Резцы

При обработке всевозможных деталей применяются самые разнообразные режущие инструменты. Одними из наиболее простых и распространенных металлорежущих инструментов являются резцы. Они применяются при точении, растачивании, строгании, долблении. Ки-  нематика процесса точения (рис. 2.1) характеризуется быстрым вращением заготовки вокруг своей оси (главное движение резания) и мед-

 

 

Резцы

 
 

ленным движением подачи. Прямолинейно-поступательное движение подачи может быть направлено параллельно оси заготовки. В этом случае резцом обрабатывают наружные круглые цилиндрические поверхности (рис. 2.1, а...ж) либо цилиндрические поверхности отверстий (рис. 2.1, м, н). Движение подачи может быть направлено перпендикулярно к оси заготовки. Этот случай соответствует подрезке торцов (рис. 2.1, и, к), отрезке заготовок (рис. 2.1, л), точению фасонных поверхностей. Движение подачи резца может идти наклонно к оси заготовки (при обработке конических поверхностей) или иметь строгую кинематическую связь (рис. 2.1, п, р) с вращением заготовки (при нарезании резьбы).

В зависимости от рода выполняемой работы применяются резцы различных типов (рис. 2.2). Для обработки поверху цилиндрических валов, конических поверхностей большой длины применяют проходные резцы. Они используются также при точении фасонных поверхностей при сложном движении подачи резца, соответствующем профилю обработанной детали. Проходные резцы бывают прямые (рис. 2.2, а) и отогнутые (рис. 2.2, б). Отогнутые - проходные резцы получили широкое применение из-за их универсальности, большей жестко сти, возможности вести обработку в менее доступных местах. Проходным отогнутым резцом можно вести не только продольную обточку, но и подрезать торцы, снимать фаски. Поэтому проходной отогнутый резец является наиболее простым комбинированным инструментом. В централизованном порядке проходные резцы изготовляются с углами в плане φ = 45, 60 и 30°. Радиус закругления вершины резца колеблется от 0,5 до 2,0 мм. Чистовые резцы имеют больший радиус закругления, что обеспечивает получение более чистой обработанной поверхности. Проходные резцы могут иметь также главный угол в плане φ = 90°. Такие резцы называются проходными упорными (рис. 2.2, в) и используются для обтачивания ступенчатых деталей с одновременной, обработкой буртиков, т. е. торцовой плоскости заготовки. Они исполь-

 

 


Резцы

 
 

зуются также при точении нежестких деталей, так как при их работе возникают относительно небольшие по величине радиальные усилия, которые отжимают заготовку от резца. Если необходимо получить особенно чистую и гладкую поверхность, применяют широкие лопаточные резцы. Эти резцы работают с большой подачей. Однако из-за значительной длины контакта режущей кромки с заготовкой они склонны к вибрациям.

Для обточки плоскостей, перпендикулярных к оси вращения заготовки и подрезки торцов, применяются подрезные токарные резцы (рис. 2.2, г).

Расточку сквозных и глухих отверстий, подрезку уступов в отверстиях производят расточными резцами (рис. 2.2, д, е). Они работают в менее благоприятных условиях, чем проходные резцы для наружной обточки. Эти резцы должны иметь меньшие поперечные размеры, чем обрабатываемое отверстие. Значительный вылет расточного резца, который должен быть больше длины растачиваемого отверстия, также снижает его прочность и жесткость. Расточные резцы для сквозных отверстий изготовляются с углами в плане φ = 45 и 60° и вспомогательными углами в плане φ1= 45 и 30°, а для глухих отверстий с φ — 95° и φ1 = 15°.

При расточке длинных отверстий и отверстий большого диаметра, особенно на расточных станках, применяются державки (оправки) со вставными резцами круглого или квадратного сечения относительно малых размеров. Пользуясь державками, расточку отверстия можно производить при помощи одно- или двухстороннего резца, а также головки, состоящей из нескольких резцов.

По сравнению с односторонними двухсторонние резцы и резцовые головки позволяют обеспечить более высокую производительность обработки. Однако обработка одним резцом имеет и некоторые преимущества. При чистовой обработке и снятии небольших припусков затрудняется установка резцов резцовой головки с требуемой точностью, в результате чего в работе участвуют не все резцы. Кроме того, при срезании твердых включений ось отверстия будет искривленной вследствие отклонения всей головки, что может послужить причиной брака. При работе же одним резцом в таких случаях отклонение резца поведет лишь к уменьшению размеров отверстия, что можно исправить при дальнейшей обработке.

Соотношение диаметров растачиваемого отверстия и оправки должно быть подобрано так, чтобы обеспечить оптимальный вылет резца. Большой вылет резца понижает жесткость, способствует возникновению колебаний и нарушает устойчивость процесса. Малые же зазоры между поверхностями отверстия и оправки затрудняют выход стружки. На практике соотношение между диаметром резца и диаметром оправки колеблется в пределах 0,3...0,2. Отношение диаметра оправки к диаметру растачиваемого отверстия составляет 0,8...0,5.

При обработке отверстий на расточных станках заготовка неподвижна, а инструмент, закрепленный в оправке, вращается вместе с ней. По такой схеме обрабатывают отверстия на агрегатных и других станках. Этот метод обеспечивает более точное отверстие как по форме, так и по размерам. Однако при вращающемся инструменте сложнее получить точное положение оси отверстия.

Отрезные резцы служат для отрезания материала от прутков сравнительно небольшого диаметра (рис. 2.2, ж). Они выполняются с оттянутой головкой, т. е. ширина головки выполняется меньше ширины тела резца. Длина оттянутрй головки выбирается из расчета свободной отрезки заготовки. Отрезные резцы работают в тяжелых условиях, так как их рабочая часть имеет малую жесткость, а отвод стружки из  зоны резания затруднен. Головка резца имеет относительно малую толщину. Чтобы не ослаблять в значительной степени головку, для отрезных резцов приходится принимать небольшие значения углов (по- рядка 1...3°)-в плане φ1 и задних углов на вспомогательных боковых режущих кромках. Это приводит к возрастанию трения, особенно при неточной установке резца или его некачественной заточке. Поэтому при работе отрезными резцами, оснащенными твердым сплавом, часто происходят выкрашивания и сколы режущей части, а также отрывы пластинки от державки резца. Для повышения прочности соединения пластинки с державкой целесообразно пластинку, снабженную скосами, напаивать в угловой паз державки, что соответственно увеличивает площадь прилегания ее к державке. Кроме того, боковые стенки паза препятствуют смещению пластинки под действием боковых усилий, возникающих в процессе работы резца.

С целью повышения прочности и жесткости головки высота ее делается больше высоты стержня. Отрезной резец при работе обычно не срезает весь металл среза, так как в определенный момент отрезаемая заготовка отламывается и в центре остается несрезанный стержень. Если необходимо полностью обработать один из торцов, не оставляя на нем центрального стержня, то главную режущую кромку резца оформляют под углом, φ = 75...80°, в то время как у обычных отрезных резцов угол в плане φ = 90°.

Находят применение также отрезные резцы с симметричной ломаной режущей кромкой с углами в плане φ = 60 ...80°. Такое оформление режущей части резца облегчает его врезание в заготовку, улучшает условия схода стружки, снижает возможность увода резца. С этой же целью на отрезных резцах с углом φ = 90° выполняют фаски f с обеих сторон размером 1... 1,5 мм под углом 45°.

Наряду с токарными используются резцы на строгальных и долбежных станках с прямолинейно-поступательным движением резания. Строгальные резцы работают в более тяжелых условиях, чем токарные, так как, врезаясь в обрабатываемый материал с полным сечением среза, резец испытывает удар, что отрицательно сказывается на его стойкости.

По роду выполняемой работы строгальные резцы разделяются на проходные (обдирочные и чистовые), отрезные, подрезные, пазовые и специальные (рис. 2.3). Проходные строгальные резцы (рис. 2.3, а) предназначены для строгания плоскостей с горизонтальной подачей, а подрезные (рис. 2.3, б) — для обработки вертикальных плоскостей с вертикальной подачей. Отрезные и прорезные строгальные резцы (рис. 2.3, в) используются при отрезке и прорезке узких пазов, чистовые широкие лопаточные (рис. 2.3, г) — для чистовой обработки плоскостей с большой подачей. Для плавного врезания и выхода инстру- мента целесообразно применять строгальные резцы с углом наклона режущей кромки λ — 10...60° в зависимости от условий обработки.

Строгальные резцы бывают прямые и изогнутые. Прямые резцы просты в изготовлении, но менее виброустойчивы по сравнению с изогнутыми, Поэтому они применяются при малых величинах вылета. В случае работы с большими вылетами рекомендуется пользоваться изогнутыми резцами, которые получили широкое распространение в промышленности. В процессе строгания резец под воздействием уси-

 

 

Резцы

 

 

лий резания изгибается. При изгибе прямого резца его режущая часть углубляется в материал заготовки и резец будет работать с заеданием, что снижает качество обработки и дополнительно нагружает инструмент. При изгибе же изогнутого резца его режущая часть отходит от заготовки и срезает меньший слой металла. Это обеспечивает более спокойное протекание процесса резания, особенно при резких колебаниях усилий резания, вызываемых изменениями сечения срезаемого слоя, локальными изменениями свойств обрабатываемого материала и т. п.

Долбежные резцы применяются при обработке внутренних линейчатых поверхностей на долбежных станках в единичном и мелкосерийном производстве. В зависимости от характера выполняемой работы находит применение проходной двухсторонний шпоночный или прорезной резец (рис. 2.3, д, е).

Смотрите также