7.Геометрические параметры резцов. Стружколомающие устройства. Ротационные резцы

Геометрическая форма лезвия резца определяется следующими геометрическими параметрами:

Главный передний угол γ, главный задний угол α, угол заострения β, угол резания δ, главный угол в плане φ.

Эти параметры выбирают по справочникам, исходя из физико-механических свойств заготовок, характера обработки, назначения резцов, их размеров и материала режущей части.

Угол γ может быть положительным, отрицательным и = 0. Угол наклона главной режущей кромки λ может быть положительным, отрицательным и = 0. Его значение влияет на прочность режущей кромки лезвия и направление схода стружки. При прерывистом резании угол λ должен быть положительным до 20⁰, т.к. в момент резания нагрузка будет приложена не к вершине лезвия, а на участок режущей кромки, удаленный от неё. При положительном λ стружка отводится в направлении противоположном движению подачи.

Для обеспечения надежного стужкозавивания и стружколомания используют соответствующую геометрию режущей части инструмента, уступы или порожки, лунки или канавки на передней поверхности, накладные стружколомы и специальные стружколомающие устройства.

Геометрия режущей части инструмента – это подбор отрицательного переднего угла γ=10⁰...15⁰, φ=60⁰...90⁰, λ=10⁰...15⁰, способствующих завиванию и ломанию стружки за счет увеличения её деформирования в процессе резания. Этот способ применяется при жесткой системе СПИД.

С помощью уступа на передней поверхности стружколомание не является универсальным, т.к. параметры уступа B, t и h назначаются в зависимости от материала заготовки и подачи.

С помощью лунки или канавки, образованной на передней поверхности в направлении главной режущей кромки или наклонной к ней. Лунка лучше, чем уступ из-за меньшего расхода материала. Применяют комбинирование лунки и уступа, т.к. и уступ, и лунка не всегда обеспечивают стружколомание. Размеры лунки нужно изменять в каждом конкретном случае.

С помощью накладного регулируемого стружколома, который состоит из накладной планки, устанавливаемой в различных положениях, в месте соприкосновения со стружкой напаивается твердосплавная пластинка для уменьшения износа.

При радиальной и тангенциальной установке резца могут применяться экранные стружколоматели, где ломание стружки производится на наружной поверхности, менее прочной, чем её гладкая поверхность, что требует меньшие силы.

Ротационное резание производится чашечным резцом при непрерывном обновлении режущих пластинок. Вращение режущей чашки осуществляется за счет взаимодействия её с материалом заготовки, т.к. чашка устанавливается под определенным углом к оси обтачиваемой детали.

В результате замены в зоне контакта деталь – задняя поверхность инструмента трения скольжения трением качения уменьшаются силы трения сходящей стружки о переднюю поверхность режущей чашки. И поэтому стойкость ротационных инструментов увеличивается в десятки раз, а производительность в 5...10 раз.

8.Твердосплавные резцы. Резцы со сменными многогранными пластинами.

Твердосплавные резцы обеспечивают более высокие скорости резания (до 5 раз по сравнению с резцами из быстрорежущей стали). Они бывают цельными, составными (с припаянными или приваренными пластинами) и с механическим креплением чаще всего многогранных пластин.

Цельными выполняют мелкие резцы (расточные). Резцы с припаянными твердосплавными пластинами просты по конструкции, технологичны, виброустойчивы и удобны в эксплуатации. Но они имеют следующие недостатки:

- коэффициент линейного расширения твердого сплава в 2 раза меньше, чем у конструкционных сталей;

- при остывании могут возникать микротрещины и снижение режущей способности твердого сплава;

- при работе корпус под пластиной сминается и происходит отпаивание пластин или их поломка;

- число переточек резцов 4...6 и это приводит к увеличению расхода твердого сплава;

- твердосплавными резцами обрабатывают детали со скоростями V=120...300 м/мин. и при обработке пластичных материалов образуется сливная стружка, которая опасна для рабочего, мешает наблюдению за обработкой, может повредить обработанную поверхность, и не допустима при работе на гибких производственных системах.

Указанные недостатки отсутствуют у резцов с механическим креплением пластин, а именно:

- повышенная прочность лезвия из-за отсутствия внутренних напряжений из-за пайки;

- повышенная надежность и долговечность из-за высокой твердости опорной поверхности под пластиной;

- экономия конструкционных сталей из-за длительного использования корпуса резца;

- отсутствие заточки резцов;

- большинство многогранных пластин имеют фасонную форму передней поверхности, обеспечивающей ломку стружки;

- возможность переработки изношенных пластин для извлечения вольфрама и других элементов.

Способы крепления многогранных пластин:

1) прихватом;

2) рычагом;

3) качающим штифтом;

4) поворотным элементом, прижимающим пластину к боковой поверхности закрытого паза корпуса (для пластин с отверстием). Но такое крепление не гарантирует точного прилегания опорной пластины к корпусу.

5) крепление пластины с коническим отверстием с помощью винта с конической головкой. Ось винта сдвинута относительно отверстия пластины.

Ротационное резание производится чашечным резцом при непрерывном обновлении режущих пластинок. Вращение режущей чашки осуществляется за счет взаимодействия её с материалом заготовки, т.к. чашка устанавливается под определенным углом к оси обтачиваемой детали.

В результате замены в зоне контакта деталь – задняя поверхность инструмента трения скольжения трением качения уменьшаются силы трения сходящей стружки о переднюю поверхность режущей чашки. И поэтому стойкость ротационных инструментов увеличивается в десятки раз, а производительность в 5...10 раз.

Отрезные резцы применяются с припаянными пластинами из твердого сплава. Пластина из твердого сплава прямоугольного сечения имеет недостаток из-за частых поломок при отпаивании пластинок и её сколов на углах. Для предотвращения отпаивания пластин применяются пластины с V-образной опорной плоскостью, а сколы избегают заточкой фасок. В отрезных резцах высоту рабочей части делают больше, чем крепежной. Для облегчения врезания в заготовку и дробления стружки отрезные резцы выполняют с симметричной ломаной кромкой с углом в плане φ=60...80⁰. Недостаток резцов – в низкой надежности и большим расходом конструкционной стали.

Строгальные резцы располагаются на консоли и рекомендуются для уменьшения изгиба при ударных нагрузках. Чтобы вершина резца была на уровне опорной плоскости, резцы делают с изогнутым корпусом.