книги из ГПНТБ / Двоскин В.Н. Сборные резцы

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

сразу понять, какая связь существует между этими пред­ метами. А связь была прямая: мы увидели новый уни­ версальный сборный резец. Новатор рассказал нам о его конструкции и возможностях применения. Это был именно такой резец, какой мы искали, о котором просили нас токари-карусельщики крупномеханического цеха. Мы понимали, что кое-что в нем придется изменить, внести коррективы в соответствии с условиями нашего произ­ водства. Но сама конструкция резца облегчала нашу работу. Нужны были чертежи. Мне их дали в совете новаторов.

Когда я вернулся из совета новаторов на завод, С. П. Даниленко сказал мне:

— Будешь заниматься этим резцом до конца. Разбе­ рись в нем хорошенько, посмотри, что надо изменить, только не затягивай.

Прошло некоторое время, и мы приступили к изготов­ лению нового резца. Делали его полностью у себя в ла­ боратории. Сначала выполнили все фрезерные работы на державке резца. А потом использовали то же самое трехповоротное приспособление, которое обычно приме­ няют при фрезеровании резцов, выставили державку под двумя углами, просверлили и развернули два кони­ ческих отверстия в ней.

Для резцовой головки использовали обычный квад­ ратный прокат. Проточили конический хвостовик, профрезеровали место под твердосплавную пластинку и припаяли ее к головке резца. Первый опытный образец был готов. Оставалось опробовать его. Признаюсь, мы волновались, когда впервые испытывали инструмент в цехе. Ведь от первого испытания зависит многое, пре­ жде всего то, как отнесутся к резцу рабочие. В случае неудачи нелегко потом доказывать, что резец хороший.

22

Закрадывалось сомнение: «А вдруг резцовая головка повернется в державке? Или крепление при помощи конуса окажется недостаточно надежным? Тогда снова

все же не было.

В это же время я и токарь лаборатории И. Е. Жадан на токарно-револьверных станках механического цеха проводили испытания роликовых раскаток при вальце­ вании отверстий в деталях. Эти детали (втулки, шайбы нажимные и др.) были литые и имели неравномерный припуск на механическую обработку и ребра жесткости. Поэтому при точении резец воспринимал на себя пере­ менные нагрузки. А что если здесь и опробовать наш резец? Посоветовался с И. Е. Жаданом, ш взяли сбор­ ный резец и пошли в цех. И. Е. Жадан подготовил! рабо­ чее место, установил на станке деталь, закрепил резец. Я предложил для начала попробовать подрезать торец и заодно посмотреть, как резец воспринимает ударные нагрузки при точении по ребрам жесткости.

— Только начинайте с небольшой глубины,— доба­

вил я.

Жадан включил станок. Резец врезался в металл на глубину до 5 мм и снял стружку.

—Как будто бы нормально, — говорит Жадан.

—Так. Теперь проточите с глубиной пятнадцать

миллиметров.

—А головка не вывернется?

—Не должна.

Иэту стружку резец снял легко и свободно. Потом мы развернули резцовую головку, проточили деталь по наружному диаметру, затем фаску. Резец работал хоро­ шо. После того как мы проточили несколько деталей,

23

появилась твердая убежденность в том, что резец рабо­ тает безотказно и надежно.

В этот день мы испытывали чувство большого удо­ влетворения от проделанной работы.

Первые испытания вселили в нас уверенность в том, что резец вполне работоспособный и с ним смело можно идти в производственный цех. На следующий день я взял резец и оправку для заточки и пошел в технологическое бюро крупномеханического цеха. Когда я пришел туда, меня окружили технологи.

— Ну, что нового в лаборатории резания? — спросил кто-то из них.— Чем порадуете нас?

Я показал им новый резец. Отнеслись к нему с боль­ шим интересом и, честно говоря, с некоторым недоверием. Такого резца никто не видел. Конструкция необычная. Крепление — тоже. Да и возможности применения рез­ ца никто из присутствующих полностью не представлял. Инструмент переходил из рук в руки.

— Что это за уродину ты нам принес? — пошутил Ю. Дагаев, технолог цеха по инструменту.

— Это мы еще посмотрим, уродина или нет. Ты луч­ ше присмотрись к нему. Не кажется ли тебе, что в нем ты найдешь ответ на тот вопрос, который когда-то зада­ вали тебе рабочие-карусельщики?

Дагаев предложил:

— Пошли на карусельный участок. Покажем его то­ карям. Послушаем, что они скажут. Установим резец на станке, проверим его в работе.

Цель моего прихода в цех в том и заключалась, что­ бы опробовать резец на рабочем месте. Мы пошли на участок. Токаря-карусельщика А. П. Кудлая на месте не оказалось — он работал во вторую смену. Около пуль­ та управления станком стоял его сменщик Яков Ивано­

24

вич Шевченко. Передовик производства, ударник ком­ мунистического труда, он пользуется заслуженным ав­ торитетом в коллективе. Я. И. Шевченко и его сменщику, лучшему токарю-каруселыцику А. П. Кудлаю поруча­ лись самые ответственные работы, самые сложные зада­ ния.

Яков Иванович взял резец, начал рассматривать его.

— Внешне все хорошо и удобно,— сказал Шевчен­ ко.— Вот если бы его попробовать. Испытать на разных режимах, при различных условиях обработки.

— Остановка за тобой, Яков Иванович,—улыбнулся Дагаев,— пробуй.

И вот новый резец установлен на станке. Первое опробование резца непосредственно на рабочем месте в производственных условиях...

Яков Иванович включил станок, резец коснулся де­ тали.

Миллиметр за миллиметром врезался он в металл. Стружка скользила по пластине твердого сплава, изви­ ваясь и закручиваясь, обламывалась и падала на план­ шайбу. Обработанная поверхность отсвечивала сере­ бристым блеском, длина ее с каждым оборотом план­ шайбы увеличивалась. Резец как бы расписывался на детали в своей надежности. Рабочие, стоявшие у сосед­ них станков, посматривали в нашу сторону.

Резец работал, токарь останавливал станок, делал замеры, разворачивал головку в державке резца. Затем снова включал станок, выполнял все новые и новые пе­ реходы. Шло время, а резец как бы сросся со станком, был неразделим с ним. Так прошла смена.

Хотя Я- И. Шевченко дал в общем хорошую оценку резцу, но не обошлось и без замечаний. Так, например, длина конического хвостика резцовой головки оказалась

25

недостаточной, вследствие чего ее неудобно было выби­ вать из державки резца. Конический хвостовик был сы­ рым и это привело к быстрому расплющиванию его на конце от ударов молотка. Следовательно, хвостовик не­ обходимо калить. По той же причине разбивались отвер­ стия и в державке резца. А значит, и ее необходимо под­ вергать закалке.

Новые опытные образцы были изготовлены с учетом всех недостатков, выявленных при опробовании пер­ вого резца. Цель предстоящих истытаний заключалась в том, чтобы определить степень универсальности сбор­ ных резцов при обработке различных деталей, допуска­ емые режимы резания, стойкость и многие другие фак­ торы.

Испытания проводились на рабочем месте токарейкаруселыциков Я. И. Шевченко и А. П. Кудлая, с их не­ посредственным участием. Результаты оказались удо­ влетворительными. В основном, при обработке больших деталей, на которых испытывался новый универсальный сборный резец, он зарекомендовал себя работоспособ­ ным. В процессе испытаний были также вскрыты неко­ торые недостатки, связанные с технологией изготовле­ ния резцов, определены возможности повышения стой­ кости твердосплавной пластины и пути восстановления резцовых головок после их выхода из строя.

Много тревог у нас вызвало появление поперечной трещины в твердосплавной пластине резца во время ра­ боты. Впервые на это обратил внимание А. П. Кудлай, когда он обрабатывал громоздкую ребристую деталь. Резец часто воспринимал на себя переменные и ударные нагрузки. Точение велось с глубиной резания порядка 16—17 мм. И вот, переустанавливая головку в державке резца, А. П. Кудлай подозвал меня к себе.

26

— Посмотри, что это за полоски появились на плас­ тине? Не трещина ли? Сперва я подумал, что это налет пыли, хотел стереть — не стирается.

Я взял резцовую головку. Действительно, через всю твердосплавную пластину проходила темная, слегка изогнутая линия толщиной с волосок. Она пересекала пластину и по задней поверхности резца.

— Поставь новую резцовую головку, — предложил я А. П. Кудлаю. — Посмотрим, появится ли трещина снова.

Токарь установил другую резцовую головку, порабо­ тал около часа, потом снял ее. Осмотр показал, что на пластине опять появилась линия. Мы ставили еще не­ сколько резцовых головок, но картина не менялась. За­ гадочная линия появлялась на пластине каждой новой головки. Сомнений уже не оставалось — это были тре­ щины.

Отчего они появились — ответить было трудно. Но, удивительное дело,— резцовая головка с такой трещи­ ной, установленная в державку резца, продолжала ра­ ботать как ни в чем не бывало. Да и сама трещина по своей толщине если и увеличивалась, то незаметно. И все же трещина была. Значит, надо принимать меры. Это явление было тем более непонятно, что в таких же точно резцах, идущих в другом исполнении, где пласти­ на твердого сплава значительно меньше по своей длине, ничего подобного не наблюдалось. Я поинтересовался у А. П. Кудлая, не было ли у него таких случаев при ра­ боте с обычными резцами. Токарь подумал, потом от­ ветил, что такие случаи иногда бывали, особенно при работе большими резцами.

Обстановка немного прояснялась. Значит, причина возникновения трещин кроется не в конструкции резцо­ вой головки, а в чем-то другом. По всей вероятности,

27

в самой пластине и в той технологии, по которой произ­ водят ее пайку.

Ведь каждая твердосплавная пластина, поступающая на завод, уже имеет коробления, иначе говоря, какую-то кривизну поверхности в форме выпуклости или вогнутос­ ти. В определенных пределах эта кривизна допускается ГОСТом. Чем больше пластина — тем больше величина коробления. Если такую пластину припаять сразу к рез­ цу — вполне вероятно возникновение больших внутрен­ них напряжений. Тем более, что разные коэффициенты линейного расширения твердого сплава и инструменталь­ ной стали способствуют этому в паяных соединениях. В процессе охлаждения резцов после пайки могут обра­ зоваться трещины. Если они не появились сразу, то могут образоваться в процессе работы, когда резец воспри­ нимает на себя определенную нагрузку. А ведь наши резцы паялись именно так. Вывод напрашивается сам собой; не соблюдена технология пайки, опорные поверх­ ности пластины необходимо шлифовать. Мы изготовили новые резцовые головки, и результаты не земедлили сказаться.

Испытания новых резцов продолжались. В этот пе­ риод было установлено, что при заточке и доводке рез­ цов алмазными кругами их стойкость значительно повы­ шается по сравнению с заточкой на абразивных кругах. Это тоже было важно. С увеличением стойкости резцов увеличивается и срок их службы. Значит, резцы лучше всего затачивать алмазными кругами.

За время работы сборными резцами у нас начали со­ бираться такие резцовые головки, которые имели сколы на одной из своих вершин порядка 5—6 мм в глубь твер­ досплавной пластины. Практически, когда такие сколы появлялись на обычных проходных, подрезных или упор­

28

ных резцах, рабочий относил их в кладовую, и инстру­ мент списывался как непригодный к эксплуатации. А как поступать с нашими резцами? Правильный выход из этого положения подсказали рабочие. Они нашли при­ менение таким резцам.

Если резцовая головка до того, как выкрошилась пластина, работала в качестве проходного или подрез­ ного правого резца, то ее переустанавливали в другую державку. И теперь уже использовали в качестве левого резца. В зависимости от величины скола головка приме­ нялась при черновом или чистовом точении. Это также значительно увеличивало срок службы резца.

Ну, а как быть с такими резцовыми головками у которых с двух сторон имеются аналогичные выкраши­ вания? Форма головки такова, что сделать из нее другой резец, даже меньших размеров, нельзя. Что же, нужно выбрасывать ее, отправлять на переплавку? Оказывает­ ся, что и в этом случае можно продлить срок ее служ­ бы. Но решен этот вопрос был уже позже, после того, как новый универсальный сборный резец был внедрен на рабочем месте Я. И. Шевченко и А. П. Кудлая.

Мы внедрили новый резец на одном рабочем месте, а не на всем карусельном участке не случайно. Для того чтобы полностью оснастить участок новым инструмен­ том, необходимо было твердо знать месячный расход его на одном рабочем месте. Только тогда можно прикинуть, сколько универсальных резцов, а в основном резцовых головок, потребуется для нормальной работы участка в течение месяца. Преследовалась еще одна цель: пока­ зать рабочим участка преимущества резца уже не в усло­ виях испытаний, а в повседневной работе на протяжении нескольких месяцев.

29