Классификация по конструкции резцов
Цельные резцы (монолитные)
Составные резцыс неразъемным соединением частей
сваркой,
пайкой,
склеиванием.
Напайные резцыиспользуются в случаях, когда невозможно или не рационально применение сборных конструкций.
Достоинства напайных резцов:
возможность изготовления требуемой формы и размеров рабочей части;
возможность получения требуемых значений углов резания, т.к. они получаются заточкой;
Недостатки:
внутренние термические напряжения.
Требования к конструкции:
Гнездо под режущую пластину должно обеспечить минимальные напряжения в результате пайки.
Угол врезания пластины (λ) желательно иметь больше переднего угла – это ускоряет переточку и уменьшает расход твердого сплава.
На стойкость и прочность напайных резцов кроме размерных параметров влияет правильность геометрической формы опорной поверхности пластины. Наличие выпуклости и вогнутости опорной поверхности приводит к неравномерной толщине слоя припоя между пластинкой и корпусом, неравномерному распределению напряжений, а выпуклость опорной поверхности способствует возникновению изгибающих деформаций.
Сборные резцыс механическим (разъемным) соединением составляющих элементов:
с механическим креплением вставок с напаянными твердосплавными пластинками;
с механическим креплением неперетачиваемых поворотных твердосплавных пластин;
с механическим креплением вставок с механически закрепленными пластинами;
Достоинства:
высокие режимы и стойкость (нет термических напряжений);
снижение потерь времени на смену инструмента, заточку и переточку;
быстрая смена инструментального материала при переходе на обработку других материалов;
стабильное формирование и отвод стружки;
постоянство размера;
удлиняется срок службы державки.
Недостатки:
ограниченность технологических возможностей (изменение геометрии ограничено возможностями пластин;
увеличение габаритных размеров;
выше стоимость ,т.к. они:
сложнее в изготовлении,
требуют повышения точности.
^
Рабочая часть резцов
1. Твердость рабочей части
Для резцов из быстрорежущих сталей определяется режимами термообработки и химическим составом сталей и для вольфрамовых и вольфрамомолибденовых сталей должна быть HRCэ 62…65, а для кобальтовых, ванадиевых и кобальтованадиевых быстрорежущих сталей с массовой долей ванадия не менее 3% и кобальта не менее 5% - HRCэ 63…67.
Твердость рабочей части резцов из твердых сплавов, минералокерамики и сверхтвердых материалов определяется свойствами этих материалов.
- ^
Геометрия резцов
Передний угол γзависит от свойств обрабатываемого материала и материала инструмента.
С увеличением прочности и твердости обрабатываемого материала оптимальный передний угол уменьшается, а с увеличением прочности инструментального материала – возрастает.
Передние углы заметно влияют на интенсивность вибраций. С уменьшением γ вибрации усиливаются.
При работе с толщиной среза а > 0,2 мм на передней поверхности целесообразно делать фаску шириной от 0,2 до 1,0 мм (табл.1.).
Таблица 1.
| Ширина фаски | γф | γ | |
| Быстрорез | f = а | 00 …50 | 250 … 300 |
| Твердый сплав | f = (1,5…2) а | -50 …-100 | 100 … 250 |
При обработке хрупких материалов, форма передней поверхности с фаской неэффективна.
Задний угол αслужит для уменьшения трения между задней поверхностью и поверхностью резания.
Чрезмерное увеличение заднего угла приводит к снижению прочности и ухудшению теплоотвода. Обычно уголαпринимают равным 6…12°
Оптимальное значение α, обеспечивающее максимальную стойкость, зависит от толщины срезаемого слоя. С увеличением толщины срезаемого слоя оптимальный задний угол уменьшается.
При обработке твердых и прочных материалов величины задних углов уменьшаются, а при обработке легких сплавов - увеличиваются.
Для уменьшения вибраций при обработке задние углы приходиться уменьшать.
Главный угол в плане φ влияет:
на размеры поперечного сечения срезаемого слоя;
на стойкость резца;
на шероховатость обработанной поверхности.
Угол φвыбирают в зависимости от жесткости станка и заготовки, а также от типа и конструкции резца. Его значения находятся в пределах
10° ≤ φ ≤ 100°
Угол наклона режущей кромки λоказывает влияние:
на направление схода стружки;
на последовательность вступления в работу различных точек режущей кромки;
на ее активную длину;
на плавность врезания и выхода режущей кромки из контакта с заготовкой.
Значения угла λнаходятся в пределах −15° ≤ λ ≤ 45°. При λ >6° резко возрастают силы Pyи Pz(а Pх - уменьшается), что предъявляет повышенные требования к жесткости системы СПИД.
Р
адиус закругления вершины резца rвлияет на работу резца примерно так же, как и углы в плане.
С увеличением r
прочность режущей кромки у вершины возрастает,
стойкость повышается,
шероховатость обработанной поверхности снижается.
Но при этом резко возрастает Pу , что способствует увеличению отжима заготовки и появлению вибраций.
Оформление передней поверхности:
плоская – для обработки прочных сталей, чугуна, хрупких материалов,
ломанная,
криволинейная – способствует завиванию стружки. С увеличением толщины срезаемого слоя радиус выемки увеличивается. Рекомендуется при обработке мягких, пластичных сталей, вязких цветных металлов и легких сплавов.
9. Стружколомы
При определенных условиях обработки (вязкий обрабатываемый материал, режимы резания и т.п.) образуется сливная (длинная непрерывная стружка).
Это затрудняет процесс резания, опасно для станочника, создает проблемы со стружкоотводом и ее хранением. Для получения короткой стружки (обычно длиной в несколько сантиметров – рис.) используют стружколомание.
Стружколомание и стружкозавивание необходимо при скоростном точении, при обработке труднообрабатываемых материалов и особенно на станках с ЧПУ и автоматических линиях.
^ Виды стружколомания
В процессе резания благодаря правильно выбранным геометрии инструмента и параметрам режима резания
От соприкосновения с задней поверхностью пластины или корпуса резца. Может привести к поломке режущей пластины
При контакте с обрабатываемой деталью, что может привести к увеличению шероховатости
Стружка ломается о специальный стружколом, прикрепленный на режущий инструмент или станок.
Виды стружколомов:
Уступы и лунки на передней поверхности, получаемые в процессе изготовления пластинки или инструмента.
Не универсальны, так как их параметры зависят от конкретных условий обработки (обрабатываемого материала, подачи).
Накладные стружколомы
нерегулируемые, из твердого сплава и припаянные к передней поверхности пластины (г),
регулируемые - более эффективны при различных режимах обработки (д, е).
^
Твердосплавные резцы
10. Форма сменных пластин
Правильный трехгранник, наиболее универсальная пластинка, может использоваться в резцах, работающих с врезанием и с продольной подачей в прямом и обратном направлении, а с точки зрения удельного расхода твердого сплава на одну режущую кромку наиболее экономичны.
Недостатком этой формы является малая прочность вершины
^ Пластинки неправильной трехгранной формы имеют усиленную вершину, но уменьшенную длину режущей кромки, а также увеличенный удельный расход твердого сплава по сравнению с предыдущей.
^ Пластинки квадратной формы достаточно универсальны при среднем удельном расходе сплава на одну режущую кромку, производительны и эффективны. Наиболее распространенная форма для резцов из минералокерамики
^ Пластины пятигранной и шестигранной формы не эффективны при работе врезанием, используются для черновых и проходных резцов, удельный расход твердого сплава на режущую кромку достаточно велик, но в проходных резцах он компенсируется повышенной стойкостью резцов, что объясняется высокой прочность пластины. В зарубежной практике пятигранные пластины практически не применяются, а шестигранные имеют ограниченное применение.
^ Пластинки ромбической и параллелограммной формы используются при контурной обработке и в этом случае оказываются достаточно эффективными, хотя с точки зрения рационального использования длины режущей кромки и удельного расхода твердого сплава они уступают пластинкам других форм.
- ^
Задний угол на пластине
Пластинки без заднего угла (типа N) называют отрицательными. Некоторые пластинки этого типа можно использовать в перевернутом положении, получая дополнительные режущие кромки
Пластинки с задним углом называют положительными.
- ^