книги из ГПНТБ / Лакур К.В. Виброустойчивые резцы

Мелкие заготовки можно загибать под ручным прес­ сом в холодном состоянии, крупные же (начиная с диа­ метра 20 мм) — на механическом или гидравлическом

Рис. 22. Схемы изготовления заготовок для резцов НРК.

прессе. Нагревать заготовку нежелательно, так как при этом она подкаливается и, если не делать отжига, трудно поддается дальнейшей механической обработке.

После гибки заготовка подрезается на токарном станке по торцу под углом 90 или 75° соответственно назначению резца. При этом около центра заготовки подрезку делают не до конца, а оставляют небольшую бобышку, которая в дальнейшем служит ориентиром

80

при фрезеровании гнезда под пластинку твердого сплава.

При обработке на фрезерном станке круглую заго­ товку резца удобнее закреплять в тисках с призматиче­ скими губками. Заготовку при этом располагают так, чтобы направление оси изгиба оказалось под углом 35—45° к торцу фрезы (для тяжело нагруженных рез­ цов с коротким вылетом). Для обычных резцов, пред­ назначенных для растачивания глубоких отверстий, за­ готовку располагают так, как показано на рис. 22, г.

При фрезеровании гнезда под пластинку ориенти­ руются от бобышки; торец фрезы опускают ниже бо­ бышки на величину С, равную высоте (толщине) пла­ стинки твердого сплава (рис. 22,в).

При таком способе изготовления обеспечивается необходимый «крючок» резца (если смотреть на него сверху) и вполне достаточное увеличение сечения мате­ риала заготовки под пластинкой.

Если по каким-либо причинам оказывается невоз­ можным отогнуть конец стержня под углом 20°, как это показано на рис. 22, а, то можно делать изгиб на длине трех диаметров от торца заготовки, но с меньшим углом, так, чтобы в конце изгиба получить отклонение от центра на величину «крючка» (рис. 22,6). «Крючок» при этом получается протачиванием на токарном станке одновременно с протачиванием по торцу.

Такой метод изготовления резцов НРК приемлем лишь при единичном и мелкосерийном производстве резцов. В случае же изготовления резцов более круп­ ными партиями заготовки их следует ковать в специ­ альном штампе.

Пластинку целесообразно располагать горизонталь­ но, при этом облегчается заточка стружколомающего порожка.

Для мелких резцов, применяемых при растачивании отверстий малых диаметров, осуществляемом обычно при невысокой скорости резания, следует применять твердый сплав марки Т5КЮ. Он менее подвержен вы­ крашиванию и сохраняет в этом случае достаточную стойкость. Если же скорость резания при растачивании превышает 80 м/мин, то лучше пользоваться твердым сплавом марки Т15К6 как более износоустойчивым.

При чистовой тонкой расточке на высоких скоростях лучшим является сплав марки Т30К4. Для растачивания чугуна обычно применяется сплав ВК8. Неплохо ведет себя по чугуну и сплав марки Т5КЮ. Для обработки нержавеющих сталей применяют сплав В-К8, а еще лучше ВКЗм. Для обработки жаропрочных сталей часто применяют быстрорежущие стали.

Существенным является принятый способ пайки пла­ стинок твердого сплава. Само собой разумеется, что необходимо строго выдерживать такие правила, как зачистка пластинок твердого сплава, охлаждение после пайки в горячем песке и др.

Мне в течение многих лет приходилось наблюдать изготовление резцов НРК в объединении «Красногвар­ деец», и долгое время я считал, что паять нужно только газовой горелкой. Обязательным условием было не под­ вергать при нагреве пластинку твердого сплава непосред­ ственному воздействию пламени газовой горелки. Нагре­ валась от пламени только головка резца, а тепло передавалось через головку к пластинке.

Пластинки, припаянные на высокочастотной уста­ новке, часто отпаивались, так как оказывалось, что отсутствовало схватывание припоя с державкой. При проверке же на месте выяснилось, что пайка произво­ дится так, что в первую очередь нагревалась добела пластинка, а державка оставалась сравнительно темного

82

цвета. Припой, расплавленный благодаря высокой тем­ пературе пластинки, расплывался между пластинкой и пазом на головке, и пайка считалась законченной. Между тем при этом припой не успевал схватиться с материалом еще недостаточно нагретой головки, и пластинка отваливалась.

После изменения режима нагрева, когда резцы укладывались под индуктор так, чтобы температура на­ грева головки не отставала от температуры нагрева пластинки, дефекты пайки были устранены.

И, наконец, еще одно существенное замечание, касающееся доводки резцов после их заточки. Доводку режущих граней токари не всегда делают из-за дли­ тельности этой операции при ее проведении на доводоч­ ных установках с чугунным притиром. С внедрением в производство алмазных кругов положение с доводкой заметно изменилось. Доведенный алмазным кругом резец имеет стойкость в 2 раза больше недоведенного резца и меньше подвержен вибрациям. Поэтому необ­ ходимость доводки чувствуется больше, чем раньше, и к ней стали чаще.прибегать.

ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ РЕЗЦОВ НРК

При установке резцов НРК в резцедержателе иногда возникают затруднения в связи с тем, что верхняя пло­ скость паза резцедержателя не позволяет установить резец по высоте центров станка. Этот недостаток устра­ няется с помощью так называемой боковой призмы, которую я применяю уже много лет в своей практике.

Вершина А боковой призмы (рис. 23) всегда распо­ лагается на уровне высоты центров станка. При таком условии можно без применения прокладок быстро и

надежно установить резец по высоте центров. Вылет резца удобно регулируется; надо стараться сделать его минимальным (соответственно длине растачиваемого отверстия).

Рис. 23. Боковая призма (размер а выполняется соответ­ ственно высоте центров станка, размер в—соответственно пазу резцедержателя).

Точная установка вершины резца в требуемое поло­ жение достигается при некотором повороте державки резца вокруг своей оси. Снятый и вторично установлен­ ный резец занимает прежнее положение с погреш­ ностью, не превышающей 0,1 мм, что весьма суще­ ственно, особенно при частой смене инструментов. В боковой призме удобно также крепить сверла с нарощенными хвостовиками, применяемые при сверлении глубоких отверстий, и другой инструмент.

Многолетняя практика применения боковой призмы дает полное основание утверждать, что установка резца не только заметно упрощается, но и оказывается весьма надежной. Должен заметить, что многие токари выска­ зывают мысль о том, что при такой установке пони­ жается вертикальная жесткость резца, и по этой при­

84

чине даже отказываются от применения боковой приз­ мы. Для круглых резцов НРК, которые только и можно устанавливать в боковой призме, как видно из наших опытов, незначительное изменение вертикальной жест­ кости не отражается на производительности или точ­ ности обработки. Значительно более существенной является горизонтальная жесткость резца, обеспечиваю­ щая постоянство глубины резания и высокую точность обработки. А как раз этим условием лучше удовлетво­ ряет крепление резцов в боковой призме, нежели креп­ ление в обычной призме. Болты для крепления резца в боковой призме нет надобности размещать на боль­ шом расстоянии друг от друга — достаточно 35—45 мм. При этом и сравнительно короткие резцы можно уста­ новить с большим вылетом. Такое уменьшение расстоя­ ния между болтами не влияет на жесткость крепления более крупных резцов (вплоть до диаметра 25 мм) и при больших их вылетах.

При креплении резцов малых сечений такое выпол­ нение конструкции является решающим в пользу при­ менения боковой призмы. На станках средних разме­ ров расстояние между болтами резцедержателя соста­ вляет 60—70 мм, и при креплении резцов малых диаметров они будут прогибаться в промежутке между болтами; поэтому мелкие резцы в заводской практике изготовляются ступенчатыми с утолщенным стержнем. Последнее ограничивает возможности регулировки вы­ лета резца и на одном рабочем месте требуется увели­ ченная номенклатура резцов. При небольшом же рас­ стоянии между болтами, как это предусмотрено в боко­ вой призме, нет необходимости делать мелкие резцы ступенчатыми, и вполне удовлетворяют всем условиям работы резцы, имеющие один диаметр по всей длине стержня.

85

При проверке жесткости крепления резцов в обыч­

в боковой призме выше жесткости крепления на обыч­ ной призме. Например, прогиб резца диаметром 20 мм с вылетом 100 мм при нагрузке 85 кГ в боковой призме равен 0,35 мм, а при обычном креплении он составляет 0,4 мм. Резец диаметром 14 мм при тех же условиях в боковой призме прогнулся на 1,2 мм, а в обычной призме — на 1,4 мм.

Технология изготовления боковой призмы проста. Предварительно обработанная заготовка устанавли­ вается в паз резцедержателя токарного станка и в таком положении сверлится и растачивается инструментом, установленным в патроне станка. Этот способ обеспечи­ вает получение отверстия точно по высоте центров того станка, на котором в дальнейшем будет использоваться призма. Вершина боковой призмы образуется при фре­ зеровании на фрезерном станке. Базой при фрезерова­ нии служит поверхность расточенного отверстия. На рис. 23 показано положение фрезы при фрезеровании.

Болты для крепления резцов следует калить, Их головки лучше выполнять по размерам такими же, как и головки болтов резцедержателя. В этом случае можно пользоваться одним ключом для всех болтов.

В боковой призме можно устанавливать резцы с круглыми державками от самых малых размеров до диаметра 25 мм, что вполне удовлетворяет условиям эксплуатации резцов НРК на станках типов 1А62, 1К62, а также более мелких станках. На крупных станках (например, типа ДИП-300 и др.) также необходимо при­ менять боковую призму для установки резцов с круг­ лыми державками.

86

При пользовании боковой призмой необходимо сле­ дить за тем, чтобы режущая кромка сохраняла свое положение по отношению к нейтральной оси стержня.

На рис. 24 приводится схема переточек круглого расточного резца НРК. Так как резец изнашивается больше у вершины резца, то и заточку нужно произво­ дить так, чтобы у вершины стачивалось металла больше, чем к центру стержня. После выборки стружкозавиваю-

Рис. 24. Схема переточек круглых резцов НРК.

щей канавки можно производить несколько переточек только по задним поверхностям.

При заточке новой канавки стачивается по радиусу и часть бородки (если она имеется).

Такая схема переточек обеспечивает хорошее использование твердого сплава и наибольшее число воз­ можных переточек.

С увеличением числа переточек резца НРК умень­ шается и минимальный диаметр растачиваемого отвер­ стия. В резцах других конструкций этого не наблю­ дается и даже наоборот — минимальный диаметр отвер­ стия увеличивается.

На станках ДИП-300 наряду с резцами круглого сечения находят применение и крупные резцы НРК квадратного сечения. Резцы сечением 32 X 32 мм и h0 — 3 мм хорошо устанавливаются на новом, не изно­

87

шенном станке ДИП-300. Обычно после ремонта станка головка резцедержателя несколько опускается, и по­ этому при ремонте станка надо принимать меры к тому, чтобы паз резцедержателя имел запас по высоте больше 15 мм выше центров станка. Если расстояние от осно­ вания паза резцедержателя до линии центров станка равно 35 мм, то высота паза должна быть 35 +15 = = 50 мм. Несоблюдение этого условия затрудняет уста­ новку резца на уровне центров станка.

Для облегчения установки можно прострогать или профрезеровать на месте фрезой соответствующего диа­ метра верхнюю плоскость паза резцедержателя на 1—2 мм. Этого окажется достаточным для того, чтобы установить резец сечением 32 X 32 мм на станке ДИП-300. На прочности головки резцедержателя это не должно отразиться, так как толщина верхнего выступа резцедержателя обычно на 5—7 мм больше нижнего опорного выступа. Если фрезерование паза недопустимо, можно h0 увеличить до 4 мм.

Согласно ГОСТ 6743-61, выработаны всесоюзные нормали (обязательные к применению с 1 января 1965 г.), предусматривающие следующие виброустойчивые расточные резцы с пластинками твердого сплава:

МН 5223-64 — для глухих отверстий оттянутые. Оттяну­ тые резцы имеют квадратный хвостовик и конусную рабочую часть.

Перечисленные резцы отличаются рядом существен­ ных недостатков по сравнению с резцами сплошного

88

круглого сечения (рис. 20). Оттянутые резцы, во-первых, сложнее изготовить — требуется дополнительная опера­ ция формирования конусной рабочей части резца. Вто­ рым недостатком является невозможность регулировать вылет резца. В связи с этим требуется увеличенная в 2 раза номенклатура разных по длине оттянутой части резцов. Третьим недостатком является невозможность поворота квадратного хвостовика вокруг своей продоль­ ной оси, что необходимо для создания благоприятных условий резания при снятии стружки с малыми глуби­ нами резания (0,05—0 15 мм), и невозможность сохра­ нения при этом режущей кромки на высоте нейтральной оси после нескольких переточек. Поэтому резец невоз­ можно использовать до полного его износа. Серьезным недостатком является также изгиб головки резца вниз, что вызывается необходимостью увеличения сечения материала головки непосредственно под пластинкой твердого сплава. Изгиб этот препятствует вводу резца в отверстие малого диаметра. Многие ленинградские токари, получив такой резец, стачивают на нет загну­ тую часть, и никаких поломок в месте ослабленного сечения головки резца при этом не наблюдается. Между тем стачивание загнутой части позволяет растачивать отверстия на 3—7 мм меньшего диаметра, чем это предусмотрено нормалями машиностроения.

То же самое относится к резцам сплошного прямо­ угольного сечения МН 5210-64 и МН 5212-64, где за счет устранения загиба головки резца вниз (размер п2) можно уменьшить наименьший диаметр растачиваемого отверстия в 2 раза и вместо рекомендуемых нормалями машиностроения D Ha„м 40, 55, 70, 80 и ПО мм приме­ нить Д 1аим 23, 28, 36, 45 и 57 мм.

Серьезным недостатком резцов прямоугольного сече­ ния является точное расположение режущей кромки по

89