Обработка резцами с вращающимися круглыми пластинами

Обработка наружных цилиндрических поверхностей

Резцы с вращающимися круглыми пластинами чаще всего имеют форму усеченного конуса с круговой режущей кромкой и бывают двух видов. К первому виду относятся резцы, у которых режущие круглые пластины по мере износа поворачиваются (на незначительный угол) рабочим, а ко второму - самовращающиеся резцы и резцы с принудительным вращением. Применяются две схемы установки самовращающихся резцов. При первой схеме, рисунок слева - а) ось вращения пластины располагается в вертикальной плоскости с отклонением от вертикали на угол ±λ, при этом торцовая поверхность круглого резца является передней поверхностью, а боковая (коническая или цилиндрическая) - задней. При второй схеме, рисунок слева - б) ось вращения пластины располагается в горизонтальной плоскости с отклонением на угол ±βг, при этом боковая поверхность круглого резца является передней поверхностью, а торцовая - задней.

Вращение режущей пластины вызывается силами трения между режущей и обрабатываемой поверхностями. Направление вращения режущей пластины и направление схода стружки зависят от того, к какой поверхности детали (обработанной или необработанной) обращена задняя поверхность самовращающегося резца. Если задняя поверхность резца обращена к необработанной поверхности детали (угол -λ), то вращение резца и сход стружки направлены в сторону обработанной поверхности детали, т. е. не совпадают с направлением подачи (обратное резание). Если задняя поверхность резца обращена к обработанной поверхности детали (угол +λ), то вращение резца и сход стружки совпадают и направлены в сторону необработанной поверхности детали, т. е. совпадают с направлением подачи (прямое резание). Первая схема установки самовращающегося резца, рисунок слева - а) по сравнению со второй схемой, рисунок слева - б) обеспечивает обработку с большой глубиной резания и позволяет увеличить период стойкости режущей пластины. Вместе с тем при второй схеме установки достигается меньшая шероховатость обработанной поверхности. Прямое резание по сравнению с обратным обеспечивает большую глубину резания и большую стойкость инструмента. Вместе с тем обратное резание позволяет получить обработанную поверхность с меньшим поверхностным упрочнением, при меньших температуре и усилиях резания.

На рисунке справа приведены конструкции самовращающихся резцов. Инструмент, показанный на рисунке а), б), г), имеет режущую пластину, выполненную заодно с осью вращения, а показанный на рисунке в), д) - режущую пластину, выполненную отдельно от оси вращения. На рисунке г), д) показаны резцы повышенной жесткости, в конструкции которых используются подшипники качения, что резко снижает коэффициент трения при вращении режущей пластины. Подвод СОЖ рисунок д) позволяет охладить и смазать режущие кромки и детали резца. Для смазки деталей резцов, показанных на рисунке а), б), в), г), применяются консистентные смазки. Процесс резания резцами с вращающимися круглыми пластинами облегчается с увеличением передних углов. Однако для повышения прочности инструмента и улучшения теплоотвода применяют резцы с передним углом γ=5 и 10 градусов. Путем наклона инструмента к заготовке можно увеличить передний угол от 10 до 60 градусов. Наклон инструмента к заготовке оказывает существенное влияние на параметры обработки детали. Углу наклона около 30 градусов соответствует наименьший коэффициент трения, а углу наклона 40-50 градусов - наименьший расход энергии на единицу мощности станка, а также наименьшая усадка стружки и наибольшая стойкость резца. При резании самовращающимся резцом дробление стружки является более необходимым, чем при резании обычным резцом, так как в первом случае из-за малой усадки стружка получается непрерывной, при этом она может попасть под заднюю поверхность резца, вызывая удары и повреждая обработанную поверхность. Дробление стружки можно осуществить путем радиального биения режущей кромки резца, однако при этом возникают вибрации резца и ухудшается качество обработанной поверхности. Другим способом является дробление стружки путем торцового биения резца в результате занижения части режущей кромки по торцу. Но наиболее простым способом является дробление стружки с помощью радиальной канавки (глубиной до 2 мм), выполненной на торцовой поверхности пластины, длина канавки должна быть больше ширины срезаемой стружки. Недостатком этого способа является концентрация износа у краев канавки и остаточные следы канавки на обработанной поверхности детали.