2. Инструменты составной и сборной конструкции. Требования к конструкциям. Виды крепления рабочих элементов( типовые конструк­ции)

Конструктивные и геометрические параметры РИ. Технические требования к РИ.

Не смотря на большое разнообразие видов режущих инструментов, каж­дый инструмент имеет рабочую и присоединительную (крепежную) части.

Присоединительная (крепежная) часть служи для установки и закре­пления инструмента в технологическом оборудовании. Она должна восприни­мать силовую нагрузку процесса резания (крутящие, изгибающие, растягиваю­щие и сжимающие напряжения в их совокупности), обеспечить виброустойчи­вость (жесткость) режущей части инструмента. У многих видов инструмента присоединительная (крепежная) часть явно выражена и отделена от рабочей части (резцы, сверла и т.п.), у некоторых видов инструментов присоединитель­ная (крепежная), часть входит в рабочую часть (насадные режущие инструмен­ты - фрезы). Оформление присоединительной части зависит от конструкции инструмента.

У резцов присоединительную часть делают в виде стержня квадратного, прямоугольного или круглого сечения.

При вращательном главном движении инструмента присоединительную часть выполняют в виде посадочного отверстия (цилиндрические либо кониче­ские конусностью 1:30) у насадных и дисковых цилиндрических инструментов или в виде хвостовика (конического или цилиндрического) у хвостовых режу­щих инструментов (сверла, развертки и т.п.).

Рабочая часть отделяет от заготовки срезаемый слой и отводит стружку из зоны резания. Многие инструменты, в зависимости от конструкции и назна­чения, имеют рабочую часть, состоящую из режущей и калибрующей. Режу­щая часть непосредственно отделяет срезаемый слой, а калибрующая обеспе­чивает точные размеры, форму и качество обработанной поверхности.

Величины допусков на калибрующие части инструментов назначают в зависимости от точности детали или заготовки на данной операции

Современный режущий инструмент, как правило, составной: рабочая часть выполняется из инструментального материала, а присоединительная часть из конструкционных.

Соединение рабочей части и присоединительной частей осуществляется при помощи: сварки, пайки, наклейки, запрессовки, чеканки или механического крепления (сборная конструкция).

Способы механического крепления режущей части более характерны для инструментов автоматических производств.

Существует две разновидности механического крепления:

1. Без последующей заточки. Относятся те инструменты у которых заданные из условий обработки параметры режущей части образуются за счет выбора соответствующих форм и размеров режущих вставок и гнезда. В эту группу входят режущие инструменты, оснащаемые не перетачиваемыми много­гранными и круглыми пластинками из твердых сплавов, менералокерамики и сверх твердых материалов.

Основные предъявляемые требования:

• Надежность;

• Быстрота и точность крепления;

• Повышенная точность исполнения как посадочных гнезд под режущие эле­менты, так и сами режущих элементов (пластинок);

• Взаимозаменяемость режущих элементов.

  2. С последующей заточкой режущих элементов. Относятся режу­щие инструменты у которых геометрические параметры режущей части пред­варительно образуются за счет формы и размеров режущих элементов и корпу­са, а окончательно путем заточки инструмента в сборе. При данной разновид­ности, крепление режущих элементов к корпусу осуществляется при помощи различных замков, рифлений, клиновых соединений.

Требования к точности исполнения корпусов, гнезд и самих режущих элементов ниже чем при креплении по первой разновидности, а основными требованиями являются:

• Обеспечение геометрии и точности путем заточек и переточек;

• Возможность перестановки режущих элементов относительно корпуса, как в радиальном, так и в осевом направлениях для компенсации износа и соз­дания припуска под переточки;

• Обеспечение определенного числа переточек за счет выбора соответствую­щих размеров режущих элементов.

Первая разновидность (без последующей переточки) более распростра­нена, она отличается рациональным использованием инструментального мате­риала, быстрой смене затупившегося лезвия, как правило, без съема инструмен­та со станка, повышенными режимами при эксплуатации, повышенной работо­способностью инструмента, ликвидацией операций заточки и переточки и ши­рокими технологическими возможностями (так как на один и тот же корпус можно крепить пластинки из различных инструментальных материалов).

Закрепления режущих элементов по первой разновидности осуще­ствляются:

а) Прижим пластинки к опорной плоскости со стороны передней грани или со стороны опорной площадки. Эта схема применяется для закрепления пла­стинок без отверстий, особенно из менералокерамики и синтетических сверх твердых материалов (чтобы не ослаблять сечение);

б) Поджим пластинки через отверстие подвижным штифтом к упорной плос­кости;

в) Поджим пластинки через коническое отверстие или фаску к упорной по­верхности при помощи винта;

г) Прижим пластинки через отверстие с одновременным поджимом к опор­ной поверхности.

а) б) в) г)

Общей особенностью конструкции инструмента с неперетачиваемыми пластинками является несоответствие, как правило, углов резания инструмента с углами пластинок. Рабочие задние углы получают за счет установки пластин с поворотами.

Разворот пластинок в корпусе инструмента (державке) целесообразно производить в направлении перпендикулярном главной режущей кромке, при этом задний угол а получается положительным, и процесс резания становится возможным.

Кроме режущих пластинок неперетачиваемые инструменты содержат элементы крепления пластин (прижимы, винты, опорные пластины и стружко- ломы).

Опорные пластины применяют в качестве подкладки под режущие пла­стинки, для повышения срока службы корпуса инструмента на котором крепят режущие пластинки. Опорные пластинки выполняют из твердых сплавов или закаленных сталей.

К недостаткам инструментов с механическим креплением не пере­тачиваемых пластинок относятся:

• некоторая ограниченность технологических возможностей (позволяет изме­нять свою геометрию только в пределах имеющегося исполнения пласти­нок);

• затруднен стружкоотвод при креплении по передней поверхности;

• увеличенные габариты за счет крепежных элементов;

Выбор конструкции инструмента (цельный, составной или сборный) производят в зависимости от типа и размеров режущего инструмента.

Материал рабочей части инструмента назначают исходя из конкретных условий работы. Материал присоединительной части должен обеспечивать прочность, жесткость и износостойкость.