4. Расчет и конструирование сборных резцов с механическим креплением пластин

Применяют сборные резцы с механическим креплением трех-, четырех-, пяти- и шестигранных пластин из твердого сплава, предназначенных для обработки заготовок из стали и чугуна (рис. 4.1). В корпус 1 резца запрессован штифт. На штифт свободно надевают многогранную пластину из твердого сплава 3, которую закрепляют между штифтом и задней опорной стенкой корпуса с помощью клина 4 и винта 5. Многогранные пластины повторно затачивают. После изнашивания одной режущей кромки пластину поворачивают и в работу вступает следующая режущая кромка. После изнашивания всех режущих кромок пластину заменяют новой.

Углы  у резцов с многогранными пластинами такие же, как у составных (цельных) напайных резцов с той же рабочей высотой, угол в плане может быть 45, 60 и 90°. Необходимых задних углов  и ₁ достигают путем установки пластины под соответствующим отрицательным углом _у. Для обеспечения положительных значений переднего угла , а также для завивания и дробления стальной стружки вдоль каждой из режущих кромок предусмотрены выкружки, формируемые при прессовании многогранных пластин (форма I). Геометрические элементы лезвия резцов с многогранными пластинами формы I выбирают по табл. 4.1.

Угол , образованный выкружкой, равен 20 или 25° в зависимости от размера пластины, что обеспечивает при закреплении пластины на державке под углом _у = 10° передний угол , равный 10 или 15°. Радиусы вершин выбирают минимальными (r_в = 0,4 ... 1 мм).

Сочетание малого радиуса вершины резца и большого переднего угла резца значительно уменьшает отжим заготовки силой Р_у и позволяет использовать эти резцы при малой жесткости станка и заготовки.

Сборные резцы с многогранными пластинами могут быть успешно использованы при обработке заготовок из чугуна, конструкционной и высоколегированной сталей.

Пластины для резцов делают (рис. 4.2) с выкружками (форма I) и плоскими без выкружек (форма II).

Пластины формы II целесообразно использовать в крупносерийном и массовом производстве при работе на полуавтоматах, автоматах и агрегатных станках. Для отвода сливной стружки и получения положительных передних углов на передней поверхности этих пластин образуют малогабаритные лунки доводочным чугунным диском с нанесенной на него пастой карбида бора или алмазными кругами.

В табл. 4.2 приведены рекомендуемые режимы резания при обработке заготовок из стали 45 в зависимости от размеров и формы пластин, применяемого оборудования и максимального сечения срезаемого слоя (t  S₀). По этой же таблице можно выбирать габаритные размеры пластин (при заданных режимах резания).

Рисунок 4.1 – Резец с механическим креплением неперетачиваемой многогранной пластины из твердого сплава

Рисунок 4.2 – Многогранные пластины из твердого сплава:

а – форма I; б – форма II

Таблица 4.1 – Геометрические элементы лезвия () рабочей части резцов

Для изготовления сборных резцов общего назначения рекомендуются твердые сплавы следующих марок: Т5К10, Т14К8, Т30К4, ВК6, ВК6М, ВК8. При работе с большими нагрузками для повышения долговечности корпуса резцы со стороны задней поверхности необходимо оснащать опорными пластинами (подкладками) из твердого сплава ВК8.

Габаритные и конструктивные размеры сборных токарных резцов с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин выбирают в зависимости от назначения и формы пластины по ГОСТ 20872—80, ГОСТ 20874—75* и ГОСТ 26611—85*, а технические требования к ним регламентирует ГОСТ 26613—85*.

Таблица 4.2 – Режимы резания при обработке заготовок из стали 45 резцами с многогранными пластинами

Задача 4.1. Рассчитать и сконструировать токарный сборный проходной резец с механическим креплением пластин из твердого сплава для заданной главной составляющей силы резания Р_z. Способ механического крепления пластины выбрать самостоятельно, пользуясь стандартами и справочной литературой. В вариантах № 1—5 применяют станки 16К20, в вариантах № 6—10 — станки 1А63 (табл. 4.3).

Таблица 4.3 – Данные к задаче 4.1

При расчете резца следует учесть, что основная нагрузка в процессе резания передается на винт крепления пластины из твердого сплава, который является слабым лимитирующим звеном конструкции и работает на растяжение под действием растягивающей реактивной силы Q₁ (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 – Схема для расчета резца с механическим креплением пластины из твердого сплава

Максимально допустимая главная составляющая силы резания Р_zmax = 0,7Q₁. Силу Q₁ определяют исходя из допустимого напряжения на разрыв винта _д = 500 МПа (50 кгс/мм²). Для винта из стали 45 с головкой, закаленной до твердости 37—41,5 HRCэ

Зная силу Q_l можно определить диаметр и другие размеры винта для механического крепления пластины из твердого сплава.

Библиографический список

1. Алексеев Г. А, Аршинов В. А., Кричевская Р. М. Конструирование инструмента. М.: Машиностроение, 1979. 384 с.

2. Аршинов В. А., Алексеев Г. А. Резание металлов и режущий инструмент. Изд. 3-е. М.: Машиностроение, 1975. 440 с.

3. Грановский Г. И., Панченко К. П. Фасонные резцы. М.: Машиностроение, 1975. 304 с.

4. Краткий справочник металлиста/П. Н. Орлов, Е. Л. Скороходов, Л. Ю. Беговшиц и др./Под ред. П. Н. Орлова и Е. Л. Скороходова. Изд. 3-е. М.: Машиностроение, 1986. 960 с.

6. Обработка металлов резанием. Справочник технолога/Г. Л. Монахов, В. Ф. Жданович, Э. М. Радинскпй и др./Под ред. Г. Л. Монахова. М.: Машиностроение, 1974. 600 с.

7. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. Изд. 2-е. М.: Машиностроение, S974. 416 с.

8. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Ч. Изд. 2-е. М.: Машиностроение, 1974. 200 с.

9. Общемашиностроительные нормативы режимов резаная для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Ч, 3, Изд. 3-е. М.: ЦБНТНИИ труда, 1978. 360 с.

10. Режимы резания металлов: Справочник; Под ред. Ю. В. Барановского/Л. А. Брахман, Ц. 3. Бродский, Л. А. Быков и др. Изд. 3 а, М.: Машиностроение, 1972. 407 с.

12. Справочник металлиста. Т. З./Е. Д. Баклунов, А. К. Белопухов, М. И. Жебин и др./Под ред. А, Н. Малова. М.: Машиностроение, 1977. 748 с.

13. Справочник металлиста. Т. 4/Г. Я. Андреев, Б. С. Балакшин, Г. Я. Бернштейн и др./Под ред. М. П. Новикова и П. Н. Орлова, M.I Машиностроение, 1977. 707 с.

14. Справочник металлиста. Т. 5./В. П. Бобров, Б. Л. Богуславский, Д. Е. Гиндин и др./Под ред. Б, Л, Богуславского. М.: Машиностроение, 1978, 673 с,

15. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 1./В. Б. Борисов, Е. И. Борисов, В. Н. Васильев и др./Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. 656 с.

16. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 2/Ю. А. Абрамов, В. Н. Андреев, Б. И. Горбунов и др./Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. М.: Машиностроение, 1985. 496 с.

17. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 1/К. Ф. Антипов, Б. И. Горбунов, С. Н. Калашников и др./Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. Изд. 3-е. М.: Машиностроение, 1972. 694 с.

18. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 2/В. Н. Гриднев, В. В. Досчатов, В. С. Замалин и др./Под ред. А. Н. Малова. Изд. 3-е. М.: Машиностроение, 1972. 568 с.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Элементы режимов резания. Основное (технологическое) время 2. Силы резания и мощность, затрачиваемая на резание. Скорость главного движения резания, допускаемая режущими свойствами резцов. 3. Расчет и конструирование токарных резцов 4. Расчет и конструирование сборных резцов с механическим креплением пластин Библиографический список

3 8 17 27 32

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению практических занятий

по дисциплине

«Режущий инструмент»

для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения» очной нормативной формы обучения ,