Конструкції різців із пластинками твердих сплавів

 

Широке застосування твердих сплавів у металообробці особливо видно на різцях: 90—95% різців оснащено твердим сплавом. По конструкції ці різці поділяються на чотири групи: а) із пластинкою, напаяною безпосередньо на державку; б) з механічним кріпленням пластинки; в) із кріпленням пластинок силами різання; г) з механічним кріпленням вставки з напаяною пластинкою.

Різці з напаяною пластинкою. Форма і розміри твердосплавних пластинок визначаються ГОСТ 2209—66.

Одним зі способів кріплення пластинок до державки є припаювання. Нагрівання різців ведеться в газових печах чи на установках, що використовують т. в. ч. Останній метод є більш продуктивним і більш якісним.

У якості припоя застосовується електролітична червона мідь (при нагріванні в печах) і сплав: латунь (марки Л68) + 5% нікелю +5% феромарганцю (при нагріванні у високочастотних установках). Шар припоя повинний бути тонким (0,1 мм), розрив шару припоя не повинний перевищувати 10°6 його загальної довжини на відрізних різцях і 20% на прохідних і підрізних.

Гнізда в державці під пластинку роблять відкритими, напівзакритими, закритими й врізними (мал. 1, а-г).

Відкрите гніздо просте у виготовленні і застосовується для різців більшості типів. Напівзакрите застосовується для пластин, що мають заокруглення. Закриті й врізні гнізда застосовуються для пластин малих розмірів, тому що забезпечують більш надійне з'єднання пластин з державкою.

Важливим конструктивним елементом напайного різця є кут врізання пластинки. Виходячи з найменшого обсягу твердого сплаву, що знімається при переточуванні по передній і задній поверхнях, найбільш доцільно розташувати пластинку так, щоб опорна площина пластинки була рівнобіжна лінії переміщення вершини різця при переточуваннях. При цьому положенні кут врізання пластинки g₂ повинний бути в межах 30 - 45° [79]. Але при такім значенні кута зменшується розмір Н в перетині 1-1, тобто зменшується міцність голівки різця, і буде різко знижуватися відстань від опорної площини до вершини різця при переточуваннях.

Тому в стандартних (ГОСТ 6743—61) різцях, що випускаються централізовано інструментальними заводами, кут g₂ робиться рівним 12°, що забезпечує можливість одержання досить широкого діапазону значення переднього кута різця при відносно невеликому обсязі сточування твердого сплаву при переточуванні і задовільному розмірі Н.

З метою зменшення при переточуванні по передній поверхні площадки, що шліфується, і знятого обсягу твердого сплаву доцільно, коли різець проектується під конкретні умови обробки, робити кут врізання g₂ = g + 5. Необхідно врахувати і те, що вершину різця звичайно розташовують на рівні верхньої площини державки чи вище її, але не більше ніж на 1—2 мм.

Товщина пластинки 3 визначається в основному міцністю пластинки і кількістю переточувань, що допускається, по передній поверхні. Чим більше сили при різанні й інтенсивніше знос по передній поверхні, тим більше повинна бути товщина пластинки. За ГОСТ 2209—66 товщина твердосплавних пластинок робиться в межах 2,5—12 мм.

У стандартних різцях співвідношення між товщиною пластинки С и висотою стрижня Н прийняте 3 = (0,16 — 0,20) Н. Форма і розмір пластинок для різних типів і розмірів стандартних токарних різців приводяться в ГОСТ 6743—61.

Розглянемо деякі конструкції напайних твердосплавних різців.

Прохідні різці. У прямого прохідного різця з кутом j = 45° т = (0,5 — 0,6)В. У відігнутого прохідного з j = 45° т = 0,2 В, a т₁ = 0,5 В. Для зменшення допоміжного в плані по допоміжній задній поверхні заточується допоміжна ріжуча кромка довжиною 2-3 мм під необхідним кутом j₁. У прохідного упорного різця величина т = 4 — 12 мм.

Підрізні різці. У підрізного (торцевого) різця з головним кутом у плані j = 70° і допоміжним j₁ = 20°, т = 4 — 16 мм, п = 7,5 — 23 мм.

Розточувальні різці. Розточувальні стрижневі різці робляться круглими на деякій довжині 1 і квадратними на іншій частині державки (12´12, 16´16, 20´ 20, 25´25).

З метою підвищення вібростійкості ленінградський новатор В. К. Лакур запропонував розточувальні різці (мал. 2), особливістю яких є те, що їх головна ріжуча кромка розташована на нейтральній осі державки. По вібростійкості ці різці дають можливість працювати на більш високих швидкостях різання, забезпечуючи кращу чистоту обробленої поверхні і підвищення продуктивності праці.

 

Розточувальні різці працюють при великих вильотах з різцетримачем, що не дає можливості розточувальному стрижневому різцю знімати стружку великого перетину. Тому при розточенні глибоких отворів застосовуються державочні розточувальні різці, закріплені в спеціальних оправках. За ГОСТ 6743—61 розточувальні твердосплавні державочні різці робляться прямими, квадратного перетину, невеликої довжини (25—100 мм). При розточуванні глибоких отворів на токарних верстатах різці кріпляться в державках показаних на рис.3.

Відрізні різці. Стандартні твердосплавні відрізні різці мають ріжучу кромку a₁ = 3, 4, 5, 6, 8 і 10 мм (ГОСТ 6743-61). Довжина голівки залежить від розміру матеріалу, що відрізається; у різців, виготовлених централізовано, l = (0,75 - 0,9) Н. 3 метою зменшення ослаблення голівки кут врізання пластинки прийнятий не більш 12°.

Мал.4, 5, 6. Різці

Кріплення твердосплавної пластинки у відрізного різця по площині, не забезпечує високої міцності через малу площу припаювання (унаслідок малої ширини a₁). Для підвищення міцності кріплення пластинки з державкою запропоновано У-образне з'єднання (мал. 7), для чого підставляємо пластинки і пазу державки придається кутова форма. Площа припаювання в цьому випадку збільшується в 1,5 рази (стосовно пластинки з плоскою підставою), а бічні стінки клиноподібного паза державки служать додатковими опорами, що перешкоджають бічному зрушенню пластинки; усе це дозволяє вести обробку з більш високими режимами різання, тобто підвищувати продуктивність праці.

Небезпечним перерізом у відрізних різців є вузька частина голівки (на відстані 1); по цьому перетині вони і розраховуються на міцність.

З метою підвищення міцності голівки роблять більшого розміру по висоті (стосовно висоти державки різця); посилена частина голівки має призматичну чи закруглену форму. Посилення голівки досягається також фрезеруванням скосу на державці під кутом 60°.

Питання для самоперевірки

 

1. Які задачі конструювання інструмента?

2. Яка послідовність розрахунку різця?

3. Яка особливість конструювання відрізних різців?

 

Види загострення свердл

[Література (1) с.277]

 

Студенти повинні знати: різні види заточування свердл і їх призначення, безпеку праці при свердлінні.

Студенти повинні вміти: використовувати види заточування свердл при розрахунку режимів різання.

 

Безпека праці

 

При роботі на свердлильному верстаті треба дотримуватися таких правил безпеки:

q правильно встановлювати, надійно закріплювати заготовки на столі верстата і не притримувати їх руками у процесі обробки;

q не залишати ключ у свердлильному патроні після зміни різального інструмента;

q пуск верстата здійснювати лише при твердій впевненості у безпеці роботи;

q слідкувати за роботою насоса й кількістю охолодної рідини, що надходить до місця обробки;

q не братися за різальний інструмент та шпиндель, що обертаються;

q не виймати рукою зламаних різальних інструментів з отвору, користуватися для цього спеціальними пристроями;

q не натискати сильно на важіль подачі при свердлінні заготовок за робочий хід (особливо свердлами малого діаметра);

q при заміні патрона або свердла підкладати дерев'яну підкладку на стіл верстата під шпиндель;

q при видаленні свердлильного патрона, свердла або перехідної втулки зі шпинделя користуватися спеціальним ключем або клином;

q постійно слідкувати за справністю різального інструмента й пристроїв для закріплення заготовок та інструментів;

q не передавити й не приймати будь-яких предметів через працюючий верстат;

q не працювати на верстаті в рукавицях;

q не обпиратися на верстат під час його роботи.

Обов'язково зупиняти верстат у випадках:

q відходу від нього навіть на короткий час;

q припинення роботи;

q виявлення пошкоджень у верстаті, приналежностях, пристроях і різальному інструменті;

q змащення верстата;

q встановлення або заміни різального інструмента пристроїв, приналежностей тощо;

q прибирання верстата, робочого місця та інструмента, патрона й заготовки.

Питання для самоперевірки

 

1. Коли використовується свердло з одинарним заточуванням?

2. Що дає подвійна форма заточки свердла?