Библиотека инструментальщика - фреза, резцы, метчики, плашки, разверкти и другой инструмент
info.instrumentМr.ru

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

instrumentМr.ru
ФРЕЗЫ
СВЕРЛА
РЕЗЦЫ
МЕТЧИКИ
ПЛАШКИ
РАЗВЕРТКИ
ПРОТЯЖКИ
ЗЕНКЕРЫ
Резание металлов
ИЗМЕРЕНИЕ



Основные части режущего инструмента | Оглавление | Методы крепления металлорежущего инструмента на станках

Конструкция режущего инструмента

Заточка режущей части инструмента

Режущая часть инструментов

Режущая часть любого металлорежущего инструмента представляет собой один или несколько режущих зубьев. Зуб инструмента имеет клиновидную форму в результате пересечения по режущей кромке передней и задней поверхностей.

В процессе обработки зубья инструмента врезаются в материал заготовки и режущими кромками срезают его в виде стружки.

Поверхность, по которой происходит отделение стружки от заготовки, называют поверхностью резания. Она является поверхностью движения режущей кромки относительно заготовки. Поэтому плоскость, проходящая через касательную к режущей кромке и вектор скорости резания, будет касательной к поверхности резания. Ее называют плоскостью резания.

Расположение режущего клина относительно поверхности резания характеризуют геометрические параметры режущей части, которые предопределяют характер протекания процесса резания. Величины геометрических параметров в любой точке режущей кромки характеризуются значениями переднего и заднего углов, а также угла наклона режущей кромки.

Передним углом в исследуемой точке кромки называется угол между нормалью к поверхности резания и перед ней поверхностью. Относительное положение поверхности резания и задней поверхности режущего клина в исследуемой точке режущей кромки характеризуется задним углом, как принято называть угол между плоскостью, касательной к задней поверхности, и плоскостью резания, касательной к поверхности резания.

Однако эти определения неполны, так как не имеют указания о расположении плоскости измерения углов. В случае, когда направление скорости резания перпендикулярно режущей кромке, плоскость измерения углов и проводится перпендикулярно режущей кромке. По вопросу о положении плоскости измерения углов и при произвольном направлении движения режущей кромки по поверхности резания существуют различные точки зрения.

Геометрия режущей части инструмента
Рис. 7. Геометрия режущей части инструмента

Требуются дополнительные исследования для решения вопроса.

Направление перемещения режущей кромки инструмента по поверхности резания характеризуется углом наклона режущей кромки А, который измеряется в плоскости резания (рис. 7). Он находится между нормалью к режущей кромке в исследуемой точке ее и вектором скорости резания.

При произвольной величине угла ЛЯМБДА, главную секущую плоскость, в которой измеряют передние и задние углы, часто проводят через вектор скорости перпендикулярно основной плоскости. При этом под основной плоскостью понимают плоскость, перпендикулярную вектору скорости резания в исследуемой точке режущей кромки.

Наряду с этим считается, что определять передние ГАММА и задние АЛЬФА углы следует в нормальном к режущей кромке сечении и при произвольном значении угла наклона режущей кромки ЛЯМБДА.

Определим величины передних ГАММА и задних АЛЬФА углов при их измерении в главной секущей плоскости. Известны величины углов ГАММА N и АЛЬФА N при их измерении в нормальном к режущей кромке сечений и угол наклона режущей кромки ЛЯМБДА. Проведем оси координат XYZ, Ось X направим по режущей кромке, ось Z — по нормали к поверхности резания. В этом случае сечение плоскостью YZ перпендикулярно режущей кромке и в нем будут измеряться ГАММА N и АЛЬФА N. Главная секущая плоскость пройдет через вектор скорости резания V перпендикулярно плоскости резания. В этой плоскости измеряются углы ГАММА и АЛЬФА. В плоскости YZ проведем вектор A, расположенный на задней плоскости инструмента (плоскости, касательной к задней поверхности инструмента). Длину вектора А выберем таким образом, чтобы величина его проекции на ось Z была равна единице.

Тогда

Формула

в главной секущей плоскости проведем вектор В, расположенный на задней плоскости инструмента. Длину вектора В выберем так, чтобы величина его проекции на плоскость ху была равна единице. Тогда

Формула

Где i,j,k — единичные векторы системы.

Три вектора А, В и i лежат в задней плоскости инструмента. Поэтому их векторно-скалярное произведение равно нулю. Следовательно:

Формула

Раскрывая определитель и определяя угол АЛЬФА N, будем иметь:

Формула

Аналогично можно получить зависимость для подсчета угла ГАММА N

Формула

Академик Академии наук Латвийской ССР Г. И. Грановский считает, что передний угол ГАММА ТАУ, характеризующий процесс резания, необходимо определять, учитывая направление схода стружки по передней поверхности. Приближенно можно считать, что направление схода стружки составляет в передней плоскости угол ЛЯМБДА с перпендикуляром к режущей кромке, т.е. с плоскостью YZ. Под передним углом ГАММА ТАУ понимается угол между плоскостью, перпендикулярной скорости резания, и касательной к передней поверхности, проведенной в направлении сбега стружки. По направлению сбега стружки проведем в передней плоскости вектор П. Длину его выберем так, чтобы величина его проекции на плоскость YZ была равна единице. Тогда вектор П можно записать:

Формула

Вектор скорости резания

Формула

По определению угол между векторами П и V будет равен 90*+угол ГАММА ТАУ. Следовательно,

Формула

Преобразуя это выражение, получим:

Формула

Характер влияния углов ГАММА N B ЛЯМБДА на величину переднего угла ГАММА ТАУ в направлении схода стружки показан на рис.8.
При угле наклона режущей кромки, равном нулю, передний угол ГАММА ТАУ в направлении схода стружки равен переднему углу ГАММА N в нормальном сечении. Во всех остальных случаях наблюдается увеличение передних углов ГАММА ТАУ по сравнению с передними углами ГАММА N, измеряемыми в сечениях, перпендикулярных режущей кромке. Интенсивность изменения передних углов ГАММА ТАУ возрастает с увеличением угла наклона ЛЯМБДА.

Величины передних углов в направлении схода стружки

Рис. 8. Величины передних углов в направлении схода стружки

Исследования и многолетний опыт машиностроительной промышленности показывают, что оптимальные величины передних углов ГАММА N различных инструментов зависят в основном от свойств обрабатываемого материала и материала инструмента. С увеличением прочности и твердости обрабатываемого материа¬ла оптимальный передний угол будет уменьшаться, а с увеличением прочности инструментального материала — возрас¬тать. С увеличением толщины среза и возрастанием соответственно усилий резания величина оптимального переднего угла несколько снижается.

При проектировании металлорежущих инструментов величины передник углов ориентировочно можно выбирать по табл. 1.

Таблица 1. Передние углы режущих инструментов
Обрабатываемый материал Величины передних углов инструментов, град
из быстрорежущей стали твердосплавных
Алюминиевые и магниевые сплавы 20—30 5—10
Сталь мягкая 15—20 +5
Сталь средней твердости 10—15 ±5
Сталь твердая 0—10 -5: — 10
Чугун средней твердости 5—10 5—10
Чугун твердый 0—5 0—5


При черновых режимах резания с толщиной среза, большей 0,2 мм, целесообразно применять инструменты, имеющие плоскую или криволинейную переднюю поверхность и фаску вдоль режущей кромки. Ширина фаски должна приблизительно равняться толщине среза для быстрорежущих инструментов и в 1,5— 2 раза превышать ее для твердосплавных инструментов. Передний угол на фаске берется от 0 до 5° для инструментов из быстрорежущей стали и от 0 до 10° для твердосплавных инструментов. Передний угол за фаской выбирается от 15° до 30°. Передняя поверхность с фаской приводит к упрочнению режущей кромки, повышению виброустойчивости и стойкости инструмента.

В ряде случаев конструктивные особенности инструмента, условия его работы или технологические требования приводят к тому, что принимаемые значения передних углов отличаются от рекомендуемых. Применение значительных передних углов на круглых протяжках малого диаметра ограничивается затруднениями в их заточке. У некоторых фасонных инструментов, таких как зуборезные долбяки с конической передней поверхностью, величина переднего угла оказывает влияние на точность обработки (его увеличение приводит к большим искажениям профиля обработанной поверхности детали). В этих случаях приходится уменьшать до 0— 8° передние углы по сравнению с их рекомендуемыми значениями.

При чистовой обработке с малой толщиной среза, соизмеримой с радиусом округления режущей кромки, величина переднего угла уменьшается до 0*. Например, передний угол у чистовых разверток берется в пределах от 0* до 5*. Задний угол A является важным элементом конструкции инструмента. Он служит для уменьшения трения между задней поверхностью инструмента и поверхностью резания. Чрезмерное увеличение заднего угла приводит к ухудшению теплоотвода и снижению прочности режущей части. Опыты показывают, что оптимальные значения задних углов, обеспечивающих наивысшую стойкость инструмента, определяются толщиной среза. Оптимальный задний угол увеличивается с уменьшением толщины среза. При обработке особо твердых материалов высокой прочности величины задних углов снижаются, а при обработке легких сплавов — увеличиваются. В случае появления вибрации при обработке приходится уменьшать задние углы. У резцов для гашения низкочастотных колебаний применяют виброгасящую фаску на задней поверхности шириной 0,1—0,3 мм с отрицательным задним углом от 0° до —10°. У большинства инструментов задние углы A принимаются равными 5—15°. Меньшие величины выбираются для черновых, а большие для чистовых инструментов. У инструментов, работающих с малыми толщинами среза, величины задних углов увеличиваются до 30°. К таким инструментам относятся фрезы с мелким зубом. Исключение составляют чистовые развертки, внутренние протяжки, зуборезные долбяки и т. п. У чистовых разверток задние углы принимаются малыми от - 5° до 8°, что снижает вибрации и способствует улучшению чистоты поверхности.

Если исходить из небольшой толщины среза, у круглых протяжек задний угол должен составлять 15—20°. Однако конструкция круглых протяжек такова, что после каждой переточки по передней поверхности уменьшаются диаметры зубьев. Причем это уменьшение происходит тем интенсивнее, чем больше задний угол. Поэтому, чтобы увеличить допустимое количество переточек и срок службы протяжек, задний угол у них уменьшается до 2—4°.

По аналогичным соображениям у зуборезных долбяков принимаются сравнительно небольшие величины задних углов—порядка 5°.

Угол наклона режущей кромки А, влияет на направление схода стружки, соотношение проекций силы резания, равномерность работы в процессах прерывистого резания. Рекомендуемые величины углов наклона режущей кромки К для различных инструментов колеблятся от 0° до 45—60°. У таких инструментов, как токарные проходные резцы, торцовые фрезы, угол наклона режущей кромки принимается небольшой величины, не более 10—15°. Увеличение этого угла в рассматриваемом случае приводит к ухудшению условий резания на вершине и на вспомогательной кромке.

Для цилиндрических и концевых фрез рекомендуемые величины углов наклона режущей кромки 30—45°. При работе этими фрезами увеличение угла наклона А. обеспечивает более равномерное фрезерование и уменьшает мгновенную ширину контакта режущей кромки с обрабатываемой заготовкой.

При выборе геометрических параметров режущей части инструмента необходимо иметь в виду, что излишняя их Дифференциация в соответствии с конкретными условиями работы инструмента усложняет инструментальное хозяйство. Поэтому целесообразно устанавливать определенные группы геометрических параметров, применительно к наиболее распространенным условиям работы. Геометрические параметры инструментов в различных точках режущей кромки нельзя выбирать произвольными. Величины геометрических параметров в одной или нескольких точках режущей кромки определяют геометрические параметры в других точках и характер их изменения вдоль режущей кромки. В настоящее время нет обоснованных и четких рекомендаций по выбору геометрических параметров при известном законе изменения их вдоль кромки.

В первом приближении в базовых наиболее загруженных точках кромки либо в точках, расположенных на наиболее ответственных ее участках, можно принимать оптимальные величины геометрических параметров. Если же наблюдается резкое изменение геометрических параметров, то целесообразно в базовых точках создавать геометрические такие, чтобы их средние величины были близки к оптимальным. Задача конструктора заключается также в том, чтобы создать инструмент, у которого геометрические параметры в различных точках кромки были бы по возможности постоянными и близкими к оптимальным значениям. Удачное решение этой задачи приводит к появлению инструментов с высокими режущими свойствами.

При изготовлении инструментов важно обеспечить соблюдение принятых оптимальных величин геометрических параметров, так как отклонения от них приводят к падению стойкости, ухудшению чистоты обработанной поверхности и т. п. Однако абсолютно точно ни определить, ни воспроизвести на инструменте оптимальные геометрические параметры невозможно. Поэтому, если точность изготовления геометрических параметров существенно не влияет на точность обработки, то допуски на углы режущей части инструмента принимаются обычно равными +-1—2. Для малых же величин углов до 3° допуск берется +-30'. Если же точность изготовления геометрических параметров оказывает влияние на точность обработки, то допуски на них зависят от допусков на изготовление деталей и выбираются в более узких пределах. Например, для зуборезных гребенок, предназначенных для обработки зубчатых колес, допуск на передний и задний углы принимается равным +-10'.

На конструкцию инструмента существенно влияет принятая схема резания. Схемы резания характеризуют последовательность срезания слоев металла с заготовки и распределение нагрузки на каждую режущую кромку инструмента. Это распределение является важным фактором, влияющим не только на производительность, но также и на точность и чистоту обработанной поверхности.

При проектировании инструментов применяются две основные схемы резания: профильная и последовательная. У инструментов с профильной схемой резания режущие кромки всех зубьев лежат на исходной инструментальной поверхности. Поэтому при проектировании таких инструментов режущую кромку определяют как линию пересечения исходной поверхности с выбранной передней поверхностью, т. е. превращая исходное тело, ограниченное исходной поверхностью, в инструмент, создают переднюю поверхность и пространство для схода стружки. Это достигается вырезанием части материала исходного тела при создании инструмента с одним зубом или прорезанием нескольких стружечных канавок при. проектировании многозубых инструментов. По определенной таким образом режущей кромке уточняется форма задней поверхности, обеспечивающая получение рациональных задних углов, беспрепятственное перемещение задней поверхности в процессе резания и возможность переточек инструмента.

Схема резания при нарезания резьбы
Рис. 9. Схемы резания при нарезании резьбы

К инструментам с профильной схемой резания относятся фасонные резцы, цилиндрические и фасонные фрезы, зуборезные долбяки и др. На рис. 9 (а) изображена профильная схема обработки резьбы фасонным резцом, который постепенно внедряется в заготовку и при чистовом проходе формирует поверхность резьбы. Все точки активной длины режущей кромки ЛВС одновременно являются профилирующими и лежат на исходной поверхности.

При последовательной схеме резания точками, расположенными на исходной поверхности, являются только граничные точки режущих кромок. В этом случае воспроизводится исходная поверхность как совокупность точек, расположенных на ней. Режущие кромки рассматриваемых инструментов выбираются сравнительно простой формы в виде прямых или дуг окружности и располагаются в пространстве, ограниченном исходной поверхностью.

Проектируя рассматриваемые инструменты, создают тело, ограниченное исходной поверхностью. Затем на полученной заготовке прорезают зубья с режущими кромками выбранной формы, распределяя работу резания между отдельными режущими элементами.

К инструментам с последовательной схемой резания относятся метчики, круглые плашки, резьбовые гребенки, резцы, сверла, торцовые фрезы и др.

На рис. 9 (б) приведена схема образования резьбы метчиком. Прямолинейные режущие кромки АВ зубьев метчика, срезая изображенные слои материала заготовки, только своими крайними точками формируют поверхность резьбы. На обработанной поверхности остаются следы работы отдельных кромок, что снижает качество поверхности. Однако ввиду простоты изготовления рассматриваемые метчики широко применяются в промышленности.

При проектировании инструментов применяется так называемая дифференцированная схема резания. Инструменты с этой схемой резания имеют различные по назначению две группы режущих зубьев: предварительные и профилирующие. Предварительные зубья имеют режущие кромки, расположенные в пределах пространства, ограниченного исходной поверхностью, но не имеют точек, расположенных на этой поверхности, т. е. не имеют профилирующих точек на режущих кромках. Эти зубья не участвуют в оформлении поверхности детали и могут изготовляться с невысокой точностью. Формирование же поверхности детали производится чистовыми зубьями в соответствии с профильной или последовательной схемами резания.

Примером инструментов с дифференцированной схемой резания могут служить обычные круглые протяжки. Дифференцированная схема резания может включать черновые и чистовые инструменты. Например, нарезание резьбы производится комплектом метчиков: предварительными и чистовым, формирующим обработанную поверхность (рис. 9, б). При неравномерном износе инструментов, с целью перераспределения загрузки, используется шахматно-профильная и шахматно-последовательная схемы резания. В этом случае срезаются отдельные участки режущих кромок в шахматном порядке, за счет чего перераспределяется загрузка отдельных участков кромок и создаются более работоспособные инструменты. Так на пилах, предназначенных для разрезки металлов, применяют ступенчатую заточку и срезают то с одного, то с другого торца соответствующие участки режущих кромок. Такая заточка обеспечивает лучшее распределение нагрузки и предохраняет зубья от защемления и поломок.

В практике используется также смешанная профильно-последовательная схема резания, при которой отдельные участки поверхности детали формируются в соответствии с профильной, а другие — с последовательной схемой резания. Так, при точении резьбы резец может подаваться под углом к оси заготовки (фиг. 9, г) и формировать одну сторону резьбы по профильной, а вторую — по последовательной схеме резания. Условия образования стружки при этом будут более благоприятными, чем при точении резьбы по профильной схеме резания. Стружка будет менее деформироваться и легко выходить из канавки. Обработку деталей, когда необходимо удалять с заготовки значительный объем материала, целесообразно производить по контурной схеме резания. В этом случае превращается в стружку не весь припуск, а вырезается относительно небольшая часть приблизительно по контуру детали. Это резко снижает общие усилия резания и приводит к повышению производительности труда. По этой схеме производится предварительная обработка крупногабаритных зубчатых колес прорезными фрезами и сверление отверстий кольцевыми сверлами (рис. 10).

Выбирая различные схемы резания, можно спроектировать разнообразные инструменты, предназначенные для обработки заданной детали. Выбор той или иной схемы резания следует производить с учетом требований экономики и организации производства для определенных заводских условий.

Обработка впадин зубчатых колес прорезными фрезами
Рис. 10. Обработка впадин зубчатых колес прорезными фрезами

ЗАТОЧКА РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ ИНСТРУМЕНТА

Металлорежущий инструмент в процессе эксплуатации периодически перетачивается для восстановления режущей способности. При переточках необходимо воспроизвести геометрические параметры режущей части и обеспечить получение при обработке новым и переточенным инструментом одних и тех же деталей. Для этого проектируют режущую часть инструмента так, чтобы при переточках сохранить неизменной режущую кромку.

Если в рассматриваемом случае движения, совершаемые в процессе обработки режущей кромкой нового и переточенного инструмента, будут одинаковыми, то форма обработанной поверхности детали при переточках инструмента будет неизменной. По технологическим соображениям поверхность, по которой ведется переточка инструмента, целесообразно выбирать сравнительно простой формы, относительно легко обрабатываемой на современных станках. В качестве таких поверхностей при проектировании всевозможных инструментов принимаются плоские, круглые цилиндрические, конические, винтовые поверхности и др.

Один и тот же инструмент можно перетачивать по различным поверхностям, которые обеспечивают получение на режущей части целесообразных геометрических параметров и включают режущую кромку. Так, сверла в зависимости от типа применяемых сверлозаточных станков затачивают по цилиндрическим, коническим либо винтовым поверхностям.

Неперетачиваемая поверхность режущей части описывается режущей кромкой при выбранном ее движении вместе с поверхностью, по которой ведется переточка инструмента. Если обеспечить совпадение переточенной поверхности с одним из ее мгновенных положений, то форма режущей кромки при переточках изменяться не будет. Неперетачиваемая поверхность образуется как совокупность режущих кромок. При переточках удаляется одна из кромок и образуется новая прежних размеров.

Заставляя перетачиваемую поверхность совершать в пространстве всевозможные движения, можно образовать различные формы неперетачиваемых поверхностей, описываемых движущейся режущей кромкой, и таким образом создать различные типы режущих инструментов.

С точки зрения простоты создания неперетачиваемой поверхности целесообразно перетачиваемую поверхность с расположенной по ней режущей кромкой заставить совершать сравнительно простые движения: прямолинейно-поступательное, вращательное, винтовое, затыловочное движение, являющееся совокупностью вращательного и поступательного движений. При прямолинейно-поступательном движении режущих кромок образуются цилиндрические неперетачиваемые поверхности режущей части инструмента. Вращательное или винтовое движение режущей кромки приводит к неперетачиваемой поверхности режущей части инструмента в форме поверхности вращения или винтовой. При затыловочном движении создается сложная затылованная поверхность, форма которой зависит от соотношения скоростей и взаимного расположения оси вращательного и направления поступательного движения режущей кромки.

Неперетачиваемая поверхность инструмента должна быть такова, чтобы при переточках конструкция станка и инструмента позволяли мысленно совмещать режущие кромки нового и переточенно¬го инструментов. Кинематика движения кромки сохраняется при этом неизменной, и при переточках не меняется форма обработанной поверхности детали. Поэтому, конструируя неперетачиваемую поверхность, необходимо согласовать принятые движения режущей кромки с возможными установочными перемещениями, допускаемыми конструкцией станка, инструмента, приспособления и кинематикой резания.

Неперетачиваемая в процессе эксплуатации инструмента поверхность может быть передней либо задней. В некоторых случаях режущая часть не имеет неперетачиваемых поверхностей и инструмент перетачивается одновременно по передней и задней поверхностям. Примером таких инструментов может служить обычный токарный резец. Однако фасонные инструменты, как правило, перетачиваются только по одной поверхности режущей части.

Применение того или иного метода заточки обусловливается конструкцией инструмента и условиями его эксплуатации.

С целью уменьшения объема снимаемого при заточке инструментального материала целесообразно инструмент, изнашивающийся по передней поверхности, перетачивать также по передней поверхности. Если же износ происходит по задней поверхности, то его целесообразно затачивать по задней поверхности. В общем случае износ режущего инструмента протекает, хотя и в разной степени, как по передней, так и по задней поверхностям. Поэтому находит применение метод одновременной заточки по передней и задней поверхностям.

Не всегда конструкция инструмента позволяет применить этот метод заточки. Например, фасонные инструменты, как правило, затачиваются только по одной поверхности режущей части.

Схема заточки инструмента
Рис. 11. Схема заточки инструмента

Заточка по задней поверхности (рис. 11, а) приводит к увеличению прочности зуба из-за уменьшения высоты; при износе задней поверхности — к снятию минимального слоя металла, получению более чистой обработанной поверхности.

В ряде случаев такой метод заточки практически неприменим, так как он трудоемок, приводит к быстрым изменениям диаметральных размеров инструмента, требует при заточке фасонных инструментов сложных приспособлений, Это целесообразно только в крупносерийном и массовом производстве.

Заточка по передней поверхности (рис. 11, б) для фасонных инструментов осуществляется просто. Она обеспечивает меньшие, чем при заточке по задней поверхности, изменения диаметральных размеров и является наиболее распространенной для инструментов, имеющих сложный профиль зуба, таких как фасонные резцы, червячные фрезы, зуборезные долбяки и др.

На режущую способность инструмента влияют не только величины геометрических параметров и форма поверхностей режущей части, но и качество этих поверхностей, которые должны быть изготовлены с определенным классом чистоты. Чем выше степень чистоты поверхностей рабочей части инструмента, тем выше его стойкость и тем выше чистота обработанной инструментом поверхности. Рекомендуемая чистота поверхностей режущей части твердосплавных инструментов на участках, непосредственно примыкающих к режущим кромкам, колеблется в пределах 10— 11 и обеспечивается их доводкой, а у шлифованных инструментов твердосплавных и стальных — в пределах 7—9. В некоторых случаях поверхности режущей части, в основном по технологическим соображениям (в силу сложности шлифования), не шлифуются и их чистота будет 5 — 6. Примером таких инструментов могут быть фасонные затылованные фрезы с нешлифованной задней поверхностью. Однако стойкость их значительно ниже, чем у инструментов со шлифованным профилем.

На режущих кромках нельзя допускать завалы и выкрашивания. Инструмент не должен иметь трещин, заусенцев, следов коррозии, прижогов поверхностных слоев или цветов побежалости. При конструировании режущих инструментов необходимо обеспечить беспрепятственный отвод стружки из зоны-резания. Наблюдения показывают, что в результате нагромождения и защемления стружки увеличиваются усилия резания, ухудшается чистота обработанной поверхности, происходят поломки инструмента.

Наиболее сложно решаются вопросы размещения стружки в инструментах, где стружка отводится по соответствующим каналам либо размещается в них и удаляется после окончания резания. Объем канавок для стружки должен в 3—6 раз превышать объем размещающейся в канавке стружки. Для монолитных многозубых инструментов объем канавок зависит от шага зубьев и от их числа. Чем больше шаг зубьев, тем большей может быть выполнена стружечная канавка. На практике отношение глубины канавки к шагу зубьев колеблется в пределах 0,3 — 0,5, а отношение радиуса закругления впадины зуба к шагу — в пределах 0,15—0,3.

В отдельных случаях конструкция инструмента может предусматривать принудительный отвод стружки с помощью струи охлаждающей жидкости, которая подается под давлением и выносит стружку из зоны резания. Этот способ применяется при сверлении глубоких отверстий.

С целью экономии дорогостоящего инструментального материала в промышленности широко используются всевозможные сборные инструменты. У сборного инструмента режущая часть выполняется из инструментального материала, а корпус - из конструкционной стали. Конфигурация рабочей части сборного инструмента во многом определяется принятым способом крепления их зубьев. Сборные инструменты могут быть с неразъемным соединением режущих элементов с корпусом путем сварки либо наплавки инструментальных сталей и припайки твердосплавных пластин. Такие способы крепления применяются для малогабаритных инструментов. Они обеспечивают относительно большое число зубьев, позволяют создавать конструкции с более высокой виброустойчивостью, чем у инструментов с механическим креплением вставных зубьев. Недостатками инструментов с припаянными пластинками твердого сплава являются: появление дополнительных напряжений, которые могут привести к образованию трещин на пластинках твердого сплава; сложность напайки, особенно для многозубных инструментов; трудность восстановления инструмента при поломке одного из зубьев и т. п. Несмотря на это многозубые инструменты с припаянными пластинками получили широкое распространение в промышленности ввиду простоты их конструкции. Сборные инструменты с разъемным соединением режущих элементов с корпусом имеют механическое крепление пластин, изготовленных из инструментального материала, либо зубьев. К державке зубьев припаивают или приваривают пластинку из инструментального материала.

Способы крепления зубьев сборных инструментов на рифлениях
Рис. 12. Способы крепления зубьев сборных инструментов на рифлениях

Широко распространены в промышленности инструменты, у которых клиновидные пластинки быстрорежущей стали закрепляются в корпусе с помощью рифлений (рис. 12, а). Рифления на корпусе могут идти перпендикулярно или параллельно оси инструмента. В этих случаях, переставляя ножи на рифлениях, можно выдвигать их в осевом или радиальном направлении.

Когда необходимо, после износа режущей части, выдвигать ножи и в радиальном, и в осевом направлениях, применяют пластинки и пазы в корпусе с двойным уклоном (рис. 12, б).

Значительным преимуществом рифлений является простота конструкции, быстрота смены зубьев и возможность постановки их большого количества. Такая конструкция не может обеспечить точной установки ножей из-за неравномерности посадки их в корпусе при отклонениях в сопряженных размерах.

На практике используются различные методы крепления гладких призматических зубьев с помощью клиньев, втулок, винтов, эксцентриков и др.

Широкое применение находят сборные твердосплавные инструменты с механическим креплением неперетачиваемых пластинок. Механическое крепление пластин к корпусу или к стержню зуба исключает нагрев и тепловые напряжения твердого сплава, что способствует повышению стойкости и уменьшению выкрашиваний и скалываний твердого сплава по сравнению с напайным инструментом. Преимущество инструментов с механическим креплением заключается также в том, что многогранные пластинки после износа всех их вершин не перетачиваются, а заменяются новыми. Замену пластинок можно производить не снимая корпуса инструмента со станка, что способствует сокращению вспомогательного времени на смену инструмента. Такое крепление позволяет многократно использовать корпуса инструментов.


Основные части режущего инструмента | Оглавление | Методы крепления металлорежущего инструмента на станках


ПРОДАЖА
инструмента






















Copyright © 2007-2009, Фреза, сверло, метчик, плашка, развертка, резцы и другой инструмент в Москве. All rights reserved


Rambler's Top100 KMindex