Металлорежущие станки и инструмент: Методические указания к лабораторной работе ''Изучение конструкции резцов''

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» Кафедра технической эксплуатации и ремонта автомобилей

Ж.А.ШАХАЕВ

МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ «ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ РЕЗЦОВ»

Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет»

Оренбург 2004 3

ББК 34.63-5я7 Ш-31 УДК 621.9.025 (07)

Рецензент кандидат технических наук, профессор В.П. Апсин

Шахаев Ж.А. Металлорежущие станки и инструмент: Методические указания к лабораторной работе «Изучение конструкции резцов». – Оренбург: ГОУОГУ, 2004 – 47с.

Ш-31

Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы по дисциплине: «Металлорежущие станки и инструмент» для студентов специальностей 150200 и 230100.

Ш

16031100000 6ЛЛ-04

ББК 34.63-5я7

© Шахаев Ж.А., 2004 © ГОУОГУ, 2004 4

1 Цель работы Изучение геометрии и конструкции типовых токарных резцов. Освоение методики их заточки и измерения. Приобретение навыков в выборе материала режущей части и геометрических параметров резца.

5

2 Общие положения 2.1 Точение

Точение является наиболее распространенным методом обработки тел вращения, совершаемым резцами на станках токарной группы. Точение представляет собой совокупность действий, направленных на измерение форм и размеров заготовок (из металлических и неметаллических материалов) соответственно заданным квалитетам точности и качества поверхности. Методом точения производится обработка наружных, внутренних и торцевых поверхностей тел вращения цилиндрической, конической и сферической и фасонной поверхности. Различают следующие виды точения: 1) черновое – обдирка, обрезка и подрезка торцов заготовок; (14 квали); тет и чистоту до 2) получистовое (дает точность от 11 до 12 квалитета и чистоту от до ); ); 3) чистовое (точность от 8 до 9 квалитета, чистоту от до 4) тонкое точение и растачивание (точность от 6 до 7 квалитета и чисто). ту от до 2.2 Элементы резания при точении

Скорость резания v – путь, проходимый режущей кромкой инструмента относительно обрабатываемой поверхности, м/мин, определяется по формуле: v=

πDn 1000

=

Dn , 318

(1)

где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм; n – число оборотов детали (заготовки) в минуту. Подача (Рисунок 1) – перемещение резца при вспомогательном движении за один оборот обрабатываемой детали в мм/об. Глубина резания t – толщина слоя материала, срезаемого резцом с обрабатываемой поверхности за один проход, мм; принимается равной расстоянию между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренному по перпендикуляру к оси детали и определяется по формуле: t=

D−d , 2

(2)

где D и d – диаметры детали соответственно до обработки и после снятия резцом одного слоя в мм. 6

Ширина стружки b – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по поверхности резания. Толщина стружки а – расстояние между двумя последовательными положениями режущей кромки резца за один оборот детали, измеренное перпендикулярно к ширине стружки. Площадь поперечного сечения стружки f, мм 2, определяется по формуле: f = ts = ba.

(3)

а – точение наружной поверхности; б – растачивание отверстия; в – отрезка, проточка канавки Рисунок 1 – Поперечное сечение срезаемого слоя материала Сила резания при точении разлагается на три составляющие: Pz, Рх и Ру. Составляющая Рz – сила резания, направлена по касательной к поверхности резания; Рх – сила подачи, действует в направлении подачи; радиальная сила Ру нормальна к обрабатываемой поверхности. Ориентировочно: Рz ≈ (0,125 ÷ 0,25) Рz и Рy ≈ (0,3 ÷ 0,5) Рz.. 2.3 Инструментальные материалы

Одним из главных условий высокопроизводительной работы режущего инструмента является правильный выбор материала для его изготовления, технологии термической обработки и методов заточки и доводки рабочих поверхностей. При выборе материала для режущих инструментов исходят из условий достижения высокой производительности, требований точности обработки и качества обрабатываемых поверхностей. 2.3.1 Инструментальные ткани Углеродистые инструментальные стали (ГОСТ 1435-90) в своем составе содержат от 0,6 до 1,3 % углерода. Для изготовления режущих инструментов обычно применяют инструментальные углеродистые стали марок У10А, У11А и 7

У12А, содержащих углерода более 1 %. Эти стали приобретают высокую твердость после термической обработки (HRCэ 60 – 64), однако эта твердость при сравнительно невысокой температуре (200 – 250 °С) резко падает. Из этих сталей изготовляют метчики, плашки, развертки, напильники и другие режущие инструменты, работающие с малыми скоростями резания. Быстрорежущие стали делятся на две группы: 1) обеспечивающие нормальную производительность (марки Р18, Р12, Р9, Р18М, Р9М и Р18Ф2); 2) обеспечивающие повышенную производительность (марки Р18К5Ф2, Р9К5, Р9К10, Р9Ф5, Р14Ф4 и Р10К5Ф5). Основным компонентом, входящим в состав всех быстрорежущих сталей, является вольфрам (9 – 18 %). Кроме вольфрама, все быстрорежущие стали содержат хром и ванадий. Главные свойства (красностойкость, твердость и др.) быстрорежущие стали приобретают в результате термической обработки – закалки и многократного отпуска. Быстрорежущие стали первой группы имеют универсальное применение; стали второй группы, обладающие рядом специфических свойств, имеют более узкое, специальное назначение. Основными из быстрорежущих сталей первой группы являются Р18, Р9, Р12. Стали первой группы Р18М и Р9М вследствие присутствия 0,6 – 1,0 % Мо более чувствительны к обезуглероживанию, чем стали Р18 и Р9. Сталь Р18Ф2, содержащая 2% Va, имеет большую теплостойкость (до 625 – 630 °С), более высокие режущие свойства и используется главным образом для инструментов, обрабатывающих стали повышенной прочности (σв = 800 – 1000 MПa). Группа быстрорежущих сталей, обеспечивающих повышенную производительность, характеризуется наличием в их составе кобальта (марки Р18К5Ф2, Р9К5Ф2, Р9К10Ф2 и Р10К5Ф5) и повышенным содержанием ванадия (марки Р9Ф5 и Р14Ф4); применяются эти стали для обработки нержавеющих и жаропрочных сплавов. Вольфрамомолибденовые стали. Эти стали (Р6МЗ, Р9М4, Р12МЗ и др.), содержащие 3 – 4 % Мо, равноценны сталям Р9 и Р18 по своей красностойкости, но превосходят их по механическим и режущим свойствам. Кобальтовая быстрорежущая сталь Р18Ф2К8М, содержащая 18 % W; 1 % Мо; 2,1 % Va и 8 % Со, обладает повышенными свойствами по теплостойкости (650 – 660 °С) и твердости, достигающей HRCэ 69 – 69,5. При резании труднообрабатываемых сплавов стойкость инструментов из стали Р18Ф2К8М в 2 – 4 раза выше, чем у инструментов из быстрорежущей стали нормальной и повышенной производительности. 2 3.2 Твердые сплавы Металлокерамические твердые сплавы получают методами порошковой металлургии. Основными компонентами твердых сплавов являются карбиды вольфрама WC, титана TiC и тантала ТаС. Кобальт Со в составе твердых металлокерамических сплавов является цементирующей связкой. ГОСТ 3882-74. предусматривает три группы металлокерамических твер8

дых сплавов: 1) однокарбидные, содержащие карбиды вольфрама WC (марки ВК2, ВКЗ, ВК4, ВК6, ВК6М, ВК8, ВК8В; 2) двухкарбидные, содержащие карбиды вольфрама WC и карбиды титана TiC (марки Т5К10, Т14К8, Т15К6, ТЗОК4; 3) трехкарбидные, содержащие карбиды вольфрама WC, карбиды титана TiC и карбиды тантала ТаС (марки ТТ7К12 и ТТ7К15). Твердые сплавы обычно изготовляют в виде пластинок путем спекания при температуре около 1500 °С в электрических печах. Основная особенность инструмента, оснащенного пластинкой из твердого сплава, заключается в том, что его режущие свойства не снижаются при температуре нагрева в зоне резания до 800 – 9000 °С. Поэтому такие инструменты пригодны для обработки высокопрочных металлов (включая закаленные стали) и неметаллических материалов (стекла, фарфора, пластмасс и др.). Недостаток твердых сплавов – их хрупкость. Пластинки из твердых сплавов припаивают или прикрепляют механически к стальному корпусу инструмента. Вязкость отдельных металлокерамических твердых сплавов (а следовательно, и их хрупкость) зависит от содержания в них кобальта. Сплавы, содержащие наименьшее количество кобальта (ВК2, ВКЗ, ТЗ0К4), обладают меньшей вязкостью; их применяют для инструментов, срезающих тонкие стружки на чистовых операциях. Сплавы, содержащие наибольшее количество кобальта (ВК8, Т5К10, Т14К8), обладают наибольшей вязкостью; их применяют при снятии стружек большого сечения, на черновых операциях. Однокарбидные сплавы группы ВК (ВК2, ВКЗ, ВК4, ВК6, ВК8 и др.), как менее хрупкие, применяют при резании чугунов и других хрупких материалов. Для обработки сталей применяют инструменты, оснащенные двух карбидными сплавами группы ТК (Т5К10, Т15К6, Т14К8 и др.). Режущие свойства твердых сплавов в значительной степени зависят от их структуры. Так, сплавы BK3M с мелкозернистой структурой по своим режущим и физико-механическим свойствам превосходит все другие сплавы этой группы. Этот сплав применяют при чистовой обработке чугунных деталей (в том числе закаленных). Группа трехкарбидных сплавов ТТК, содержащих карбиды вольфрама, титана и тантала, отличается повышенной износостойкостью, прочностью и вязкостью. Их применяют при обработке труднообрабатываемых сталей аустенитного класса. Металлокерамические твердые сплавы имеют следующие физикомеханические свойства: коэффициент теплопроводности 0,065 – 0,169 кал/см·с·°С (27,2 – 70,7 Вт/м·К), твердость HRA 86,5 – 91; предел прочности при сжатии 3300 – 4000 МПа и предел прочности при изгибе 900 – 1550 МПа. Минералокерамические сплавы. Синтетический материал – минералокерамика ЦМ332, основу которой составляет глинозем (Аl2O3). Минералокерамика ЦМ332 обладает высокими твердостью (HRA 91 – 93) и теплостойкостью (1190 – 1200 °С), но уступает металлокерамическим сплавам по пределу прочности на изгиб (300 – 400 МПа) и поэтому имеет ограниченное применение на операциях получистового и чистового точения чугунов и сталей. Эльбор Р – это высокотвердый материал, получаемый на основе кубиче9

ского нитрида бора в виде крупных поликристаллов (диаметром 3 – 6 мм и длиной 4 – 5 мм). По твердости элъбор Р приближается к твердости алмаза (8,4 ГПа), а его теплостойкость в 2 раза выше теплостойкости алмаза (~ 1600 °С). Инструмент из эльбора Р используется при обработке закаленных и цементированных сталей, высокопрочных чугунов, твердых сплавов, стеклопластиков. Инструменты, оснащенные модификациями эльбора Р, позволяют производить с высокой стойкостью прерывистое точение и фрезерование. При растачивании отверстий в закаленных сталях резцы из эльбора Р обеспечивают точность по 6,7 квалитету и шероховатость от до . 2.3.3 Алмазы Алмазы применяют для оснащения лезвийных и абразивных режущих инструментов. Алмазы отличаются исключительно высокой твердостью (порядка 98,1 ГПа), намного превосходящей твердость других абразивных материалов. Модуль упругости алмаза составляет 9 – 101 кгс/мм2 (0,88 ТПа), а предел прочности на изгиб 210 – 490 МПа. Наряду с высокой твердостью алмазы обладают высокой износостойкостью, что позволяет производить обработку цветных металлов и пластмасс на высоких скоростях резания. Вследствие высокой теплопроводности (0,35 кал/см·С° или 46,54 Вт/м·К) алмазы хорошо отводят тепло, выделяемое при резании, что способствует повышению стойкости инструмента. Обладая высокой твердостью, алмазы отличаются повышенной хрупкостью, это сильно ограничивает область их применения. 2.4 Резцы для точения

По форме головки резцы бывают: прямые, отогнутые, оттянутые и изогнутые; по направлению подачи: правые, левые; по способу изготовления: цельные, составные и сборные. Цельные применяют для работы на малых скоростях резания. В составных к стержню приваривают пластики из быстрорежущей стали или припаивают металлокерамические пластинки. Сборные резцы бывают четырех типов: с механическим креплением пластин из, твердого сплава; с механическим креплением сменной вставки с напаянной металлокерамической пластиной; с механическим креплением неперетачиваемых многогранных твердосплавных или минералокерамических пластин. Основные типы стандартных резцов из быстрорежущей стали и резцов с пластинками из твердых сплавов регламентированы ГОСТ 10044-62 и ГОСТ 10046-62, ГОСТ 9795-84, а технические требования на резцы – ГОСТ 10047-62 и ГОСТ 5688-61. Формы и размеры пластинок для резцов стандартизированы ГОСТ 2209-90. Выбор марок твердого сплава для различных условий обработки приведен в таблице А.1, приложение А. Размеры сечения стержней токарных резцов приведены в таблице Б.1, приложение Б, а рекомендации по выбору сечения резцов в зависимости от сечения снимаемой стружки – в таблице Б.2, приложение Б, которой указана также 10

рекомендуемая длина стержня резца в зависимости от его сечения. При выборе сечения стержня резца следуете учитывать высоту центров станка, руководствуясь данными таблицы Б.3 приложения Б. Помимо стандартных применяют и нормализованные резцы, например резцы для автоматов продольного точения и других станков. Наряду с обычными твердосплавными резцами широкое применение имеют резцы с неперетачиваемыми многогранными пластинками из твердого сплава. Размеры резцов и пластинок регламентированы нормалями машиностроения. На рисунке 2 приведены конструкции типовых токарных резцов.

а – проходной прямой; б – проходной отогнутый; в – проходной упорный; г– подрезной; д – расточной; е – отрезной; ж – резьбонарезной; з – проходной упорный с неперетачиваемой пластиной; и – фасонный Рисунок 2 – Токарные резцы

11

3 Основные элементы и геометрические параметры резцов 3.1 Части и элементы токарного резца

Одним из наиболее простых и распространенных режущих инструментов является резец, состоящий из двух частей головки А – рабочей части, имеющей режущие кромки, и стержня (тела, корпуса) Б, служащего для закрепления резца (Рисунок 3). Различают следующие элементы головки резца: передняя поверхность 4, главная 6 и вспомогательная 1 задние поверхности; главная режущая кромка 5; одна или две вспомогательные режущие кромки 3; в некоторых случаям резцы могут иметь переходную режущую кромку 7 и примыкающую к ней переходную заднюю поверхность 5; вершина резца 2 представляет собой место сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок. Вершина резца может быть острой, закругленной или в виде прямой линии.

а – проходной резец; б – проходной резец с переходной режущей кромкой Рисунок 3 – Части и элементы токарного резца Форма режущей части резца определяется конфигурацией и расположением его передней и задних поверхностей (главной и вспомогательной) и режущих кромок. Взаимное расположение указанных поверхностей и кромок в пространстве определяется при помощи углов, называемых углами резца. В зависимости от условий работы резцов применяют несколько форм передней поверхности: плоскую без фаски (Рисунок 4а), плоскую с фаской (Рисунок 4б) и радиусную с фаской (Рисунок 4в).

Рисунок 4 – Формы передней поверхности 12

3.2 Поверхности и координатные плоскости при резании токарными резцами

При точении различают следующие поверхности (Рисунок 5); обрабатываемую поверхность 1, представляющую собой поверхность срезаемого слоя заготовка; обработанную поверхность 3, т. е, новую поверхность, полученную после снятия стружки; поверхность резания 2, образуемую непосредственно рабочей частью главной режущей кромки резца.

Рисунок 5 – Поверхности и плоскости при работе токарным резцом Для определения углов резца установлены в качестве исходных следующие координатные плоскости: плоскость резания 5 – плоскость, касательная к поверхности резания 2 и проходящая через главную режущую кромку резца; основная плоскость 4 – плоскость, параллельная продольной и поперечной подачам и перпендикулярная к плоскости резания (у токарных стержневых резцов с призматическим телом за основную плоскость может быть принята нижняя опорная поверхность резца); главная секущая плоскость – плоскость, перпендикулярная к проекции главной режущей кромки на основную плоскость (N - N – след этой плоскости, (Рисунок 6); вспомогательная секущая плоскость - плоскость, перпендикулярная к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость (N1 - N2 – след этой плоскости). 3.3 Геометрические элементы режущей части резца

Следует различать углы резца, рассматриваемого как геометрическое тело, т. е. в статическом состоянии, и углы, получаемые в процессе резания. Вначале рассмотрим углы резца в статическом состоянии. У всякого резца различают главные и вспомогательные углы. Главные углы измеряют в главной секущей плоскости N - N (Рисунок 6), к ним относятся: главный задний угол α – угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания; угол заострения β – угол между передней и главной задней поверхностями резца; передний угол γ – угол между передней поверхностью рез13

ца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания, угол резания δ – угол между передней поверхностью и плоскостью резания.

Рисунок 6 – Углы резца в статическом состоянии Между четырьмя главными углами (Рисунок 6) существуют следующие зависимости: α + β + γ = 900; δ + γ = 900 δ = α + β = 900 – γ. Если угол резания δ меньше 90º (Рисунок 6,I) передний угол резца считается положительным; когда угол резания больше 90º, передний угол – отрицательный (Рисунок 6.III) Вспомогательные углы измеряются во вспомогательной секущей плоскости N1 - N1; к ним относятся: вспомогательный задний угол α1 – угол между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости, вспомогательный передний угол γ1 – угол между следом передней поверхности резца и следом плоскости, проходящей через вспомогательную режущую кромку параллельно основной плоскости. Кроме рассмотренных углов, резец имеет углы в плане и угол наклона главной режущей кромки (Рисунки 6 и 7). Углы в плане измеряют в основной плоскости. Главный угол в плане φ – угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи. Вспомогательный угол в плане φ1 – угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи. Угол при вершине в плане ε – угол 14

между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость. φ + φ1 + ε = 1800 (Рисунок 6). Угол наклона главной режущей кромки λ – угол, заключенный между главной режущей кромкой и плоскостью, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости (Рисунок 7). Этот угол измеряется в плоскости, проходящей через главную режущую кромку, перпендикулярно основной плоскости. Угол наклона главной режущей кромки считается положительным, когда вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки (Рисунок 7а), отрицательным, когда вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки (Рисунок 7в), и равным нулю, когда, главная режущая кромка параллельна основной плоскости (Рисунок 7б). Углы режущей части резца, как и любого другого инструмента, играют большую роль в процессе резания. Правильно назначив углы резца, можно значительно уменьшить интенсивность износа его режущей части (увеличить стойкость) и обработать в единицу времени большее количество деталей. От величины углов резца зависят также величины сил, действующих при резании на систему станок – приспособление – инструмент – деталь (СПИД), необходимая мощность станка и качество обработанной поверхности.

а – положительный; б – равен нулю; в – отрицательный Рисунок 7 – Углы наклона главной режущей кромки резца 3адний угол α служит для уменьшения трения между задней поверхностно резца и поверхностью резания. Однако при значительном увеличении заднего угла прочность резца снижается. При выборе величины угла α необходимо учитывать свойства обрабатываемого материала и материала резца, а также условия резания. При обработке вязких материалов и снятии тонких стружек применяют резцы с большими углами α. При резании твердых и хрупких материалов, а также при снятии толстых стружек выбирают меньшие углы α. Для различных условий токарной обработки величина заднего угла лежит в пределах 6 – 12º. Передний угол γ оказывает большое влияние на процесс образования стружки. С увеличением переднего угла облегчается врезание резца в металл, уменьшается деформация срезаемого слоя, облегчается сход стружки, уменьшаются силы резания и расход мощности. Вместе с тем увеличение переднего угла приводит к уменьшению угла β т. е. к ослаблению режущего клина и снижению его прочности, что вызывает увеличение износа резца как вследствие выкрашивания режущей кромки, так и вследствие менее интенсивного отвода 15

тепла от. поверхностей нагрева резца. Поэтому при обработке твердых и хрупких материалов для повышения прочности и стойкости инструмента следует применять небольшие передние углы, а при обработке мягких и вязких металлов – большие. Вследствие повышенной хрупкости твердых сплавов и минералокерамики для инструмента, оснащенного такими материалами, величину переднего угла необходимо назначать меньшей, чем для инструмента с режущей частью из инструментальных сталей. При обработке закаленных сталей инструментами, оснащенными пластинками из твердого сплава, а также при ударной нагрузке (прерывистое резание) следует для увеличения прочности режущей кромки применять даже отрицательные передние углы (Рисунок 6.III). Величину переднего угла выбирают в зависимости от механических свойств обрабатываемого материала, материала резца и формы передней поверхности. Рекомендуемые величины переднего и заднего углов резца приведены в справочнике по режимам резания. Угол наклона главной режущей кромки λ служит для отвода стружки в определенном направлении: при +λ – к обработанной, поверхности; при -λ – к обрабатываемой поверхности (Рисунок 8). При положительном угле наклона режущей кромки +λ (Рисунок 8а) для любой ее точки М вектор скорости срезания стружки ν, нормальный к радиусу ОМ, может быть разложен на вектор νx, нормальный к режущей кромке, и вектор νs, направленный вдоль режущей кромки к вершине резца. Под действием вектора νs стружка отклоняется в сторону обработанной поверхности. При отрицательном угле наклона режущей кромки – λ (Рисунок 8б), вектор νs направлен вдоль режущей кромки к обрабатываемой поверхности и отклоняет стружку в ту же сторону.

Рисунок 8 – Влияние угла λ на направление схода стружки Положительный угол +λ. служит также для упрочнения режущей кромки, поэтому при ударных работах (прерывистом резании) резцами с твердосплавными пластинками, а также при обработке закаленных материалов необходимо угол λ делать положительным в пределах 5 – 20º. При положительном значении угла λ (Рисунок 9а), ударная сила в момент врезания резца приходится не на вершину резца, а на более прочное место режущей кромки, удаленное от вершины. 16

Рисунок 9 – Соприкосновение заготовки с резцом

17

4 Приборы и измерение геометрических параметров резца Длины рабочей части, державки и размеры сечения державки измеряют штангенциркулем или измерительной линейкой, геометрические параметры резцов – универсальным, настольным или маятниковым угломерами. Углы в плане измеряют универсальным угломером. На рисунке 10, показано измерение главного угла в плане φ универсальным угломером (точность измерения 2'). При измерении данного угла планку 1 угломера прикладывают к режущей кромке, а 2 – к боковой стороне 3 резца. Показания на шкале угломера дают значения углов φ. Подобным методом измеряет вспомогательный угол в плане φ1. Угол при вершине в плане определяют по формуле: ε = 180º - (φ + φ1). Настольным и маятниковым угломерами измеряют главные и вспомогательные (передние и задние) углы, а также угол наклона главной режущей кромки.

Рисунок 10 – Измерение главного угла При измерении главного α и вспомогательного α1 задних углов настольным угломером (Рисунок 11а) планку 1 совмещают с соответствующей задней поверхностью (главной и вспомогательной) перпендикулярно, соответственно, главной и вспомогательной режущим кромкам. При измерении главного γ и вспомогательного γ1 передних углов настольным угломером (Рисунок 11б) планку 2 совмещают с передней поверхностью перпендикулярно, соответственно, главной и вспомогательной режущим кромкам. При измерении угла λ наклона главной режущей кромки настольным угломером (Рисунок 11в) планку 2 совмещают с главной режущей кромкой резца. 18

Рисунок 11 – Измерение передних и задних углов Показания по шкале 3 (Рисунок 11) настольного угломера определяют значения углов α, α1, γ, γ1, λ. После измерения указанных выше углов значения остальных углов подсчитывают по формулам: при γ > 0

δ = 90 - γ,

β = 90 - (α + γ);

(4)

при γ < 0

δ = 90 + γ,

β = 90 - α + γ;

(5)

при γ = 0

δ = 90,

β = 90 - α .

(6)

На основании данных, полученных в результате измерения углов резца, вычерчивают его эскиз с обозначениями всех углов.

19

5 Оборудование для заточки резцов Резцы затачивают на точилах или на заточных станках. На рисунке 12 показан универсально-заточной станок мод. 3А64, состоящего из: 1 – станина; 2 – маховик вертикальной подачи; 3, 4 – кнопки «Стоп» и «Пуск»; 5 – суппорт; 6 – рукоятка закрепления стола от поворота; 7 – винт поворота стола; 8, 9 – упоры; 10 – передняя бабка; 11 – кран охлаждения; 12 – шлифовальная головка; 13 – задняя бабка; 14 – кнопка включения медленной продольной подачи; 15 – рукоятка медленной продольной подачи; 16 – планетарный редуктор; 17 – рукоятка поворота шлифовальной головки; 18 – маховик поперечной подачи; 19 – рукоятка быстрой продольной подачи.

20

Рисунок 12 – Универсально-заточной станок мод. 3А64 На рисунке13 показана кинематическая схема станка: 1 – станина; 2 – гильза; 3 – шлифовальная головка; 4 – патрубок; 5 – поворотный стол; 6 – рукоятка для поворота поворотного стола на требуемый угол; 7 – верхние продольные салазки суппорта; 8 – рукоятка для перемещения верхних продольных салазок; 9 – маховик для перемещения нижних поперечных салазок; 10 – нижние поперечные салазки суппорта; 11 – маховик для вертикального перемещения 21

гильзы; 12 – электродвигатель.

Рисунок 13 – Кинематическая схема универсально-заточного станка мод. 3А64 Для установки шлифовальной головки под требуемым углом колонна может поворачиваться в гильзе 2 на 175 град. в обоих направлениях. Угол поворота отсчитывается по шкале, нанесенной на гильзе. При заточке резец устанавливают так, чтобы его затачиваемая поверхность располагалась параллельно рабочей (торцовой) поверхности круга и чтобы режущая кромка находилась на уровне центра круга или на 3-5 мм выше его (при виде сбоку, рис. 13a и б). Заточку производят при вращении круга в направлении от режущей кромки к державке резца. Охлаждают его непрерывной струей жидкости, подаваемой в место соприкосновения резца и круга.

22

5.1 Приспособления для крепления резцов

Резцы устанавливают в приспособлении, например, в резцовую головку, в двухповоротных тисках, на подручнике и др., которое в свою очередь, закрепляется на суппорте универсально – заточного станка. Резцовые головки устроены таким образом, что закрепленные в них, резцы можно поворачивать не в главной и вспомогательной секущих плоскостях, в которых рассматриваются углы α, γ, α1, γ1, a в продольной АА (параллельной оси резца) и поперечной ББ (перпендикулярной оси резца) плоскостях (Рисунок 14).

Рисунок 14 – Плоскости заточки резцов В рабочих чертежах обычно указывают углы резца α, γ и α1, лежащие соответственно в плоскостях NN и N1N1. Однaкo для заточки резцов необходимо знать углы αА и γА в продольной плоскости АА и углы αБ и γБ в поперечной плоскости ББ. На основании геометрических построений выведены следующие формулы: γА = arctg (tgγ · cosφ – tgλ · sinφ),

(7)

γБ = arctg (tgγ · sinφ + tgλ · cosφ). (8) Формулы (7) и (8), выведены для положительного угла наклона режущей кромки (λ>0) для отрицательного угла (λ<0) формулы будут иметь обратные знаки, т е. γA = arctg (tgγ · cosφ + tgλ · sinφ), 23

(9)

γБ = arctg (tgγ · sinφ - tgλ · cosφ).

(10)

Аналогично выведены формулы для задних углов αA = arctg (tgα / cosφ),

(11)

αБ = arctg (tgα / sinφ).

(12)

Поворот резцовой головки на заданные углы производят по лимбам 1, 2 и 3 (Рисунок 15). Лимб 1 служит для настройки заданных углов φ и φ1 в плане при повороте головки вокруг вертикальной оси; лимб 2 – для настройки углов γА и αА при повороте головки вокруг продольной (горизонтальной) оси; лимб 3 – для настройки углов γБ и αБ при повороте головки вокруг горизонтальной поперечной оси.

Рисунок 15 – Схема установки резца в резцовой головке 5.2 Последовательность заточки резцов

При заточке резцов выдерживается следующая последовательность: 24

1) заточка а) заточка главной задней поверхности под углом α (Рисунок 16а); сунок 16б);

б) заточка вспомогательной задней поверхности под углом α1 (Ри-

в) заточка передней поверхности под углом γ (Рисунок 16в) 2) доводка а) доводка фаски лезвия по главной задней поверхности α; б) доводка фаски лезвия по вспомогательной задней поверхности α1;

в) доводка фаски лезвия по передней поверхности γ; г) доводка радиуса вершины (Рисунок 16 г). Установка резца на подручнике показана на рисунке 16.

Рисунок 16 – Схема установки резца на подручнике Технологический процесс заточки и доводки прямого проходного резца сечением 40×25 мм, оснащенного пластиной из твердого сплава (вариант абразивно-алмазной обработки) приведен в таблице 1 с указанием характеристики абразивного инструмента и режимов резания.

25

Таблица 1 – Технологический процесс заточки и доводки резца Режим обработки Операция

Заточка главной задней поверхности по стальному корпусу (α + 5°)

Эскиз

Характеристики круга

ЧЦ 15А 50 С1 6 К8А

Предварительная заточка главной задней поверхности по пластине из твердого сплава (α + 3°)

ЧЦ 63С 40 СМ2 5 КЗА

Предварительная заточка передней поверхности (γ = 10°)

Доводка фаски лезвия на главной задней поверхности (α = 5°)

S2t, Sпр, мм/дв. м/с (м/мин) ход

25

0,05 (3)

0,05

10

0,1 (6)

0,05

30

0,01 (0,7)

0,01

ЧЦ 15А 50 С1 6 К8А

Заточка вспомогательной задней поверхности по стальному корпусу (α1 + 5°)

Предварительная заточка вспомогательной задней поверхности по пластине из твердого сплава (α1 + 3°)

νк, м/с

ЧЦ 63С 40 СМ2 5 КЗА

ЧЦ 63С 40 СМ2 5 КЗА

12A2 – 45° AC2 80/63 M1-01 100 %

26

Продолжение таблицы 1 Режим обработки Операция

Эскиз

Характеристики круга

Доводка фаски лезвия на вспомогательной задней поверхности (α1 = 5°)

12A2 – 45° AC2 80/63 М1-01 100 %

Доводка фаски лезвия на передней поверхности (γ = -5°)

12А2 – 45° АС4 63/50 М2-01 100 %

Доводка радиуса вершины

12А2 – 45° АС4 63/50 М2-01 100 %

27

νк, м/с

30

S2t, Sпр, мм/дв. м/с (м/мин) ход

0,01 (0,7)

0,01

6 Порядок выполнения работы 6.1 Ознакомиться с элементами резания при точении. 6.2 Ознакомиться с инструментальными материалами. 6.3 Ознакомиться с типовыми конструкциями резцов. 6.4 Ознакомиться с основными элементами и геометрическими параметрами резцов. 6.5 Изучить приборы, используемые для измерения резца. 6.6 Изучить заточной станок мод.3А64. 6.7 Изучить технологический процесс заточки резца. 6.8 Произвести необходимые замеры и расчеты геометрических параметров резца. 6.9 Выполнить эскиз (рабочий чертеж) резца с указанием основных технических требований. 6.10 Определить для заданного резца: вид обработки, характер и условия обработки по таблице А, приложения А. 6.11 Определить максимальную нагрузку допускаемую прочностью резца, величину сечения срезанного слоя резцом и высоту центров станка на котором может использоваться данный резец (Приложение Б). 6.12 Уточнить геометрические параметры и форму заточки режущей части резца (Приложение В). 6.13 Действительные геометрические параметры режущей части резца сравнить с рекомендуемыми (Приложение Г). 6.14 Подобрать характеристику абразивного инструмента и режимы обработки для заточки и доводки заданного резца (Приложение Д).

28

7 Содержание отчета 7.1 Описать конструкцию, характер и условия обработки заданного токарного резца с указанием марки материала режущей части резца. 7.2 Выполнить (рабочий чертеж) эскиз заданного токарного резца с указанием основных технических требований. Примеры оформления эскиза резцов приведены в приложении Е. 7.3 Рассчитать максимальную нагрузку допускаемую прочностью державки резца. Определить по таблице величину сечения срезаемого слоя резцом и высоту центров станка, на котором используется данный резец (Приложение Б). 7.4 Уточнить геометрические параметры и форму заточки режущей части резца (Приложение В). 7.5 Рекомендуемые геометрические параметры режущей части резца указать на эскизе в скобках, рядом с действительными (Приложение Г). 7.6 Указать характеристику абразивного инструмента и режимы обработки для заточки и доводки заданного резца (Приложение Д).

29

8 Контрольные вопросы 8.1 Виды точения. 8.2 Элементы резания при точении v, t, s, f, Pz. 8.3 Какие знаете инструментальные материалы? 8.4 Типы токарных резцов. 8.5 Части и элементы токарного резца. 8.6 Поверхности и плоскости при работе токарным резцом. 8.7 Углы резца в статическом состоянии: 1) углы в плане; 2) главные углы резца; 3) вспомогательные углы резца. 8.8 Влияние угла λ на направление схода стружки. 8.9 Основные узлы универсально-заточного станка мод.3А64. 8.10 Кинематическая схема станка мод.3А64. 8.11 Последовательность заточки резца.

30

Список использованных источников 1 Справочник технолога машиностроителя Т. 2 / Под ред.А.Н.Малова. М.: Машиностроение, 1972. – 568 с. 2 Справочник машиностроителя Т. 5 / Под ред. Э.А.Сатель. М.: Машиностроение, 1964. – 920 с. 3 Справочник металлиста Т. 3 / Под ред. Н.С. Ачеркана. М.: Машиностроение, 1968. – 811 с. 4 Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки. Под ред. П.Г.Петрухи. М.: Машиностроение, 1974. – 616 с. 5 Н.А.Нефедов, К.А.Осипов. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1990. – 448 с. 6 И.П.Никитина. Лабораторный практикум часть 1.– Оренбург: ОГУ, 1997. – 100 с.

31

Приложение А (обязательное) Выбор марок твердого сплава

Таблица А.1 – Выбор марок твердого сплава для различных условий токарной обработки

закаленной стали

чугуна НВ< 240

2

специальной труднообрабатываемой стали

1

углеродистой и легированной стали

Вид обра- Характер и условия обработки ботки

3

4

5

6

7

8

9

BK8 ВК11 -

-

ВК6 ВК8

-

ВК6 ВК8

-

Т15К6 Т5К10 Т14К8 ВК8 Т15К10 ВК11

-

ВК6 ВК6 ВК6 ВК2 - ВЛ6 - ВК8 ВК8 ВК8

Т15К6Т Т14К8 Т15КВ T5K10 Т15К8 ВК8

-

ВК2 ВК2 ВК6 ВК6 ВКЗ ВКЗ ВК6 ВК6 BK8 ВК8 ВК8 ВК8

Черновое точение поковок, штамповок и литья по корке и Т5К10 окалине при неравВК8 ВК11 номерном сечении среза и прерывистом резании (с ударами) Обтачива- Черновое точение ние наруж- по корке при неравных и тор- номерном сечении цовых по- среза и непрерывверхностей ном резании и растачивание от- Черновое точение по корке при отноверстий сительно равномерном сечении среза и непрерывном резании

чугуна высокой твердости ИВ 400-700 цветных металлов и сплавов неметаллических материалов

Рекомендуемые марки твердого сплава для обработки

Получистовое и чисT15K6 Т15К10 Т14К8 ВК6 товое точение при Т14К8 ВК8 Т5К10 прерывистом резаТ5К10 ВК11 ВК8 ВK8 нии

-

ВК2 ВК6 ВКЗ BK6 ВK8 ВК8 32

Продолжение таблицы А.1 1

2

3

4

5

6

7

8

9

ВK2 Получистовое и чисBK2 ТЗ0К4 T15K6 Т15К6 ВК2 ВК2 ВК3 товое точение при ВК3 T15K6T TI4K8 T14K8 непрерывном резаВК6 Т15К6 T5K10 Т5К10 ВК6 ВК3 ВК6 нии ВК2 ВК2 ВК2 Т15K6 ВК3 T30K4 ВК3 ВКЗ ВK6 Т15К6Т Тонкое точение ВK6 Т14К8 (типа алмазной об- Т15К6 Т30К4 ВК2 работки при преры- Т60К6 ВК2 ВК2 Т15КТ ВК3 Т30К4 вистом резании ВК3 ВКЗ Т15K6Т ВK6 ВК6 ВK6 Точение фасонных поверхностей

Предварительная Т14К8 обработка резцами с T5K10 фасонным профиВК8 лем режущей части

-

Точение фасонных поверхностей

Окончательная обработка резцами с фасонным профилем режущей части

-

Отрезание и прореза- Обработка резцами ние кана- токарного типа вок

33

Т15K6 T14K8 Т5К10

Т15K6 T14K8 Т5К10 Т5К10 ВК3 ВК8 ВК11

ВK6 ВК8

-

ВК2 ВK6 ВК3 ВК6 BK8 BK8

ВК2 Т15K6 ВК3 T14K8 ВK6 Т5К10 ВК8

-

ВК2 ВК2 ВК3 ВК3 ВK6 ВK6 -

-

-

ВК2 ВК6 ВК6 ВК6 ВК3 BK8 ВK8 ВK8 BK8

Приложение Б (обязательное) Выбор поперечного сечения и длины державки резца

Преобладает прямоугольная форма сечения державки резцов, при которой врезание пластины меньше «ослабляет» корпус. Корпус с квадратной формой сечения лучше сопротивляется сложному изгибу и применяется для расточных и автоматно-револьверных резцов, а также в других случаях, когда расстояние от линии центров станка до опорной поверхности резца недостаточно велико. Корпус с круглой формой сечения применяют для расточных резьбовых, токарно-затыловочных и других резцов, так как он позволяет осуществлять поворот резца и изменять углы его заточки. Размеры поперечного сечения корпуса резца выбирают в зависимости от силы резания, материала корпуса, вылета резца и других факторов. Нормализованные размеры поперечного сечения корпуса резцов выбирают по таблице Б.1 Таблица Б.1 – Размеры сечений стержней (державок) токарных резцов Сечение Размеры в мм. Прямоугольное 6×10 8×12 10×16 12×20 16×25 20×30 25×40 32×45 40×60 50×80 Квадратное 6×6 8×8 10×10 12×12 16×16 20×20 25×25 30×30 40×40 50×50 Круглое 6 8 10 12 16 20 25 30 40 50 Ширину b или диаметр d поперечного сечения корпуса резца можно определить по формулам: при квадратном сечении (h = b)

b=3

6 Pz l

σ И.Д

,

при прямоугольном сечении (h ≈ 1,6b)

b=3

6 Pz l , 2,56σ И . Д

b=3

10 Pz l , 2,5σ И . Д

при круглом сечении

где Рz – главная составляющая силы резания, H; l – вылет резца, м (мм); 34

σИ.Д – допустимое напряжение при изгибе материала корпуса, МПа, для корпуса из незакаленной углеродистой стали σИ.Д = 200 – 300 МПа, для корпуса из углеродистой стали, подвергнутого термической обработке по режиму быстрорежущей стали, σИ.Д можно максимально увеличить в 2 раза, при прерывистом процессе снятия стружки и скоростном резании принимают σИ.Д = 100 – 150 МПа. При расчете отрезных резцов на прочность учитывают, что опасным сечением отрезного резца является место перехода от рабочей части к корпусу. Для резцов с наиболее часто встречающимся соотношением размеров сечения b/H = 1/6 ширина опасного сечения (Рисунок Б.1)

b=3

Pl 6 Pz l =3 z . 36σ И . Д 6σ И . Д

Рисунок Б.1 – Схема расчета поперечного сечения головки отрезного резца Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца при известных размерах сечения корпуса резца: для резца прямоугольного сечения Pz доп =

bh 2σ И . Д 6l

,

для резца круглого сечения Pz доп = 35

bh 2σ И . Д 32l

≈

d 2σ

И.Д

10l

.

Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца, определяется с учетом допустимой стрелы прогиба резца Pz жест =

3 fEJ l3

,

где f – допускаемая стрела прогиба резца при предварительном точении, f = 0,1 ⋅ 10 -3 м (≈ 0,1 мм), при окончательном точении f = 0,05 ⋅ 10 -3 м (≈ 0,05мм); Е – модуль упругости материала резца [для углеродистой стали Е = = (l,9⋅1011…2,15⋅1011 ) Па = (1,9⋅105…2,15⋅105 ) МПа (≈ 19500…21500 кгс/мм2)]; J – момент инерции сечения корпуса (для прямоугольного сечения 3 BH , для круглого сечения 0,05d 4); 12 l – расстояние от вершины резца до рассматриваемого (опасного) сечения (вылет резца), м (мм). Необходимо, чтобы сила Рz была меньше максимально допустимых нагрузок Рz доп и Рz жеcт или равна им: Рz ≤ Рz доп ; Рz ≤ Рz жеcт . Таблица Б.2 – Выбор поперечного сечения и длины державки резца в зависимости от сечения стружки Резцы прямоугольного сечения Резцы прямоугольного сечения Сечение срезаемого слоя в мм 2 Тип резца

1,5

2,5

4,0

6,0

9,0

12

16

Сечение державки резца В×Н в мм × мм 10×10

12×20

16×25

20×30

5×40

32×45

40×60

400

500

Общая длина в мм Токарный для одинарного резцедержателя Токарный для четырехрезцового резцедержателя Полуавтоматный

150 125 -

200

225

250

300

125-150 150-175 150-200 150-250 150-250 125 125-150 150-175 175-200 -

-

36

Продолжение таблицы Б.1 Резцы квадратного сечения Сечение срезаемого слоя в мм 2 0,5

0,75

1,0

1,5

2,5

4,0

6,0

9,0

12,0

25

32

40

300

400

Сторона квадрата в мм

Тип резца 6

8

10

12

16

20

Общая длина резца в мм Токарный для одинарного резцедержателя Токарный для четырехрезцового резцедержателя Автоматноревольверный

-

-

-

-

175

-

-

-

-

25

50

60

70

125- 125- 125- 150- 200150 150 200 250 250 80 100 125 -

200

250

Таблица Б.3 – Сечение резца в мм/мм в зависимости от высоты центров станка Установка резца В четырехгранной головке В суппорте

37

Высота центров станка в мм 150

180 – 200

260

300

350 – 400

12×20 12×20

12×20 16×25

16×25 20×30

20×30 20×30

25×40 25×40

Приложение В (обязательное) Геометрические параметры и формы заточки режущей части резцов

Таблица В.1 – Геометрические параметры и форма заточки режущей части резцов из быстрорежущей стали Форма передней поверхности Название

Обрабатываемый материал

Эскиз

Плоская с положительным передним углом

Бронза и другие хрупкие материалы. Серый чугун НВ >220. Сталь σв >800 МПа.

Плоская с положительным передним углом

Сталь σв <800 МПа и серый чугун НВ<220.

Криволинейная с фаской

Сталь σв <800 МПа. Вязкие цветные металлы и легкие сплавы.

Примечание – При работе с ударами угол наклона главной режущей кромки λ = 10°, при работе без ударов λ = 0°. Таблица В.2 – Геометрические параметры и форма заточки режущей части резцов с пластинками твердого сплава Форма передней поверхности Название

Эскиз

Обрабатываемый материал

Плоская с положительным передним углом

Серый чугун, бронза и другие хрупкие металлы и сплавы.

Плоская с отрицательной фаской

Ковкчй чугун, сталь и стальное литье 2 σв<80 кг/мм , а также при σв >800 МПа при недостаточной жесткости технологической системы. Для отвода и дробления стружки применять стружколоматель. 38

Продолжение таблицы В.2 Форма передней поверхности Название

Эскиз

Криволинейная с отрицательной фаской

Обрабатываемый материал Сталь σв<800 МПа (при необходимости завивания и дробления стружки).

Плоская с отрицательным передним углом

Сталь и статьные отливки σв >800 МПа, загрязненные неметаллическими включениями. Работа с ударами в условиях жесткой технологической системы. Примечание – См. примечание к таблице В.1.

Таблица В.3 – Геометрические параметры и форма заточки резцов с минерало-керамическими пластинами Форма передней поверхности Обрабатываемый материал Название

Эскиз

Плоская с фаской

Сталь и чугун. При обработке стали требуется накладной стружкозавиватель

Радиусная с фаской

Сталь; радиусная лунка обеспечивает стружкозавивание

Плоская с порожком

Сталь; порожек обеспечивает стружкозавивание

39

Приложение Г (обязательное) Рекомендуемые геометрические параметры режущей части резцов

Таблица Г.1 – Рекомендуемые геометрические параметры режущей части быстрорежущих и твердосплавных резцов Точение и растачивание резцами Обрабатываемый материал

черновое

чистовое α

γ

Задние α и передние γ углы 1 в град Сталь и стальные отливки σв в МПа: не более 800

6 8

12

25 12 − 25

св. 800 до1000

-

-

20 10

8 8 10

12 8 10

-10 20 10

8 8 8

10 10 12

5 8 12

более 1000 по корке, загрязненной неметаллическими включениями, при работе с ударами Стали и сплавы жаропрочные Чугун серый Чугун ковкий Медные сплавы

Главный угол в плане ϕ в град ϕ

Условия работы

30

Точение с малыми глубинами резания при особо жесткой системе СПИД. Точение при жесткой системе СПИД. Точение и растачивание при недостаточно жесткой системе СПИД. Подрезка, прорезка, отрезка. Обтачивание и растачивание ступенчатых поверхностей в упор. Обработка в условиях нежесткой системы СПИД.

45 60-75 90

40

Продолжение таблицы Г.1 Вспомогательный угол ϕ1 в град ϕ1

Условия работы

0

Черновое и чистовое точение резцами с дополнительной режущей кромкой, обработка широкими резцами Прорезка пазов и отрезка Чистовая обработка Черновая обработка Обработка с подачей в обе стороны без перестановки резца с радиальным врезанием

1-3 5-10 10-15 30

Угол наклона главной режущей кромки λ в град λ - 2…- 4 0 0–5 10 12 – 15

Условия работы Чистовое точение и растачивание Точение и растачивание стали и чугуна резцами с ϕ = 90°; Черновое точение и растачивание стали Черновое точение и растачивание чугуна Точение прерывистых поверхностей (с ударами)

Проходые, подрезные и расточные

16×25 20×20

20×30 25×25

25×40 30×30

30×45 40×40

40×60

12×20

Сечение резца в мм × мм

ЧерТверновая, 0,5 – 1 дый чистосплав вая

1,0

1,0

1,5

1,5

2 – 2,5

ЧерСталь новая, Р18 чисто- 1,5-2,0 1,5-2,0 2,0-3,0 2,0-3,0 вая

Отрезные и прорезные

41

Вид обработки

Резцы

Материал резцов

Радиус при вершине резца в мм2

-

-

0,2 – 0,5

-

-

-

-

-

Продолжение таблицы Г.1

Резцы

Всех типов

Вид обработки

Материал резцов

Ширина фаски в мм

ТверЧернодый вая сплав Черновая Р18 Чистовая

Размеры сечения резца в мм × мм 12×20

16×25 20×30 25×40 30×45 40×60 20×20 25×25 30×30 40×40

0,4

0,4

0,6

0,6

0,9

1,2

-

-

1,0 0,2-0,3

1,0 -

-

-

Угол фаски γф = -5 …- 10°. Размеры радиусной (стружкоотводящей) лунки в мм Рззмеры сечения резца в мм × мм Материал резца

Р18

Твердый сплав

Элементы 16×25 20×30 25×40 30×45 лунки 12×20 40×60 20×20 25×25 30×30 40×40 Радиус 21-25 26-30 31-40 41-50

-

Шири5,5-7 7,5- 8,5 9-10 на

-

11-13

Радиус

4-6

Ширина

2-2,5

Глубина

0,1-0,15

-

1

В числителе – для резцов из стали Р18, в знаменателе – для резцов с пластинками твердого сплава. 2 При чистовом точении нежестких деталей величины радиуса при вершине резца следует брать меньше указанных в таблице.

42

Таблица Г.2 – Геометрические параметры резцов для точения закаленной стали Геометрические параметры (углы в град) Марка твердого сплава α T15K6 ВК8; T5K10 ВК4 Т30К4 ЦМ-332 ВК3М

γ

ϕ1

ϕ

15 - 15 45 12 - 14 -10…+25 25-20 12 - 15 30 10 - 12 -10…+15 30-35 8 - 10 -5…+10 60-90 10 -6 55

λ

r в мм

15 0 1,0 10 менее 45 1-1,5 10 -20 10 + 5-10 0,5-1,0 15-30 +5 1,5-2,0 10 +6 0,5

Таблица Г.3 – Рекомендуемые геометрические параметры режущей части минерало-керамических резцов Параметры Наименование

Значение 30

Условия работы или обрабатываемый материал Точение с малыми глубинами резания в условиях особо жесткой системы СПИД

Точение в условиях жесткой системы СПИД (наиболее 45 Главный распространенное значение угла) угол в плане ϕ Точение и растачивание при недостаточно жесткой в град 60 –75 системе СПИД 90 Вспомога10 тельный угол в плане ϕ1 в 5 – 10 град 10 – 15

Обтачивание и растачивание ступенчатых поверхностей в упор. Подрезка Чистовое точение резцами с дополнительной режущей кромкой Чистовая обработка Черновая обработка

10 –15 Обработка стали σв < 700 МПа

43

10

Обработка стали σв > 70 МПа и чугуна НВ<220

0-5

Обработка чугуна HB >220

Продолжение таблицы Г.3 Параметры Наименование

Значение -5

Условия работы или обрабатываемый материал

Обработка чугуна

Угол фаски γф - 5 … Обработка стали с глубиной резания <2 мм и подачей -10 <0,3 мм /об в рад Обработка стали с глубиной резания ≥2 мм и подачей -25 0,1- 0,7 мм/об Ширина фас- 0,2 Обработка стали и чугуна ки 0,3 Задний угол α 5 - 8 Обработка стали и чугуна в град Угол наклона режущей кромки λ в град

0 - 5 Обработка с неравномерным припуском 10 Обработка с неравномерным припуском 18

Струж- Ра- 4 - 6 коотво- диус дящая ШиОбработка стали с обеспечением стружкозавивания лунка в рина 2 - 2,5 мм Глу- 0,1бина 0,5

44

Приложение Д (обязательное) Характеристики шлифовальных кругов и режимы резания при заточке инструмента

Таблица Д.1 – Характеристики круга и режимы резания при заточке инструмента из быстрорежущей стали Характеристики абразивного инструмента

Bид технологической операции и инст- Форма круга румента

Заточка рез- ЧЦ,ЧК цов, задних 12А2поверхно45° стей (ЛЧК) многолезвийного инструмента (Rа = 0,16… 0,63 мкм) ЧЦ Заточка пе12А2редних по45° верхностей (ЛЧК) лезвий инструмента с прямолинейным зубом – разверток, метчиков червячных ЧК фрез (Rz = 0,8… 1,6 мкм)

45

Режимы обработки

Подача ТверСкоПодача продость рость на глуМате- Зернидольная (конце Связка круга бину St , риал стость (стола) нvк , мм/дв. Sпр м/с трация) м/с ход (м/мин) Элек- 25-16 М– Кера0,030,08троко3СМ1 миче0,05 0,12 рунд ская (2-3) 23А К1,К5 Эльбор- ЛО 100 % Баке0 017- 0,01ЛО 100/80– ли0,03 0,02 ЛО товая (1-2) 50/40 БИ1 (Б1) Б56 Моноко- 25/16 М3 – Кера0,030,0820рундСМ1 миче0,05 0,12 25 43А ская К5 (2-3) Эльбор- ЛО 100 % Баке0 017- 0,01ЛО 63/50 – ли0,02 0,02 ЛО товая (1-2) 50/40 БИ1 (Б1) Керамическая К1,К5 Моноко- 25-16 СМ1- Кера0,030,03рунд СМ2 миче0,05 0,05 43А ская К5 (2-3)

Продолжение таблицы Д.1 Характеристики абразивного инструмента

Bид технологической операции и инст- Форма круга румента Заточка передних поверхностей лезвий инструмента с винтовым зубом – концевых, насадных фрез, сверл (Rz = = 1,6… 3,2 мкм)

ЧК

ЧК

Доводка фа- ЧЦ, ЧК сок и ленточек на лезвиях рабочей части инст12А2румента 45° (Rа = 0,08… (ЛЧК) 0,32 мкм) 12А245° (ЛЧК)

Режимы обработки

Подача ТверСкоПодача продость рость на глуМате- Зернидольная (кон- Связка круга бину St , риал стость (стола) ценvк , мм/дв. Sпр м/с трация) м/с ход (м/мин) Элек- 25-16 СМ3- КератроС1 мичекорунд ская 23А К1,К5 Моноко- 16-12 СМ3- Кера0,030,02рунд С1 миче200,05 0,04 43А ская К5 25 (2-3)

Карбид 8-6 кремния зеленый 63С Эльбор- ЛО ЛО 63/50 ЛО 50/40 Алмаз АС6 (АСВ)

СМ2С1 100 %

Бакелитовая

2025

Кера- 20миче- 25 ская К1-01 (К1), БИ1 100/80 100 % Орга- 1863/50 ниче- 20 ская В2-01, Б2

0 0170,02 (1-2) 0,008- Ручная 0,017 подача (0,5-1) с силой 10-20Н 0,0050,01

46

Продолжение таблицы Д.1 Характеристики абразивного инструмента

Режимы обработки

Bид технологической операции и инст- Форма круга румента Заточка (вышлифовывание) стружечных канавок и лунок (Rа = = 0,32… 0,63 мкм) Круглое шлифование задних поверхностей рабочей части инструмента (Rz = = 1,6… 3,2 мкм)

47

Подача ТверСкоПодача продость рость на глуМате- Зернидольная (кон- Связка круга бину St , риал стость (стола) ценvк , мм/дв. Sпр, м/с трация) м/с ход (м/мин) ВулкаЭлекПП, 2П 12-6 СТ1- нитотроСТ2 вая 0,008корунд 350,0323А 0,017 0,05 Баке- 60 (0,5-1) МонокоПП, 2П 12-6 СТ1лирунд СТ2 товая 43А

ПП

Электрокорунд 23А

40-16

Кера25мичеС1-С2 30 ская К5

0,250,33 (15-20)

0,020,04

Таблица Д.2 – Характеристики круга и режимы резания при заточке инструмента с пластиками из твердого сплава Характеристики абразивного инструмента

Bид технологической операции и инст- Форма круга румента 1 Заточка резцов и открытых задних поверхностей рабочей части многолезвийного инструмента (Rа = 0,63... 1,25 мкм) Заточка твердосплавных пластин совместно со стальным корпусом инструмента (Rа = 0,63... 2,5 мкм) Заточка: передних поверхностей многолезвийного инструмента (Rа = 0,16… 0,32 мкм)

2

Материал

3

Режимы обработки

Подача ТверСкоПодача продость рость на глуЗернидольная (кон- Связка круга бину St , стость (стола) ценvк , мм/дв. Sпр, м/с трация) м/с ход (м/мин) 4

5

6

ЧЦ, ЧК Карбид 40–25 МЗ- Керакремния СМ2 мичезеленый ская 63С К5-К8 12А2– Алмаз 200/ 100 % МеталА66 160 – ли45° ческая (АЧК) (АСВ) 100/80 М5, М1-С2 (МВ1) ЧЦ, ЧК Карбид 40-25 МЗКеракремния СМ2 мичезеленый ская 63С К5-К8 12А2– Алмаз 250/ 100 % КераАС4 200 – миче45° ская (АЧК) (АСР) 122/10 0 К1-01 (К1) ЧК, Т Карбид 25-16 СМ1- Кера12А2- кремния СМ2 миче45° зеленый ская К5 (АЧК) 63С Алмаз 160/ 100 % МеталАС2 125 – личе(АСО) 63/50 ская М2-01 (М1), М5, М1-01 (МВ1)

7

8

9

1018

4-6

0,050,10

1622

1,5-2

0,030,08

1218

4–6

0,080,10

2530

1–2

0,030,05

12 – 18

4-6

0,02 0,05

25 – 30

1-1,5

0,03 0,05

48

Продолжение таблицы Д.2 1

2

Доводка 12А2твердосплав45° ных пластин (АЧК) (Rа =0,08 ... 0,16 мкм)

3

4

Алмаз АС 4 (АСР)

63/50

1А1 Алмаз (АПП); АС2 6А2 (АСО) (АПВ) Заточка (вышлифовывание) стружколомных лунок методом глубинного шлифования с поперечной подачей (Rа = = 0,32 ... 0,03 мкм) Круглое шлифование рабочей части инструмента: предварительное (Rz = 3,2 ... 6,3 мкм) окончательное (Rz = 0,8 ...1,0 мкм) Заточка корпуса и конструкционной стали (Rа =1,25 ... 2,5 мкм) 49

1FFX Алмаз (А5П), АС2 1ЕЕ1Х (АСО) (А2П)

1А1 (АПП)

Алмаз АС-4 (АСР)

1А1 (АПП)

Алмаз АС2 (АСО)

5

6

7

100 % Метал- 25ли30 ческая М2-01 (М1), М5 50/40 50 % Баке- 20лито- 25 вая Б1, Б156 (В2-01, В1-02) Металлическая М2-01 (М1), 80/6315 – 100 % Баке50/40 20 литовая Б1, Б156, Б2-01, В1-02

8

9

0,7-1

0,7-1

0,5 – 1

Ручная подача с силой 10-20Н 0,0050,01

0,03 – 0,05

120/ 100 % Метал- 20 – 1 – 1,5 0,02 – 100 – ли25 0,05 100/80 ческая М1 , М2-01 30/60- 50 % Баке- 25 – 0,5 – 1,5 0,002 – 50/40 лито- 30 0,005 вая Б1, В2-01

ЭлектрокоЧК, ЧЦ 40 – 50 рунд 15А

С1 – С2

Керамиче- 20 – ская К8 25

3–5

0,05 – 0,1

Приложение Е (обязательное) Примеры эскизов (чертежей) токарных резцов

Рисунок Е.1 – Чертеж токарного составного проходного резца, оснащенного пластиной из твердого сплава 50

51

Рисунок Е.2 – Расточной резец с механическим креплением вставки с эльбором-Р

а – резец в сборе; б – расточная оправка; в – вставка с эльбором

52

Рисунок Е.3 – Чертеж токарного проходного сборного резца с механическим креплением алмаза

а – резец в сборе; б – корпус; в – накладка; г – вставка с алмазом

53

Рисунок Е.4 – Чертеж токарного проходного сборного резца со сменной многогранной пластиной

а – резец в сборе; б – корпус; в – пластина; г – клин