книги из ГПНТБ / Лакур К.В. Виброустойчивые резцы

ния 35—45 мм, что значительно уменьшило число про­ ходов и повысило производительность труда в 2—3 раза. В описании преимуществ этого резца перед резцами распространенных конструкций указывается на то, что передняя грань резца имеет криволинейную форму и износ происходит равномерно по всей режущей кромке,

Рис. 44. Строгальный резец конструкции Д. Н. Преснова.

что сопровождается заметным снижением деформаций. В связи с этим уменьшается тепловыделение и повы­ шается стойкость инструмента.

По мнению автора описания, применение резца с закругленной режущей кромкой уменьшает вибрации.

Это не новая точка зрения. Именно так объяснял повышенную виброустойчивость резцов с криволиней­

120

и др., показавшими, что с увеличением радиуса закруг­ ления режущей кромки вибрации увеличиваются. Оче­ видно, что в данном случае высокая производительность и виброустойчивость резца Д. Н. Преснова наряду с высокой жесткостью объясняются расположением режущей кромки на уровне нейтральной оси стержня.

Близко к нейтральной оси стержня расположе­ на и режущая кромка резца, предложенного строгальщиком - новато­ ром Ю. Никифоровым. Применение такого резца также позволяет в 2 раза повысить глубину реза­ ния и добиться при этом безвибрационной рабо­ ты, несмотря на значи­ тельный вылет резца.

На рис. 45 показан Рис. 45. Строгальный резец основанный на том же конструкции С. М. Латрыгина.

принципе строгальный резец конструкции строгальщика завода «Ростсель­

маш» С. М. Латрыгина. По данным автора, работа этим резцом ведется при £ =10 мм и s = 2—5 мм/дв. ход, что примерно в 2—3 раза превышает режимы, приме­ няющиеся при работе другими резцами.

Хороших результатов при получистовом и чистовом строгании добился строгальщик ленинградского завода «Электросила» имени С. М. Кирова Н. Ф. Филиппов, применивший резец с дополнительной (зачистной) кром­ кой ф1 = 0° (рис. 46). Эфо дало ему возможность увели­ чить подачу до 4 мм на двойной ход. Вместо двух плит, которые раньше удавалось обработать за смену, после

121

усовершенствования конструкции резца тов. Филиппов стал обрабатывать четыре, а иногда и пять плит в тече­ ние смены. На передней поверхности этого резца зато-

Рис. 46. Строгальный резец конструкции Н. Ф. Филиппова.

чена выкружка R — 20 мм, что обеспечивает более лег­ кий сход стружки, снижает величину вертикальной со­ ставляющей силы резания и повышает виброустойчи­ вость процесса.

122

За счет выкружки зачистная кромка на этом резце располагается под большим отрицательным углом на­ клона, что способствует хорошему сходу стружки, сни­ маемой этой кромкой.

На рис. 47 изображен широкий резец, применяемый строгалыциком-новатором А. С. Лаврентьевым для

Рис. 47. Строгальный резец конструк ции А. С. Лаврентьева.

чистовой обработки плоскостей. Особенностью этого резца является прямолинейная режущая кромка с углом наклона %= 15°.

Приведенные примеры из практики работы передо­ вых строгальщиков показывают, что при строгании должны найти место резцы с расположением режущей кромки на нейтральной оси стержня. За счет уменьше­

123

ния изгиба в таком резце уменьшается длина головки и благодаря этому его можно установить с меньшим вы­ летом, что всегда содействует повышению равномер­

ности резания.

Расточные резцы с многогранными пластинками твердого сплава. Несмотря на множество попыток использования таких резцов, при растачивании они все же не получили распространения. Причиной, как мне кажется, является то, что применялось расположение пластинки, принятое для обычных расточных резцов с режущей кромкой выше нейтральной оси стержня резца.

В настоящее время разработано несколько вариан­ тов конструкций расточных резцов с многогранными пластинками, режущая кромка которых расположена близко к нейтральной оси стержня резца. Полного совпадения при существующей форме многогранных пластинок добиться невозможно из-за необходимости установки пластинки под положительным углом наклона главной режущей кромки (с целью создать вспомога­ тельный задний угол а).

Интересен опыт новатора Ленмашзавода Г. М. Ро­ дионова, который изготовил и внедрил расточные резцы круглого сечения с механическим креплением трех- и четырехгранных пластинок.

На стержне 1 (рис. 48) фрезеруется паз по форме пластинки и сверлится отверстие под вращающийся штифт 2. С торцовой стороны штифта прорезан шлиц размером 1,2 мм для отвертки, при помощи которой можно закреплять и освобождать пластинку.

Многогранная пластинка 3 насаживается отверстием на эксцентриковый штифт 2. Отверткой при поворотах вправо или влево за счет эксцентрика пластинка пере­ мещается по пазу стержня и одной гранью прижимается

124

к нему, что обеспечивает надежное крепление пла­ стинки.

Как указывает Г. Родионов, резцы виброустойчивы благодаря расположению режущей кромки по нейтраль­ ной оси стержня.

Рис. 48. Крепление многогранной пластинки твердого сплава по способу Г. Родионова.

На рис. 49 показан расточной резец конструкции ВНИИ (Всесоюзного научно-исследовательского инстру­ ментального института). Здесь трехгранная пластинка насаживается на центральный штифт 1. и винтом 2 под­ жимается к поверхности паза в точке 3. Минимальный диаметр растачивания составляет 20 мм. Режущая кромка расположена на уровне нейтральной оси стержня. Стержень имеет по верхней и нижней сторо­ нам лыски для удобства крепления резца в резцедер­

125

жателе. Замечу, что значительно экономичнее было бы изготовить постоянную призму обычную или боковую, срок службы которой исчисляется десятками лет, не­ жели выполнять лыски на сотнях резцов. Кроме того,

Рис. 49. Крепление многогранной пластинки твердого сплава по способу ВНИИ.

из-за лысок несколько снижается жесткость резца; такое расположение лысок способствует появлению колебаний резца.

Рис. 50. Крепление резца в оправке малых размеров.

ВНИИ разработаны конструкции мелких расточных оправок (рис. 50). Здесь круглый расточной резец 1 крепится при помощи винта 2, охватывающего резец полукруглой кольцевой выточкой и надежно прижимдю-

126

щего его к оправке при повороте винта. Режущая кромка расположена по нейтральной оси, что обеспечивает ви­ броустойчивость. Стержень резца больше диаметра го­ ловки, а вылет резца не регулируется. На стержне пре­ дусмотрены такие же лыски, как и у резца, показанного на рис. 49. И здесь с при­

щие кромки, обеспечивающие съем материала от центра до большего диаметра обрабатываемого отверстия.

На рис. 51 показаны схемы расположения режущих кромок при минимальном и максимальном размерах отверстия.

Безвибрационный режим резания достигается за счет расположения режущей кромки на уровне ней­ тральной оси стержня.

Стержень квадратного сечения в этом случае не обяза­ телен. Можно применить обычный расточной резец НРК. с увеличенными размерами пластинки твердого сплава.

127

Резец для растачивания глубоких отверстий. При растачивании отверстий резцами НРК, когда вылет со­ ставляет больше десяти диаметров резца, трудно добиться безвибрационной работы. Возникают вибрации низкой частоты, так называемые релаксационные коле­ бания. Оказывается, что при заточке заднего угла а 0° только в прогнутом положении, т. е. когда зад­ ний угол принимает существенное положительное зна-

Рис. 52. Резец для растачивания глубоких отверстий.

чение (рис. 52), резец снимает стружку. При малейшем выгибе увеличивается трение по задней поверхности, и положение резца стабилизируется в определенном про­ гнутом состоянии, при этом устанавливается устойчивый безвибрационный режим резания. Такой прием возмо­ жен только при растачивании резцами НРК с главным углом в плане ср = 90°. Если применить такой способ при резании обычными расточными резцами, где режу­ щая кромка расположена выше нейтральной оси, полу­ чится как раз противоположное: при прогибе будет воз­ никать трение по задней грани, способствующее увели­ чению вибраций.

Токарь объединения «Красногвардеец» Д. Пылаев при заточке задней поверхности резца с а т 0° растачивает

128

отверстие диаметром 15 мм на глубину 140 мм, при этом диаметр стержня резца равен 12 мм, t = 2 мм, s = 0,1 мм/об и v = 20—25 м/мин.

Председатель совета новаторов Ленинграда токарь Балтийского завода А. В. Чуев при заточке заднего угла а ^ 0 ° растачивает отверстие глубиной 1500 мм, исполь­ зуя оправку сечением 130 мм.

Монолитные твердосплавные резцы. Монолитные резцы изготовляются целиком из твердого сплава спосо­ бом формовки с последующей обработкой алмазными кругами. Такие резцы применяются для растачивания глубоких отверстий небольших диаметров.

При прорезании канавок в алюминиевых и чугунных поршнях резцами из сплава ВК6 удавалось за один период стойкости обычного твердосплавного резца обработать 800 поршней, монолитным же резцом обра­ батывалось 18000 поршней. Стоимость обработки моно­ литными твердосплавными резцами в несколько раз ниже стоимости обработки обычными резцами. Объясняется это тем, что модуль упругости твердого сплава соста­ вляет Е = 66 000 кГ/мм2, а у стали Е = 20 500 кГ/мм2, поэтому соответственно повышается и виброустойчи­ вость, появляется возможность работать с более интен­ сивными режимами резания и значительно уменьшаются затраты на переточку инструмента. При испытаниях на виброустойчивость резцом сечением 12,7 X 12,7 мм с вы­ летом 38 мм при v = 48 м/мин монолитный твердосплав­ ный резец давал в 3,6 раза меньшую амплитуду коле­ баний, нем резец со стальным стержнем.

Вданном случае, взятом из иностранной практики, не выявлены возможности снижения вибраций за счет установки вершины резца на уровне нейтральной оси стержня резца.

Внастоящее время ВНИИ разработаны и внедрены