2.6. Фасонные резцы

Фасонным называют резец, режущие кромки которого имеют форму, определяющуюся формой профиля детали. Фасонные резцы обеспечивают высокую производительность, однородность формы профиля и точность размеров обрабатываемых деталей и применяются в крупносерийном и массовом производстве.

Фасонные резцы можно разделить на следующие группы: 1) по форме - круглые (рис. 2.24, а - в, е), призматические (рис. 2.24, г и д) и стержневые (рис. 2.24, ж); 2) по установке относительно детали призматические резцы делятся на резцы с радиально расположенной режущей кромкой (рис. 2.24, г) и тангенциальные (рис. 2.24, д); 3) по расположению оси - с парал­лельным расположением оси относительно оси детали (рис. 2.24, а - в) и с наклонным расположением оси или базы крепления (рис. 2.24, е); 4) по форме образующей поверхности - круглые резцы с кольцевыми образующими (рис. 2.24, а и б), круглые с винтовыми образующими (рис. 2.24,в), призматические с плоскими образующими (рис. 2.24, г и д). Резцы с наклонным расположением оси или базы (рис. 2.24, е) ввиду их сложности применяют редко, в случае, когда форма детали (например, на участке аб) не позволяет применить резцы с параллельным расположением оси.

Фасонные резцы изготовляют в основном из быстрорежущей стали, но все более широкое применение находит и твердый сплав. Пластифицированный твердый сплав легко обрабатывается обычным твердосплавным резцом. Полученные после токарной обработки и разрезки профильные (еще «сырые») пластинки имеют раз меры на 25 - 30 % больше по сравнению с окончательными размерами профиля резца. Такие пластинки-заготовки подвергаются затем окончательному спеканию, после чего припаиваются (или крепятся механически) к корпусу фасонного резца (рис. 2.25). Применение твердосплавных фасонных пластин для резцов способствует повышению производительности труда на 30 - 40 % (по сравнению с быстрорежущими фасонными резцами).

Фасонный резец должен иметь соответствующие задние и передние углы, чтобы стружка снималась при достаточно выгодных условиях. Значения переднего угла в зависимости от обрабатываемого материала приведены в табл. 2.2. Задний угол  режущей кромки резца зависит от типа фасонного резца. У круглых фасон­ных резцов  = 10  12 °, у призматических фасонных резцов  = 12  15 °; у резцов, предназначенных для затылования фасон­ных фрез, задний угол  может приниматься до 25 - 30 °; его прихо­дится брать большим потому, что угол  наклона траектории относительного движения достигает 10 - 15°.

Рис. 2.24. Типы фасонных резцов:

а - круглый резец с передним углом, рав­ным нулю; б - круглый резец с передним углом больше нуля; в - круглый винтовой резец; г - призматический резец с ради­ально расположенной режущей кромкой; д - тангенциальный резец; е - резец с на­клонным расположением оси; ж - стержневой фасонный резец

Рис. 2.25. Фасонный ре­зец, оснащенный твер­дым сплавом:

1 - корпус; 2 - профиль­ные пластинки; 3 - упоры

Таблица 2.2

Значения переднего угла в зависимости

от материала заготовки

Материал заготовки	Механические свойства материала заготовки		 
	В,кгс/мм2	НВ
Алюминий, красная медь Бронза, свинцовая латунь Сталь: мягкая средней твердости твердая весьма твердая Чугун: мягкий твердый весьма твердый	- - До 50 Св. 50 до 80 » 80 » 100 » 100 » 120 - - -	- - До 150 150—235 235—290 290—350 До 150 150—200 200—250	20—25 0—8 25 20—26 12—20 8—12 15 12 8

Наружный диаметр резца определяется с учетом высоты профиля детали. Для резцов с углом  > 0 ° можно рекомендовать графическое построение (рис. 2.26). Вокруг оси О детали проводим две концентрические окружности ра­диусами, равными наибольшему и наименьшему радиусам детали. Через точку А под углом у проводим линию, изображающую след плоскости заточки передней поверхности резца. Из той же точки А проводим линию под углом , равным заднему углу резца. На расстоянии r от точки касания б проводим линию, пер­пендикулярную линии ОО₁. Расстояние и представляет собой минимальное рас­стояние, необходимое для отвода стружки от передней поверхности резца. Из полученной точки С пересечения вертикальной линии с линией передней поверх­ности проводим линию, делящую угол  пополам; точка пересечения этой линии и линии идущей под углом , будет искомой точкой О₂ — центром круглого рез­ца. Размер r принимается в зависимости от толщины и от объема срезанной стружки в пределах 3 - 12 мм. Зная центр резца (точка О₂), можно, проведя окружность радиусом R, определить графически остальные размеры. Для опре­деления диаметра отверстия следует принять толщину стенки т в пределах 6 - 10 мм.

У фасонных резцов для внутренней обработки диаметр принимается равным 0,6 - 0,85 диаметра отверстия. Если у резца невозможно изготовить отверстие для оправки, то он выполняется за одно целое хвостовиком и изготовляется из це­лого куска металла, если хвостовик небольших размеров, или делается сварным. Для установки и закрепления круглого фасонного резца на одном из торцов на­носятся зубцы с 90 °-ным профилем. Чаще число зубцов принимается равным 34. С помощью несложного механизма эти зубцы используются для поворота резца при его заточке. Например, в державке (рис. 2.27) для поворота резца предусмот­рен рычаг 1, снабженный зубцами на одной стороне и регулируемый винтом 2 от­носительно корпуса державки.

Рис. 2.26. Схема графического определения наружного

радиуса резца при   0

Рис. 2.27. Крепление круглого фасонного резца в державке

Таблица 11

Схема расчета фасонного резца

Расчетные формулы	Обозначение размера	Числовая величина размера	Логарифмы размера
1	2	3	4
hИ = r1sin	r1 sin hИ	15,0 sin20 ° 5,136	1,17610 1,53405 0,71015
А1 = r1соs	r1 соs А1	15,0 соs 2,0 ° 11,187	1,17610 1,97299 1,04909
	hИ r2 sin2	5,136 24,0 sin12 ° 20 ' 36 "	0,71015 1,38021 1,32994
А2 = r2соs2	r2 соs А2	24,0 соs12 ° 20 ' 36 " 23,445	1,38021 1,98984 1,37005

Продолжение табл. 11

1	2	3	4
С2 = А2 - А1	А2 А1 С2	23,445 11,187 12,258	- - -
1 =  + 	  1	20 ° 12 ° 32 °	- - -
H = R1 + sin1	R1 sin1 H	50,0 sin 32° 26,496	1,69897 1,72420 1,42318
B1 = R1 cos1	R1 cos1 B1	50,0 cos 32 ° 42,403	1,69897 1,92842 1,62739
B2 = B1 - C2	B1 C2 B2	42,403 12,258 30,145	- - -
	H B2 tg2	26,496 30,145 40 ° 39 ' 40 '	1,42318 1,47921 1,93397
	H sin1 R2	26,493 sin 40 ° 39 ' 40 " 40,661	1,42318 1,81397 1,60921