Обработка резцами с пластинами из твердых сплавов

Обработка наружных цилиндрических поверхностей

Для наружного продольного чернового и чистового точения применяют проходные резцы. Резцы для чернового точения работают обычно с более высокими скоростями резания и снимают стружку большего сечения, чем резцы для чистового. Проходные резцы бывают прямые, отогнутые и упорные. По направлению подачи различают проходные резцы левые и правые. Правые резцы применяют для обработки наружных поверхностей при продольной подаче справа налево, левые - при продольной подаче слева направо.

Прямые проходные твердосплавные резцы изготовляют с главным углом в плане φ=45; 60 и 75 градусов рисунок а) слева. Отогнутые проходные твердосплавные резцы, рисунок б) г) изготовляют в основном с φ=45 градусов. Они широко применяются, так как ими можно производить не только продольное, но и поперечное точение. Упорные проходные твердосплавные резцы - в) изготовляют с φ=90 градусов. Они пригодны для обработки деталей с уступами небольших размеров и для обработки нежестких деталей. Главный угол φ в плане влияет на стойкость резца и уровень скорости резания. Чем меньше φ, тем выше стойкость резца и уровень скорости резания, однако при этом увеличивается нагрузка на резец и при недостаточной жесткости системы СПИД могут возникнуть вибрации. Обычно при достаточно большой жесткости системы СПИД принимают φ=45 градусов, при малой жесткости φ=90 градусов, при средней жесткости φ=60-75 градусов. Вспомогательный угол φ1 в плане уменьшает участие вспомогательной режущей кромки в резании, влияет на скорость, резания и на шероховатость обрабатываемой поверхности. У проходных резцов для черновой обработки φ1=10-15 градусов. Радиус г скругления при вершине резца оказывает влияние на прочность режущей кромки и стойкость резца. Увеличение г уменьшает шероховатость обработанной поверхности, но вызывает увеличение нагрузки на резец и приводит к возникновению вибраций. Для проходных резцов с твердосплавными пластинами г=0,5 мм (для резцов с поперечным сечением державки 10Х16 и 12Х20 мм); г=1 мм (для резцов с сечением 16Х25 и 20Х32 мм) и r=1,5 мм (для резцов с сечением 25Х40 и 30Х45 мм).

Форма заточки передней поверхности резцов бывает различной. При обработке мягких сталей применяют резцы с положительным передним углом γ=8-20 градусов, рисунок а) справа, а при обработке твердых сталей - с отрицательным углом γ= -5,-10 градусов, рисунок б). С увеличением переднего угла улучшается сход стружки, но уменьшается угол b заострения, что снижает прочность резца. Угол λ наклона главной режущей кромки резца оказывает влияние на направление схода стружки относительно режущей кромки (рисунок слева ниже).

При λ<0 завивающаяся стружка сходит влево, при λ>0 вправо, а при λ=0 - в направлении, перпендикулярном главной режущей кромке. При λ>0 головка резца более массивная и стойкая, поэтому при черновой обточке, когда качество обработанной поверхности не имеет особого значения, рекомендуется λ=0-5 градусов. Задний угол α позволяет уменьшить трение между задней поверхностью резца и поверхностью резания обрабатываемой заготовки (детали). Однако с увеличением α уменьшается угол β заострения и, как следствие, прочность резца. Для твердосплавных резцов в зависимости от прочности обрабатываемого материала α=6-12 градусов. При токарной обработке наружных поверхностей углы γ и α и угол δ резания изменяются в зависимости от положения режущей кромки относительно оси заготовки.

Если резец установлен по оси заготовки, рисунок а), углы γ, α и δ соответствуют полученным при заточке. При установке того же резца выше оси заготовки, рисунок б) угол γ увеличивается, а углы δ и α уменьшаются; при этом улучшаются условия резания, так как стружка легче сходит по передней поверхности, но в то же время при незначительной перегрузке резец отжимается вниз и внедряется в материал детали, что может вызвать выкрашивание режущей кромки или поломку резца. При установке резца ниже оси заготовки, рисунок в) угол γ уменьшается, а углы α и δ увеличиваются; при этом условия резания значительно ухудшаются по сравнению с первыми двумя случаями, так как под действием нагрузки резец отходит от заготовки. При черновом обтачивании, когда снимается стружка большого сечения, резец устанавливают по оси заготовки или немного выше ее (на величину не более 0,01 диаметра обрабатываемой заготовки).

При больших подачах проходные твердосплавные резцы для черновой и получистовой обработки могут быть изготовлены с дополнительной режущей кромкой. (на рисунке слева) Эта кромка выполняется либо параллельной направлению подачи для уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности, либо наклонной для предохранения вершины резца от скалывания. Для обламывания стружки на передней поверхности вышлифовывают канавку шириной 8-10 мм и глубиной 1-1,5 мм, располагая ее под углом 15-20 градусов к главной режущей кромке. Работа резцами этого типа сопряжена с большими нагрузками на резец, что важно учитывать при недостаточной жесткости конструкции станка и крепления инструмента. Проходные резцы сборной конструкции (рисунок внизу) по сравнению с резцами с напаянными твердосплавными пластинами имеют следующие преимущества: сокращаются расходы на переточку, уменьшается вспомогательное время на смену и подналадку резцов; экономится твердый сплав.