3.7.4. Определение угла и радиуса при вершине пластины

Угол при вершине режущих пластин зависит от формы пластины и изменяется от 35° у ромбических до 90° у квадратных. Это позволяет выполнить обработку от черновой до чистовой и профильной. Пластины с большим углом используются для тяжелой обработки, при этом режущая кромка увеличивается, что приводит к возникновению вибраций и возрастанию мощности при резании. Пластины с небольшими углами при вершине рекомендуется применять при обработке деталей сложной формы и копировальных работ.

Большое значение при выборе инструмента играет радиус при вершине (r), который у пластин изменяется от 0,2 мм до 2,4 мм.

При черновой обработке величину r следует выбирать как можно больше, если при этом не возникают вибрации. Чем больше радиус, тем прочнее режущая кромка, что обеспечивает обработку с большими подачами. Небольшой радиус ослабляет режущую кромку, но способствует повышению точности и качества обработки.

При чистовом точении шероховатость обработанной поверхности зависит от соотношения величины радиуса и подачи. Скорость резания, износ поверхностей резца, вибрации и стружкообразования тоже влияют на шероховатость, но в меньшей мере. Фирма Коромант предлагает следующую эмпирическую формулу для расчета величины подачи:

мм/об,

где - максимальная шероховатость в мкм;

r - радиус при вершине в мм.

Если принять, что = 1,6 мкм и r = 1 мм, то S = 0,11 мм/об, которая будет рекомендуемой подачей при обработке данной детали с учетом заданной шероховатости.

3.8. Определение режимов

резания, износа и стойкости инструмента

Марка твердого сплава и соответствующая геометрия передней поверхности пластин, характеризуемая формами F, М и R, позволяет оптимизировать обработку с учетом требований по производительности и качества деталей.

В каталоге Coro Key фирмы Коромант все условия обработки разделены на три вида:

хорошие - высокие скорости и жесткость системы, непрерывное резание, предварительно обработанные заготовки и нормальная износостойкость твердого сплава;

нормальные - умеренные скорости, контурное точение, заготовки в виде поковок и отливок, достаточная жесткость системы, хорошая прочность и износостойкость твердого сплава;

тяжелые - невысокие скорости, прерывистое резание, толстая корка на литье или поковках, нежесткая система, невысокая прочность твердого сплава.

Эти перечисленные условия необходимо обязательно учитывать при выборе резцов, режимов резания и разработке технологической операции.

Скорость резания является одним из основных параметров режимов резания, т.к. влияет на производительность операции, стойкость резцов и себестоимость обработки. Анализ показывает, что повышение скорости резания на 20 % дает снижение себестоимости одной детали на 15 %, а увеличение стойкости инструмента на 50 % приводит к снижению себестоимости только на 1 %. Поэтому фирмы рекомендуют работать с максимальной возможной скоростью резания при обеспечении заданной стойкости, равной 15 минут.

ОАО «Сандвик - МКТС» (ранее Московский комбинат твердых сплавов), являющееся одним из заводов шведского концерна Сандвик Коромант, в своем каталоге «Современные пластины и инструменты Сандвик - МКТС» приводит рекомендации по режимам резания при точении материалов групп Р, М и К пластинами из твердых сплавов в зависимости от вида обработки (таблица 27).

При необходимости можно изменить скорость резания V по сравнению с рекомендованной и рассчитать ее по формуле:

, м/мин,

где - поправочный коэффициент, учитывающий принятый период стойкости Т (таблица 28).

Глубину резания рекомендуется принимать равной снимаемому припуску, при этом длина режущей кромки должна соответствовать глубине резания. При выборе подачи необходимо учитывать величины и , а величину S рассчитывать по формуле, приведенной ранее.

В таблице 28 приведены рекомендуемые средние значения режимов резания, а в скобках указаны интервалы значений режимов для материалов подгрупп, входящих в группы Р, М и К.

Для удобства потребителя фирма Коромант указывает режимы на упаковке пластин всех основных размеров и геометрий, что обеспечивает программирование и контроль за режимами обработки.

Таблица 27

Рекомендуемые режимы резания (по данным Сандвик-МКТС)

Обрабатываемый материал	Вид обработки	Пластина	Режимы резания
			Скорость резания VC, м/мин	Подача S, мм/об	Глубина резания t, мм
Сталь Р	Чистовая	CNMG 120408-43 СТ15	350 (430-180)	0,15 (0,1-0,3)	1,2 (0,8-2,0)
	Получистовая	CNMG 120408-46 СТ25	290 (400-150)	0,35 (0,2-0,5)	3,5 (2,5-5,0)
	Черновая	CNMМ 120408-81 СТ35	250 (350-120)	0,5 (0,4-0,7)	5,0 (3,5-8,0)
Нержавеющая сталь М	Чистовая	CNMG 120408-46 СТ25	200 (250-150)	0,15 (0,1-0,3)	1,0 (0,8-1,5)
	Получистовая	CNMG 120408-49 СТ25	160 (180-120)	0,25 (0,2-0,4)	2,0 (1,5-3,5)
	Черновая	CNMМ 120408-81 СТ35	140 (170-120)	0,35 (0,3-0,5)	4,0 (3,0-6,0)
Чугун К	Чистовая	CNMА 120408 СК15	320 (380-210)	0,1 (0,08-0,2)	1,0 (0,5-2,0)
	Получистовая	CNMА 120408 СК20	280 (250-150)	0,3 (0,2-0,4)	3,0 (1,5-4,0)
	Черновая	CNMА 120408 СК20	240 (270-120)	0,5 (0,35-0,7)	4,5 (3,0-7,5)

Таблица 28

Значение коэффициента в зависимости от Т

Стойкость, мин	10	15	20	25	30	45	60
Значение	1,10	1,0	0,93	0,85	0,84	0,75	0,70

Практика металлообработки показывает, что работоспособность и износ поверхностей пластин зависит от: выбранного периода стойкости, режимов и условий резания, свойств инструментального материала, вида покрытия, удельной нагрузки на режущие кромки, процесса стружкообразования и др.

При эксплуатации СМП очень важно добиваться оптимального сочетания производительности обработки и стойкости инструмента.

Износ поверхностей пластин при рекомендуемой стойкости (15-20 мин) зависит от многих факторов и может изменяться от применяемого инструментального материала от 0,3 до 1,0 мм и более.

В зависимости от формы пластины, ее размеров, поверхностей базирования и действующих сил применяются разные схемы закрепления, описанные выше. При этом пластины одной и той же формы и размеров могут закрепляться в резцах по разным схемам. Силы должны прижимать пластину к опорной плоскости в вертикальном направлении и к упорной поверхности в горизонтальном направлении.

Конструкции резцов в течение многих лет изменялись и усовершенствовались с целью повышения надежности, точности позиционирования и расширения области их применения, а также технологичности конструкции при их изготовлении.

При этом изменялись многие конструктивные элементы резцов, такие как державки, прихваты, рычаги, штифты, крепежные винты и другие детали.

В настоящее время в результате этих изменении фирмы рекомендуют ряд конструкции (см. каталоги), которые показывают эффективную и надежную работу при разных видах и условиях обработка.

В системе ИСО резцы для наружного точения кодируются с помощью буквенно-цифрового обозначения, которое имеет следующую последовательность (пример кодирования приведен в таблице 29).

Таблица 29

Система кодирования резцов с СМП в системе ИСО

Номер цифры в коде
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Буквенно-цифровое обозначение резца
P	S	D	C	N	25	20	M	12	H2

Цифры с 1 до 10 имеют следующую расшифровку:

1. Тип механического крепления пластины - Р (Р- прижим рычагом через отверстия);

2. Форма пластины - S (S - обозначает квадратную форму);

3. Главный угол в плане - (при обозначении D - = 45°);

4. Задний угол пластины - С (при букве С, = 7°);

5. Исполнение - N (При N подача вправо и влево);

6. Высота корпуса h = 25мм;

7. Ширина корпуса державки b = 20мм;

8. Длина резца - М (по коду М = 150 мм);

9. Длина режущей кромки l = 12мм;

10. Особое обозначение изготовителя (например, Н2 закрепление прихватом и др.).

Фирмы на упаковке, в которой поставляется инструмент, а часто и на самом инструменте, согласно ИСО наносят код буквенно-цифрового обозначения, который содержит необходимую для потребителя информацию по правильному выбору и заказу инструмента.

В каталогах ряда зарубежных фирм указываются так же коды деталей (корпусов, прихватов, подкладных пластин, рычагов, винтов и др.) инструмента, что удобно для потребителя и позволяет ему заказать требуемые комплектующие детали.

При выборе конструкции резцов по каталогам фирм и резцов, у которых СМП имеют , следует уточнить фактический задний ( ) и передний ( ) углы, которые получаются за счет положения пластин на державке.

Положение пластин на державке резцов зависит от требуемых значений углов , , , и определяется углами и .

Например, фирма «Сандвик Коромант» изготавливает резцы с положением СМП, у которых фактические задние углы и . При выборе рекомендуемых других углов и положение пластины и углов установки и необходимо рассчитать по формулам, приведенным в [2, 5 и 6]. Рассчитанные значения углов и необходимы для фрезерования (шлифования) паза под пластины в корпусах резцов при их изготовлении.

Контрольные вопросы к разделу 3

1. Укажите, по каким признакам классифицируются резцы?

2. Назовите основные части резцов.

3. Перечислите важнейшие углы и их обозначения у резцов.

4. Какие типы резцов, предназначенных для металлообработки, кроме проходных, вы знаете?

5. Назовите основные преимущества резцов с СМП по сравнению с напайными резцами.

6. Укажите недостатки РИ с СМП по сравнению с обычными.

7. Назовите схемы крепления СМП в инструментах по ИСО.

8. Назовите основные виды износа СМП при резании.

9. Какие основные инструментальные материалы применяются в СМП?

10. Какие основные виды изнашивания Вы знаете?

11. Какой вид износа у твердосплавных СМП получили наибольшее распространение?

12. Назовите основные ведущие фирмы, поставляющие инструмент в нашу страну.

13. Назовите обозначение основных групп обрабатываемых материалов по ИСО.

14. Какие основные преимущества резцов с СМП из керамики и СТМ?

15. Перечистите, какими единичными показателями оцениваются системы крепления?

16. Перечислите основные формы СМП и их обозначение по ИСО.

17. Сколько цифр кода применяется в системе кодирования пластин?

18. Какую величину периода стойкости у СМП из твердого сплава рекомендует иметь фирма «Коромант»?

19. Укажите, сколько цифр в коде применяется при кодировании резцов в системе ИСО.

20. Какие величины необходимы для расчета оптимальной величины подачи S?

21. При изменении величины Т что необходимо учесть в выборе скорости резания V?