1. Основные сведения о режущих инструментах

Режущие инструменты – это орудия производства, конечная состав­ная часть металлорежущих станков, находящаяся в контакте с обрабаты­ваемой заготовкой. Назначение режущих инструментов – снятие припуска и формирование поверхности и размеров детали в соответствии с техническими требованиями рабочего чертежа.

1.1. Основные части и конструктивные элементы режущих инструментов

Любой из режущих инструментов имеет рабочую (режущую) и крепежную части. В основе режущей части лежит клин, предназначен­ный для снятия стружки.

Крепежная часть, оформленная в виде корпуса или хвостовика, служит для установки, базирования и закрепления инструмента на станке.

Режущий клин ограничен двумя поверхностями: передней, по которой сходят стружка, и задней, обращенной к поверхности резания, которая образуется после снятия стружки; если эти поверхности плоские, их называют гранями, а при пересечении они образуют режущую кромку (лезвие).

Различают главную и вспомогательную режущие кромки. Первая служат для срезания основной часта припуска, а вторая – лишь частично участвует в этом процессе и служит для зачистки и окончательного формирования обработанной поверхности. У некоторых инструментов, например резьбонарезных, вспомогательные режущие кромки отсутствуют. С целью обеспечения работоспособности многолезвийных инструментов пространство между лезвиями должно быть достаточным по объему для свободного размещения снимаемой стружки. С этой же целью на перед­них поверхностях часто предусматривают углубления, уступы и другие элементы для завивания или дробления стружки. При большой ширине срезаемых слоев на режущих кромках делают канавки или выемки для деления стружки по ширине я рационального распределения нагрузки между лезвиями.

У многих режущих инструментов (сверла, зенкеры, развертки, про-. тяжки и др.) рабочая часть делится на режущую и калибрующую.

Режущая часть служит для снятия основного припуска,

калиб­рующая – для окончательного формирования обработанной поверхности и запаса режущей части инструмента при переточках (в некоторых случаях она также служит для направления инструмента и обеспечения его самоподачи, например у резьбонарезных инструментов).

У инструментов для обработки отверстий калибрующая часть оформляется в виде «ленточек», на которых расположены вспомогатель­ные режущие кромки. Ленточки служат для направления и базирования инструментов в отверстии, а вспомогательные кромки – для окончатель­ного формирования обработанной поверхности отверстий. Для предот­вращения защемления инструментов в отверстии и снижения сил трения на ленточках вследствие упругой деформации обработанных поверхно­стей, как правило, предусматривается небольшая обратная конусность, т.е. уменьшение наружного диаметра инструмента в направлении к хво­стовику.

Для подвода смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) в рабочей части инструментов могут быть выполнены внутрен­ние каналы.

В зависимости от назначения инструмента и формы поверхности де­тали режущие кромки по форме могут быть прямолинейными, винтовы­ми или фасонными.

Винтовые стружечные канавки и режущие кромки, располагаемые на них, обеспечивают лучшие условия удаления стружки из зоны резания и более равномерную работу инструмента.

Работоспособность, прочность и стойкость всех режущих инстру­ментов зависят:

– от материала, из которого изготовлен режущий клин;

– от физико-механических свойств обрабатываемого материала (твердость, прочность и др.);

– от углов заточки режущего клина, называемых геометрическими параметрами инструмента.

На оптимальное значение последних влияют режимы резания: скорость v, подача S и глубина t.

На рабочих чертежах инструментов не принято указывать угол заострения β режущего клина; приводят только значения углов заточки: переднего γ и заднего α, имея в виду, что β = 90° – (γ + α). Эти углы отсчитываются от координатных плоскостей: основной и плоскости ре­зания, задаваемых кинематикой взаимодействия инструмента и заготов­ки в процессе резания.

На форму режущих кромок, а также стойкость инструмента, производительность и точность изготовления детали оказывают влияние метод формообразования поверхности детали и схема резания. Окончательное формообразование поверхности детали может быть осуществлено следующими методами: следа, копирования и обката (огибания).

Рис. 1. Методы формообразования инструментом (И) поверхности детали (Ц) при точении по следу (а), копирования (б) и огибания (в)

При использовании метода следа (рис. 1, а) обработанная поверх­ность образуется вершиной режущей кромки в соответствии с формой траектории ее движения, задаваемой станком.

Форма режущей кромки совпадает с образующей обработанной по­верхности только при методе копирования (рис. 1, б), реализуемом при радиальной подаче инструмента.

При методе огибания (обката) (рис. 1, в) обработанная поверх­ность является огибающей различных положений режущей кромки, ко­торые обеспечиваются кинематикой процесса обработки, т.е. согласован­ными движениями инструмента и заготовки.