Файл: Лакур К.В. Виброустойчивые резцы.pdf

При проверке жесткости крепления резцов в обыч­

в боковой призме выше жесткости крепления на обыч­ ной призме. Например, прогиб резца диаметром 20 мм с вылетом 100 мм при нагрузке 85 кГ в боковой призме равен 0,35 мм, а при обычном креплении он составляет 0,4 мм. Резец диаметром 14 мм при тех же условиях в боковой призме прогнулся на 1,2 мм, а в обычной призме — на 1,4 мм.

Технология изготовления боковой призмы проста. Предварительно обработанная заготовка устанавли­ вается в паз резцедержателя токарного станка и в таком положении сверлится и растачивается инструментом, установленным в патроне станка. Этот способ обеспечи­ вает получение отверстия точно по высоте центров того станка, на котором в дальнейшем будет использоваться призма. Вершина боковой призмы образуется при фре­ зеровании на фрезерном станке. Базой при фрезерова­ нии служит поверхность расточенного отверстия. На рис. 23 показано положение фрезы при фрезеровании.

Болты для крепления резцов следует калить, Их головки лучше выполнять по размерам такими же, как и головки болтов резцедержателя. В этом случае можно пользоваться одним ключом для всех болтов.

В боковой призме можно устанавливать резцы с круглыми державками от самых малых размеров до диаметра 25 мм, что вполне удовлетворяет условиям эксплуатации резцов НРК на станках типов 1А62, 1К62, а также более мелких станках. На крупных станках (например, типа ДИП-300 и др.) также необходимо при­ менять боковую призму для установки резцов с круг­ лыми державками.

86

При пользовании боковой призмой необходимо сле­ дить за тем, чтобы режущая кромка сохраняла свое положение по отношению к нейтральной оси стержня.

На рис. 24 приводится схема переточек круглого расточного резца НРК. Так как резец изнашивается больше у вершины резца, то и заточку нужно произво­ дить так, чтобы у вершины стачивалось металла больше, чем к центру стержня. После выборки стружкозавиваю-

Рис. 24. Схема переточек круглых резцов НРК.

щей канавки можно производить несколько переточек только по задним поверхностям.

При заточке новой канавки стачивается по радиусу и часть бородки (если она имеется).

Такая схема переточек обеспечивает хорошее использование твердого сплава и наибольшее число воз­ можных переточек.

С увеличением числа переточек резца НРК умень­ шается и минимальный диаметр растачиваемого отвер­ стия. В резцах других конструкций этого не наблю­ дается и даже наоборот — минимальный диаметр отвер­ стия увеличивается.

На станках ДИП-300 наряду с резцами круглого сечения находят применение и крупные резцы НРК квадратного сечения. Резцы сечением 32 X 32 мм и h0 — 3 мм хорошо устанавливаются на новом, не изно­

87

шенном станке ДИП-300. Обычно после ремонта станка головка резцедержателя несколько опускается, и по­ этому при ремонте станка надо принимать меры к тому, чтобы паз резцедержателя имел запас по высоте больше 15 мм выше центров станка. Если расстояние от осно­ вания паза резцедержателя до линии центров станка равно 35 мм, то высота паза должна быть 35 +15 = = 50 мм. Несоблюдение этого условия затрудняет уста­ новку резца на уровне центров станка.

Для облегчения установки можно прострогать или профрезеровать на месте фрезой соответствующего диа­ метра верхнюю плоскость паза резцедержателя на 1—2 мм. Этого окажется достаточным для того, чтобы установить резец сечением 32 X 32 мм на станке ДИП-300. На прочности головки резцедержателя это не должно отразиться, так как толщина верхнего выступа резцедержателя обычно на 5—7 мм больше нижнего опорного выступа. Если фрезерование паза недопустимо, можно h0 увеличить до 4 мм.

Согласно ГОСТ 6743-61, выработаны всесоюзные нормали (обязательные к применению с 1 января 1965 г.), предусматривающие следующие виброустойчивые расточные резцы с пластинками твердого сплава:

МН 5223-64 — для глухих отверстий оттянутые. Оттяну­ тые резцы имеют квадратный хвостовик и конусную рабочую часть.

Перечисленные резцы отличаются рядом существен­ ных недостатков по сравнению с резцами сплошного

88

круглого сечения (рис. 20). Оттянутые резцы, во-первых, сложнее изготовить — требуется дополнительная опера­ ция формирования конусной рабочей части резца. Вто­ рым недостатком является невозможность регулировать вылет резца. В связи с этим требуется увеличенная в 2 раза номенклатура разных по длине оттянутой части резцов. Третьим недостатком является невозможность поворота квадратного хвостовика вокруг своей продоль­ ной оси, что необходимо для создания благоприятных условий резания при снятии стружки с малыми глуби­ нами резания (0,05—0 15 мм), и невозможность сохра­ нения при этом режущей кромки на высоте нейтральной оси после нескольких переточек. Поэтому резец невоз­ можно использовать до полного его износа. Серьезным недостатком является также изгиб головки резца вниз, что вызывается необходимостью увеличения сечения материала головки непосредственно под пластинкой твердого сплава. Изгиб этот препятствует вводу резца в отверстие малого диаметра. Многие ленинградские токари, получив такой резец, стачивают на нет загну­ тую часть, и никаких поломок в месте ослабленного сечения головки резца при этом не наблюдается. Между тем стачивание загнутой части позволяет растачивать отверстия на 3—7 мм меньшего диаметра, чем это предусмотрено нормалями машиностроения.

То же самое относится к резцам сплошного прямо­ угольного сечения МН 5210-64 и МН 5212-64, где за счет устранения загиба головки резца вниз (размер п2) можно уменьшить наименьший диаметр растачиваемого отверстия в 2 раза и вместо рекомендуемых нормалями машиностроения D Ha„м 40, 55, 70, 80 и ПО мм приме­ нить Д 1аим 23, 28, 36, 45 и 57 мм.

Серьезным недостатком резцов прямоугольного сече­ ния является точное расположение режущей кромки по

89

нейтральной оси без учета возможностей компенсации этого'расположения после частичного износа пластинки твердого сплава. Следовало бы, как это было предусмо­ трено в проектах нормалей, представленных НИИТМАШем, располагать режущую кромку на 2—4 мм

мере использования пластинки. При этом удалось бы также избежать затруднений в установке резца по центру обрабатываемого отверстия, возникающих из-за ограниченных размеров паза резцедержателя по высоте.

Многолетний опыт применения расточных резцов НРК сплошного круглого сечения на предприятиях Ленинграда является положительным. Не было случая, чтобы предприятие, однажды применив круглые резцы, впоследствии от них отказалось. Некоторые критические замечания были лишь в начальный период внедрения, но они своевременно были приняты во внимание при отработке проекта нормалей.

Резцы НРК круглого сечения имеют ряд преиму­ ществ: обеспечивается установка резца с любым за­ данным вылетом стержня соответственно длине растачи­ ваемого отверстия; сокращается в 2 раза номенклатура потребных на одном рабочем месте резцов; при затачи­ вании по схеме, приведенной на рис. 24, режущая кромка сохраняется на уровне нейтральной оси, а число возможных переточек увеличивается на 50%, при этом с увеличением числа переточек уменьшается наимень­ ший возможный диаметр растачиваемого отверстия; поворотом резца вокруг продольной оси можно отрегу­ лировать углы резания и создавать благоприятные усло­ вия при растачивании с малыми глубинами резания (по­ рядка 0,05—0,15 мм).

Специальными опытами, описанными выше, и длитель­

90

ной практикой применения резцов НРК установлено, что наибольший эффект применения их наблюдается при главном угле в плане, близком к 90°. С уменьшением

прогиб резца, но и отклонение в горизонтальном напра­ влении по оси У, преимущества резцов НРК по вибро­ устойчивости практически становятся малозаметными. По этим соображениям проекты нормалей предусма­ тривали для расточных резцов, применяемых при сквоз­ ном растачивании, угол ф = 75°. Во всесоюзных норма­ лях машиностроения это не нашло отражения и преду­ сматривается ф = 60°.

Невольно возникает мысль о том, что некоторые учреждения, занимающиеся разработкой нормалей режущего инструмента, недостаточно учитывают пере­ довую практику. Сейчас уже очевидно, что требуется изменение существующих нормалей.

По рекомендации совета новаторов Ленинграда круг­ лые расточные резцы НРК изготовляются в нашем го­ роде в течение нескольких лет в централизованном по­ рядке. Лучшим доказательством их признания является то, что резцы эти не залеживаются на складах Инструментснабсбыта.

ДРУГИЕ ВИДЫ ВИБРОУСТОЙЧИВЫХ РЕЗЦОВ

Все приведенное выше относилось к расточным рез­ цам. В практике машиностроения находят применение и другие резцы: отрезные, прорезные, торцовые вырез­ ные и резьбовые, у которых режущую кромку необхо­ димо располагать на уровне нейтральной оси стержня резца. Как упоминалось выше, эти резцы, как правило,

91

имеют режущую кромку, перпендикулярную оси стержня резца, и потому влияние изгиба резца проявляется в полной мере без поправок на угол в плане, как это

в плане 20 и 30°. Эти резцы обычно снимают стружку одновременно двумя режущими кромками. При изгибных колебаниях таких резцов с увеличением среза по одной из сторон профиля резьбы уменьшается срез по другой стороне; суммарная сила резания при этом не изменяется, а остается постоянной, и, таким образом, источник возбуждения вибраций отсутствует. Надо на­ помнить, что это происходит при сравнительно малых скоростях резания, где изменение сил резания от ско­ рости не влияет на возбуждение вибраций. С увеличе­ нием скорости резания в зонах спадающей характери­ стики сил резания также возникают вибрации.

Совсем иная картина получается при нарезании резьбы способом разваливания. Так называется прием, при котором съем металла производится по одной из сторон профиля резьбы. Из практики работы многих токарей известно, что при нарезании многозаходных резьб очень опасно обрабатывать «отбегающую» сто­ рону профиля резьбы. Так условно назовем сторону про­ филя резьбы, которая образует с горизонтальной перед­ ней поверхностью резца угол, больший 90° (см. рис. 25). Противоположную этой сторону с углом, меньшим 90°, принято называть «набегающей». «Отбегающая» сторона имеет большой угол подъема винтовой линии, и это, на первый взгляд, благоприятствует хорошему съему стружки по «отбегающей» стороне, что при нарезании внутренней резьбы приводит к нежелательным послед-

92

ствиям. При малейшем прогибе резца или заготовки резец углубляется в металл, сила резания увеличи­ вается, снова увеличивается прогиб и т. д. Происходит то, что принято называть подхватыванием; при этом обычно портится нарезка и часто ломается резец.

Рис. 25. Схема нарезания резьбы с крупным шагом.

Практика показала, что совершенно безопасно обра­ батывать «набегающую» сторону профиля резьбы даже при сравнительно малой жесткости технологической системы деталь — опора — резец.

Многие опытные токари при нарезании многозаходных резьб обрабатывают только «набегающую» сторону, несмотря на трудности установки резца с положитель­ ным углом резания. Обработка «отбегающей» стороны производится перевернутым резцом при обратном вра­ щении шпинделя станка, при этом бывшая раньше «от­ бегающей» сторона профиля становится «набегающей».

93