Профилирование фасонных резцов наклонной установки

Фасонные резцы наклонной установки позволяют произвести на­иболее полную обработку как наружного, так и внутреннего профи­ля детали. Эти резцы рекомендуются применять в тех случаях, когда требуется одновременно профилировать участки расположенные, как параллельно, так и перпендикулярно к оси детали (торцы). Поэтому при их использовании можно сократить количество операций механи­ческой обработки (рис.9).

Наклонное расположение установочной базы фасонного резца позволяет получить задние углы на участках перпендикулярных оси детали. В результате стойкость фасонного резца увеличивается, сокра­щается вспомогательное время на замену резца и его наладку. Изме­нение положения установочной базы резца производится поворотом резцедержателя суппорта станка. Поворот резца изменяет вылет резца и уменьшает глубину врезания, расход инструментального материала для изготовления резца.

Внедрение фасонных резцов для одновременной обработки фасон­ных поверхностей и торца, обеспечивает следующие преимущества в сравнении с фасонными резцами других типов:

• исключается операция подрезки торца,

• сокращается технологическое время обработки,

• обеспечивается стабильность формы и размеров фасонной повер­хности,

• снижаются допуски на заданные размеры обработки,

• повышается геометрическая точность на всех участках обрабаты­ваемого фасонного профиля.

Пример графического профилирования призматического фасонно­го резца с наклонной базой установки приведен на рис. 10.

Здесь базовой точкой служит точка профиля (а), лежащая на оси детали. Наружная поверхность детали является поверхностью враще-

Рис. 9. Изменение технологии токарной обработки колец подшипников: 1-фасонирование; 2-подрезка; 3-совмещение фасонирования с подрезкой при использовании фасонного резца с наклонной установкой

21

Рис. 10. Графическое профилирование призматического резца с наклонной базой крепления

ния, а ее торцевые поверхности прямолинейны. Резец имеет наклон­ную ориентацию установочной базы, т.е. его ось повернута в горизон­тальной плоскости на угол р = 15-20°, обеспечивающий оптимальное распределение заднего угла по профилю. Величины углов у_(| и а₀ зада­ются для базовой точки, согласно рекомендации табл. 1. Для нахожде­ния профиля задней поверхности резца используется способ сечения плоскостями.

Графическое профилирование круглого фасонного резца с наклон­ной базой установки для обработки внутренней поверхности показано на рис. 11. Здесь фасонный резец обрабатывает цилиндрический фасон­ный профиль и одновременно подрезает торец. Методика профилирова­ния подобна методике профилирования круглых фасонных резцов.

22

23

Рис. 11 б. Графическое профилирование круглого резца с наклонной базой крепления при наружной обработке

24

Данный вид резцов применяется для получения фасонного неглу-бокого профиля на длинных и нежестких деталях. Максимально допус-каемая глубина профиля составляет t_max=0.12d_max> где d_max - наибольшийдиаметр обтачиваемого фасонного профиля. Преимущество тангенци-альных резцов состоит также и в том, что одним резцом можно обраба-тывать заготовки разных диаметров, но имеющих одинаковый профильфасонного участка.

Движение подачи тангенциального резца происходит по касатель-ной к обрабатываемому профилю. Передняя поверхность режущегоклина расположена под углом у_ст (рис. 12). Задняя поверхность имеетсложный профиль, расположенный под углом а_ст к направлению дви-жения подачи S. Двигаясь по касательной к поверхности детали, резецпостепенно входит в контакт с заготовкой и формирует заданный про-филь.

В процессе резания происходит изменение углов режущего клина:передний угол у - увеличивается, а задний а - уменьшается. Чтобыизменения этих углов было незначительным, тангенциальные резцыприменяют только для срезания с заготовки небольшого припуска - t.В исходном положении статический задний угол а_ст создает наклоннаяустановка резца. Этот угол составляет а_ст=10-12°. В конце обработкизадний угол должен быть в пределах 3-5°. Передний угол у₁ в началеобработки принимаем равным 3-5°. Заканчивая точение, величина пе-реднего угла составит: у = у, + у₂ Приращение переднего угла у₂ может

быть рассчитано по формуле:у =arccos (d / d ), где d и d

• 2

25

Рис. 12. Геометрические параметры тангенциального призматического резца

Рис. 13. Профилирование тангенциального призматического фасонного резца

t /d < 0,12; t ,= г - г ; t = г, - г t = г -г ; t = г -г

max шах ^{7 7} 1 1 min ³ 2 2 min⁷ 3 3 min ⁷ 4 4 i

mm

3. Вычисляют значения передних углов:

• в начальный момент резания: y_t =3-5°;

• изменение переднего угла в процессе резания y₂=arcos(r_mm/ r_max);

• в конце обработки :у = y_t + у₂;

4. Принимают величину угла заднего угла а = 3-9°

5. Рассчитывается угол заточки: 2 = у+а

6. Принимают величину угла наклона режущей кромки для цилин­дрических участков профиля детали (рис. 13): ”0-2“,”3-4“, т =15°- 45°. Большие значения принимаются при обработке профиля малой длины.

7. Рассчитывают величину постоянного коэффициента.

K=cos(a + у) cos у

8.Определяют угол наклона участков профиля резца, обрабатыва­ющих цилиндрические участки профиля детали: ”0_н-2_н“,”З_н-4_н“ в сече­нии Б-Б.

tg jj=tg х sina, |j, = arctg (tg т sina)

9. Находят угол бокового наклона передней поверхности резца

tg х₀ = tg х cos у , т₀= arctg (tg х cos у)

9. Рассчитывают высоту профиля узловых точек резца Т. в сече­нии Б-Б согласно алгоритма по табл.5

27

29

I

Рис. 15. Оформление дополнительных

1р- рабочая длина фасонного профилядетали; Ф₁ и Ф — углы наклона

Lp - полная длина режущей кромки;

резца; S₂ S₃-kpomku формирующиефаски S₄— упрочняющая часть,

Sj,S_s— кромки для захода отрезного

дополнительных кромок резца

кромок фасонного резца:

30

Рис. 16. Оформление режущих кромок, расположенных перпендикулярно к оси детали: а -для получения галтели и заднего бокового угла (а₆=1-3°) б- для проточки канавки; в- поднутрение с пояском при подрезке торца.

2. При обработке глубоких торцевых участков можно выполнить поднутрения с пояском длиной 2-3 мм, глубиной до 0,5 мм (рис. 16 в).

3. Режущая кромка, подготавливающая отрезку, не должна высту­пать за пределы рабочего профиля резца, т.е. t < t .

4. Ширина отрезного резца выбирается соответственно ширине участка, формирующего фасонным резцом.

5. В профиле общего контура фасонного резца следует избегать резких переходов, которые могут обусловить появление закалочных трещин. С этой целью в местах резкого изменения профиля выполня­ются галтели радиусом 0,5 мм.

6. Недостающие размеры при разработке рабочего чертежа резца назначаются конструктивно. Параметры шероховатости поверхностей инструментов должны соответствовать требованиям ГОСТ 2789-73. Параметры шероховатости: передних и задних поверхностей режуще­го клина составляют Ra=0,8-0,4 мкм, поверхностей базирования Ra =

0. 8-1,6 мкм. Твердость режущей части резцов из быстрорежущей стали Р6М5 или Р9К10 должна быть HRC 62-65. Допуски на габаритные раз­меры назначаются по 12-14 квалитетам точности.

Допуски на линейные размеры глубины профиля режущей кромки в нормальном к задней поверхности сечении принимают 1/3 допуска на соответсвующие размеры профиля обрабатываемой детали (в среднем они составляют 0,02-0,05 мкм).

Резцы изготавливают сварными: рабочая часть выполняется из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265, а хвостовая - из стали 40Х ГОСТ 4543. Тип сварки-электроконтактная. Пример рабочего чертежа призматического фасонного резца показан на рис. 14.

31