3.5) состоит из державки 1 и вставки 2 из эльбора-Р (сверхтвердого материала) со следующими геометрическими параметрами: главный передний угол γ = - 5^о ... - 10^о, задние углы α = α₁ = 10...15^о, главный угол в плане φ = 30...55^о, вспомогательный угол φ₁ = 15°, ради­ус скругления при вершине r = 0,1...0,5 мм. В ряде слу­чаев для упрочения главной режущей кромки затачива­ют кромку с углом γ_f = - 20^о ... - 30° с f = 0,05...0,1 мм.

Рисунок 3.4 – Схемы использования резцов, оснащенных пластинками из режущей керамики: а – пластинка из режущей керамики; б – проходной; в – проходной упорный; г - подрезной	Рисунок 3.5 – Конструкция резца с вставкой из эльбора-Р, впаянной в державку: 1 – державка; 2 - вставка