Файл: Двоскин В.Н. Сборные резцы.pdf

Параллельно с работами над этим резцом, которые проводил А. Д. Дмитрашко, было решено силами нашей лаборатории разрабатывать новый резец. Это задание получил я.

Спроектированный новый резец имел накладную рез­ цовую головку. В процессе испытаний в его конструкцию были внесены некоторые изменения, направленные на увеличение жесткости крепления головки. В окончатель­ ном виде он изображен на рис. 2.

Д -Д

Рис. 2. Сборный резец с накладной резцовой го­ ловкой:

1 — державка, 2 — накладная резцовая головка; 3 — при­ жимной болт.

Сборный резец этой конструкции состоит из держав­ ки /, накладной резцовой головки 2 и прижимного бол­ та 3. На сопрягаемых поверхностях державки и головки выполнено поперечное рифление с шагом 1,5 мм. Нали­ чие рифленой опорной поверхности обеспечивает на­

12

дежность крепления и правильную ориентацию наклад­ ной резцовой головки относительно державки резца. В случае необходимости инструмент при замене резцо­ вых головок может быть применен в качестве правого или левого.

Такая конструкция проста в изготовлении и надежна в эксплуатации.

Рис. 3. Резец конструкции ВНИИ (Всесоюзного научно-исследова- тельного инструментального института):

1 — державка; 2 — нож; 3 — штифт; 4 — винт; 5 — стружколом; 6 — винт.

По сравнению со сборным резцом конструкции Все­ союзного научно-исследовательского инструментального института (рис. 3) в изготовленном нами резце лучше решен вопрос наиболее эффективного и полного исполь­ зования пластины твердого сплава в процессе переточек. Достигается это наличием продольного паза в державке. Этот паз позволяет свободно перемещать головку вдоль державки по мере стачивания твердосплавной пластины.

Есть еще одно преимущество у этого резца. Дело в

13

том, что в резце конструкции Всесоюзного научно-иссле­ довательского инструментального института нож с напа­ янной к нему твердосплавной пластиной располагается вдоль задней поверхности державки резца и прижимает­ ся к ней одним болтом.

Под действием наибольшей силы резания Pz, кото* рая направлена вертикально вниз, как это указано на рис. 4, нож как бы стремится оторваться от державки. При увеличении нагрузки на резец или при возникнове­ нии ударных нагрузок это может привести к поломке инструмента.

Рис. 4.

В резце с накладной резцовой головкой последняя накладывается на державку. Вследствие этого в процес­ се работы наибольшая сила резания Рz как бы прижи­ мает головку к державке. Таким образом она создает дополнительные усилия, которые, несомненно, положи­ тельно влияют на жесткость соединения всей конструк­

ции.

Испытания резца с накладной резцовой головкой производились на карусельном участке крупномеханиче­ ского цеха на рабочих местах токарей-карусельщиков В. И. Пашкова и Н. П. Волобуева.

14

Наименование деталей, режимы резания, количества обработанных-деталей и вид обработки указаны в табл 1.

В процессе испытаний резец хорошо зарекомендовал себя. Казалось бы, вопрос о его внедрении был предре­ шен. Накладная резцовая головка в 6—7 раз меньше самого резца, она легко снимается и быстро переуста­ навливается. Да и державка по своим размерам не больше резцов, применяемых в настоящее время токаря­ ми. Кроме этого, благодаря долговечности державки ц небольшим размерам резцовой головки обеспечивалась экономия конструкционной стали 45, которую применяют при изготовлении резца.

Но все-таки с резцом пришлось расстаться: он не обе­ спечивал такой универсальности, как резец конструкции

турбинного завода.

Снова надо искать, пробовать, анализировать сделан­ ное — пока не будет найдено правильное решение.

15

Нам хотелось создать такой резец, который по своей конструкции был бы так же прост, как уже изготовлен­ ный в нашей лаборатории, и в то же время так же уни­ версален, как резец турбинного завода.

Рис. 5. Сборный резец конструкции завода «Уралмаш»;

Наше внимание привлек сборный резец с клиновид­ ным креплением литых вкладышей, разработанный на заводе «Уралмаш» (рис. 5).

16

Как и в описанных выше конструкциях резцов, его державка 1 является стационарной и не снимается

в процессе работы со станка. Литой стальной вкладыш 2

снапаянной твердосплавной пластиной имеет клиновый выступ, выполненный в форме ласточкиного хвоста. Этим

выступом вкладыш входит в клиновый паз державки резца. Во время работы он прижимается к державке силами резания. Вследствие этого чем большие усилия воспринимает на себя резец, тем жестче становится само соединение. Болт 3 с отогнутой головкой и гайка 4 слу­ жат для поддержания вкдадыша при установке на станок и предохраняют вкладыш от выпадания. В процессе резания болт 3 никаких усилий на себя не воспринимает.

Рис. 6. Типы резцов.

Резец с клиновидным креплением вкладыша отличает­ ся большой универсальностью, которая достигается тем, что при одинаковом посадочном хвостовике вкладыши делаются разными по своей форме для различных типов резцов (рис. 6). В зависимости от характера обработки они заменяются в державке, образуя подрезной, проход­ ной или упорный резец.

Так как державка по своей конструкции является двусторанней, то в зависимости от использования той или иной ее стороны и соответствующих вкладышей ре­ зец может быть правым или левым. Для заточки твердо­ сплавной пластины вкладыша служит специальная дер­ жавка облегченного типа (рис. 7).

Простой и удобный в эксплуатации, этот резец заин­ тересовал нас. Казалось, что наши поиски подходят к концу. В работоспособности резца никто не сомневался. Универсальность его отвечала нашим требованиям.

В последний раз мы взвесили все «за» и «против», обсудили конструкцию резца и особенности изготовле­

ния.

Но вот возник вопрос о том, как изготавливать резец.

18

Простой и удобный в эксплуатации, он имел один су­ щественный недостаток, который заключался в сложно­ сти форм вкладыша и державки. Ведь клиновые пазы державки и клиновый выступ вкладыша должны быть идентичны и взаимозаменяемы. А как этого достигнуть?

Изготовление резцов обычным механическим спосо­ бом не гарантировало их точность. В то же время произ­ водство их было бы сопряжено с большими затратами труда. А это нас не совсем устраивало. Ведь резец дол­ жен быть как можно менее трудоемким.

Оставался второй вариант, который применяют на других заводах, Он сводится к тому, что изготовление вкладышей и державок производится методом точного литья с последующей калибровкой посадочной части.

В этом случае вкладыш необходимо отливать в обо­ лочковой форме и после отливки подвергать тщательной очистке.

Для того чтобы клиновые выступы вкладышей были идентичны и взаимозаменяемы с клиновыми пазами державок, их необходимо подгонять по соответствующим шаблонам и контршаблонам. Такая технология изготов­ ления более проста, чем предыдущая, но не совсем удобна из-за дополнительной калибровки.

И, наконец, резец завода «Уралмаш», как и Харьков­ ского турбинного завода, требовал применения большо­ го количества различных вкладышей, что увеличивало их номенклатуру и было нежелательно.

Таким образом, мы имели три резца, которые в той или иной мере отвечали нашим требованиям. Однако все

Как и раньше, простота конструкции оставалось главным требованием. Только в этом случае экономиче­ ская эффективность резца будет максимальной.

Но вместе с тем создание универсального резца не­ минуемо ведет к усложнению его конструкции. Поэтому следовало подумать над тем, чтобы свести эти усложне­ ния к минимуму.

В резце Харьковского турбинного завода вкладыш устанавливается своим цилиндрическим хвостовиком в отверстие державки. Если бы не было упоров, которые прижимают вкладыш к державке резца и обеспечивают жесткость соединения, он бы мог свободно проворачи­ ваться в державке. Представим себе, что существуют какие-то силы, которые без упоров в состоянии удержать вкладыш от проворачивания в процессе работы. В этом случае его можно было бы выставлять под любым уг­ лом. Следовательно, вкладыш стал бы взаимозаменяе­ мым — он бы мог быть использован в одной и той же державке в качестве проходного, подрезного или упорного резцов; вместо набора вкладышей достаточно иметь один, который был бы универсальным. Если бы такие силы существовали, то и конструкция резца была бы проще: никаких дополнительных расточек в державке, никаких сухарей, промежуточных валиков и нажимных винтов. А значит, и изготовление его не вызывало бы особых затруднений. Мысль была правильная. Все мы, работники лаборатории, это чувствовали. Но как со­ здать силы, способные выдерживать большие перегрузки, воспринимаемые резцом в процессе работы, мы не знали.

Один за другим отклонялись предлагаемые способы крепления вкладыша с цилиндрическим хвостовиком. Одни из них были недостаточно надежны, другие слиш­ ком сложны.

20

Все настойчивее мысль возвращалась к универсаль­ ному сборному резцу завода «Уралмаш»: клиновый паз, клин, клиновый зажим. А что если воспользоваться кли­ ном?

В резце конструкции завода «Уралмаш» крепление вкладыша осуществляется не упорами, а через клиновый паз и клиновый выступ, которые имеют форму ласточки­ ного хвоста. Этот способ крепления инструмента давно уже используется промышленностью. Возьмем сверла, зенкера, развертки. Большинство из них крепится в стан­ ках конусным хвостовиком. А что такое конус? В своем осевом сечении — это тот же самый клин, имеющий опре­ деленный тестированный угол наклона. Поэтому необхо­ димо заменить цилиндрический хвостовик коническим. Мы начали работать в этом направлении.

Случай помог нам ускорить эту работу. В Харьков часто приезжают новаторы производства из других го­ родов страны. Их производственный опыт, практические знания и советы помогают улучшать условия труда, спо­ собствуют росту производительности, совершенствова­

новаторов В. И. Семеновым, приехал витебский рабочийрационализатор М. В. Гусаков.

В обеденный перерыв в отделе главного технолога состоялась встреча. М. В. Гусаков показал нам много интересных приспособлений и инструментов, сделанных им и его товарищами. Это был полезный обмен опытом.

М. В. Гусаков достал) из небольшого чемоданчика сначала какую-то деталь с двумя отверстиями, затем небольшой резец с коническим хвостовиком и оправку. Все с удивлением смотрели на него, так как не могли

21