Выбор режущего инструмента и материала режущей части

 

Параллельно с разработкой схемы последовательности обработки детали производится выбор режущего инструмента. На практике получили распространение три направления в выборе конструкций режущего инструмента:

· используется инструмент общего назначения, тот же, что и для универсальных токарных станков;

· применяется специализированный режущий инструмент, который представляет собой малогабаритные резцовые вставки, имеющие регулировочные элементы для выверки положения режущих кромок.

· используется инструмент общего назначения, отличающийся более высокой точностью расположения режущих кромок.

 

На станках с ЧПУ токарной группы особенно эффективно применение инструментов с многогранными неперетачиваемыми пластинками из твердого сплава и сверх твердых материалов. Они обеспечивают стабильность геометрии, возможность использования максимальной мощности станка, повышенную стойкость инструмента, упрощают наладку станка при износе инструмента. При износе одной из режущих кромок пластинку поворачивают, вводя в работу новую грань. Погрешность положения новой грани обычно не превышает 0,1 мм и может быть легко устранена при помощи корректоров системы ЧПУ.

Широкие технологические возможности станков с ЧПУ позволяют обойтись сравнительно узкой номенклатурой инструментов при обработке различных деталей. Программируемой точкой резца служит либо его вершина, либо центр закругления при вершине.

Сборные резцы с пластинками правильной трехгранной формы применяются для нарезания резьбы с шагом менее 2 мм. Резцы с ромбическими и призматическими пластинами используют для резьбы с шагом более 2 мм.

Для расточных работ применяются как твердосплавные резцы с напаянными пластинками, так и с механическим креплением многогранных пластин. Минимальный диаметр растачиваемых отверстий составляет 12 мм. Обработку отверстий диаметром более 40 мм. осуществляют резцами с механическим креплением ромбических твердосплавных пластин. Такие резцы применяются для подрезки наружного торца, выполнения контурного точения фаски и отверстия под любым углом, растачивания сквозных, глухих или ступенчатых отверстий с обеспечением перпендикулярности торцевых поверхностей ступеней или дна отверстия.

Хотя поверхности дополнительных форм весьма многообразны, их получение во многих случаях обеспечивается не геометрией инструмента, а формообразующими движениями рабочих органов станка по программе.

Применение фасонных инструментов для работы на станках с ЧПУ встречается крайне редко. Считается, что получение всего разнообразия форм поверхностей детали должно быть достигнуто за счет полного

На сборных инструментах применяют сменные пластины из твердого сплава, режущей керамики и синтетических сверхтвердых материалов (СТМ).

 

Более подробно выбор режущего инструмента изложен в документах:

1. Сменные пластины и инструмент САНДВИК-МКТС

2. Справочник технолога-машиностроителя. Т.1
Справочник технолога-машиностроителя. Т.1

 

Назначение режимов резания

 

Элементы режима резания назначаются в следующем порядке:

 

Глубина резания – подача – скорость резания.

При черновой обработке основных форм поверхностей режимы резания следует назначать исходя из полного использования возможностей станка и инструментов, так как от черновых проходов в основном зависит производительность обработки.

Выбор глубины резания

При черновой обработке основных поверхностей заготовок из проката инструмент перемещается по траекториям вдоль оси детали с постоянной по возможности глубиной резания. Таким образом, глубина резания каждого чернового прохода определяется общим припуском на обработку, деленном на число проходов. Значение глубины резания для черновых проходов принимается по возможности максимальной.

При чистовой обработке глубина резания выбирается в зависимости от требуемой степени точности готового изделия и параметров шероховатости обработанной поверхности. Для заготовок из стали 45 при обработке цилиндрических, конических и криволинейных поверхностей с шероховатостью Rz = 20 мкм, припуск составляет 0.25 – 0.4 мм.

Подачу для черновых проходов назначают исходя из жесткости заготовки и резца, прочности державки и режущих пластинок резцов, прочности механизма подачи, допустимого крутящего момента и мощности главного привода станка. Подачи можно выбирать по нормативам для автоматизированного оборудования.

При обработке стали подача, выбранная с учетом выше перечисленных ограничений, должна также удовлетворять требованию формирования стружки, хорошо удаляющейся из зоны обработки.

Подачу для чистовой обработки основных форм поверхностей назначают исходя из требований шероховатости и точности этих поверхностей.

Скорость резания рассчитываются по формулам теории резания металлов. Из-за высокой стоимости станков – минуты работы станка с ЧПУ, стойкость инструментов, особенно с механическим креплением неперетачиваемых пластинок, может быть сокращена примерно в два раза. Что соответствует увеличению скорости резания на 20 – 25%.

При черновой обработке торцов для поддержания постоянства скорости резания следует изменять частоту вращения шпинделя, если скорость резания отклоняется от выбранного значения более чем на 20%.

Методика выбора режимов резания приведена в следующих источниках:

1. Сменные пластины и инструмент САНДВИК-МКТС

2. Справочник технолога-машиностроителя. Т.1
Справочник технолога-машиностроителя. Т.2