Конструктивные элементы и геометрические параметры режущей части резцов

 

Рекомендуется для обработки выбирать сборные резцы со сменными неперетачиваемыми пластинами твердого сплава [1] (табл. 23, 24), [2] (табл. 8.4). Одновременно выбирается сечение державки резца – В – ширина и Н – высота. Формы неперетачиваемых пластин выбираются в зависимости от условий эксплуатации [2] (табл. 8.23). Рекомендуется для обработки гладких валов выбирать пластины квадратной формы.

Основные виды сменных неперетачиваемых пластин приведены в [2] (табл. 4.13), их размеры – в [2] (табл. 4.14 – 4.16). Размер пластины выбирается по параметру вписанной окружности (d), который не должен быть больше ширины державки В. Одновременно выбирается толщина пластинки (S).

Выбор марки твердого сплава производится в зависимости от условий обработки по [2] (табл. 4.9) или [1] (табл. 3).

Выбор геометрических параметров режущей части резцов производится по таблицам [2]. Необходимо выбрать передний γ и задний α углы, главный угол в плане φ, угол наклона режущей кромки λ и радиус при вершине резца r.

Передний γ и задний α углы при обработке различных материалов выбираются по табл. 8.12. Главный угол в плане φ выбирается по табл. 8.13. Радиус при вершине резца r выбирается по табл. 8.11. Для черновой обработки принимается r = 0,1 – 0,5 мм, для получистовой обработки r = 1,0 –1,5 мм, для чистовой – r = 1,5 –2,5 мм,

Углы наклона режущей кромки λ принимаются у резцов для черновой обработки λ = +(5 ÷ 10º), резцов для получистовой и чистовой обработки λ = 0.

 

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

 

1. Расчет глубины резания

Глубина резания определяется по формуле

, (1)

 

где D – диаметр заготовки, мм;

d – диаметр детали, мм.

 

Обработка ведется за один проход.

 

Определение максимально допустимой технологической подачи

В расчетах технологической подачи используется формула для определения главной составляющей силы резания:

 

(2)

 

Эту формулу можно представить как

 

 

из которой определяется параметр М

 

(3)

 

Здесь t – глубина резания, определенная по формуле (1), мм,

– коэффициент,

– показатель степени

– поправочный коэффициент, представляющий собой произведение ряда коэффициентов.

 

(4)

Величины выбираются по [1] табл. 22.

Расчет коэффициента производится по [1] (табл. 9). Численные значения коэффициентов , учитывающих влияние геометрических параметров режущей части инструмента на силы резания, приведены в [1] (табл. 23).

 

Подачу определяют исходя из различных ограничивающих факторов.

Подача, определяемая требуемой шероховатостью обработанной поверхности

 

, (5)

.

где r – радиус при вершине резца, мм;

R_Z – максимальная высота микронеровностей, мкм;

K_S – коэффициент равный 2,5 для чистовой обработки;

K_S = 2,8 – для получистовой обработки;

K_S = 2,8 ÷ 3,3 – для черновой обработки.

 

2.2 Подача, определяемая требуемой точностью обработки детали:

 

, (6)

 

где δ – допуск на обработанную поверхность в соответствии с заданным квалитетом точности, мм;

Е – модуль упругости материала детали, МПа

(для стали Е = 2,1·10⁵ МПа, для чугуна Е = 1,45·10⁵ МПа)

I – момент инерции сечения детали, равный

 

,

 

d – диаметр обработанной поверхности, мм;

L – длина детали, мм;

K – коэффициент, учитывающий способ закрепления детали при обработке:

К = 3 – при закреплении в патроне,

К = 50 – при закреплении в центрах,

К = 110 – при закреплении в патроне и заднем центре;

– показатель степени в формуле главной составляющей силы резания, [1], (табл. 22);

М – параметр, определяемый по формуле (3).

 

Подача, определяемая прочностью державки резца

 

, (7)

 

где – допускаемое напряжение на изгиб материала державки, принимается для стали 45 МПа;

B, H – ширина и высота державки резца, мм;

l – вылет резца из резцедержателя, принимается l = (1…1,5) H, мм;

 

Подача, определяемая жесткостью державки резца

 

, (8)

 

где Е – модуль упругости материала державки резца, для стали

Е = 2,1·10⁵ МПа;

B, H – ширина и высота державки резца, мм;

[ ] – допускаемая стрела прогиба державки резца, мм, принимаемая f = 0,1 мм при черновой обработке, f = 0,03 – 0,05 мм при получистовой и чистовой обработке;

l – вылет резца из резцедержателя, мм.

 

Подача, определяемая прочностью пластинки твердого сплава

 

(9)

где t – глубина резания, мм;

С – толщина пластинки твердого сплава, мм;

j – главный угол в плане, град.