Какие существуют способы прорезания торцевых канавок
Резцы для вытачивания канавок . У резцов, предназначенных для вытачивания канавок, форма режущей кромки должна точно воспроизводить профиль канавки. Резцы для вытачивания канавок называют прорезными.
Так как ширина канавок обычно небольшая, то и режущую кромку прорезного резца делают узкой (рис. 147), что создает опасность его поломки. Эта опасность увеличивается еще тем, что головку резца суживают по направлению к стержню на 1—2° с каждой стороны (рис. 148) для уменьшения трения боковых поверхностей о стенки канавки. Для повышения прочности прорезных резцов высоту их головок делают в несколько раз больше ширины режущей кромки. С этой же целью головке придают небольшой передний угол или делают радиусную (криволинейную) заточку.
Отрезные резцы . Для отрезания применяют резцы подобные прорезным, но с более длинной головкой (рис. 149). Чтобы сократить потери материала при отрезании, изготовляют отрезные резцы с возможно узкой режущей кромкой. Длина головки резца должна быть немного больше половины диаметра отрезаемого прутка или заготовки.
Прорезные и отрезные резцы изготовляют обычно составными (см. рис. 149): державка 2 делается из углеродистой стали, пластинка 1, приваренная или припаянная к державке, — из быстрорежущей стали или твердого сплава.
Отрезные резцы новаторов производства . Токари-скоростники успешно применяют отрезные резцы, оснащенные пластинками твердого сплава. На рис. 150 показан твердосплавный отрезной резец конструкции токаря-новатора т. Мехонцева. Резец имеет на передней поверхности выкружку, облегчающую сход стружки: упираясь в уступ, стружка обламывается отдельными полукольцами и вылетает из канавки.
Техник Д. Рыжков разработал токарный отрезной резец с механическим креплением пластинки твердого сплава (рис. 151) для разрезания деталей диаметром до 80 мм.
Корпус резца состоит из призматической державки 4 и узкой головки 5. В головке профрезерован паз, благодаря которому ее верхняя часть пружинит и при завертывании винта 3 прижимает пластинку твердого сплава 1. В головке устанавливается также твердосплавная пластинка 2, служащая для завивания и ломания стружки. Для предохранения пластинки 1 от сдвига в ее нижней поверхности имеются рифления. Такие же рифления имеются в корпусе головки.
Токарь-новатор завода «Красное Сормово» В. Годяев предложил улучшенную конструкцию отрезного твердосплавного резца (рис. 152). В этом резце пластинка твердого сплава получает путем шлифования клиновую форму с углом 60°. Такую же клиновую форму придают путем фрезерования пазу державки. Угловая форма пластинки и паза увеличивает площадь припайки пластинки в 1,5 раза и способствует созданию прочного крепления, препятствующего смещению пластинки под действием боковых сил. Это позволяет вести обработку с более высокими режимами резания. Скорость резания при отрезании достигает 100 м/мин и подача 0,4—0,5 мм/об.
Установка прорезных и отрезных резцов. При отрезании или прорезании глубоких канавок особое внимание надо обращать на точную установку и хорошее закрепление резца в резцедержателе, так как небольшая ошибка при установке (перекос резца) вызывает трение стенок канавок о боковую поверхность резца. В этом случае неизбежен брак и поломка резца.
Для проверки правильности установки резца пользуются уже обработанной цилиндрической частью детали, а при отрезании от заготовки устанавливают в центрах точно обработанный валик. Затем прикладывают угольник с обеих сторон резца. При этом с обеих сторон и по всей длине головки резца должен быть ясно виден угловой зазор не менее 1° (см. рис. 148).
Резцы для вытачивания канавок, а также отрезные резцы нужно устанавливать строго по высоте центров станка; это особенно важно при работе отрезными резцами. Расположение их выше или ниже оси центров может легко привести к поломке резцов.
2. Приемы вытачивания канавок и отрезания
Вытачивание узких канавок. Для вытачивания канавок устанавливают детали в патронах или центрах или же в патроне с поддержкой задним центром.
Место, в котором следует выточить канавку или отрезать деталь, определяется при помощи измерительной линейки. Узкие канавки вытачиваются за один проход резца.
Вытачивание широких канавок. Широкие канавки вытачиваются за несколько проходов. Порядок вытачивания широких канавок следующий:
1. Вначале намечают посредством линейки или шаблона границу правой стенки канавки и подводят резцедержатель с резцом (рис. 153, а). Установив правильно резец, ему дают поперечное перемещение на глубину канавки минус 0,5 мм на чистовой проход.
2. Затем, передвигая резец влево, как показано на рис. 153, б, расширяют канавку, при этом перед последним проходом (рис. 153, в) намечают с помощью линейки границу левой стенки канавки.
3. Окончательный проход резца показан на рис. 153, е: сначала резец подается по лимбу винта поперечной подачи на полную глубину канавки, а затем резцу дают продольное перемещение слева направо и обрабатывают канавку начисто.
Отрезание. При отрезании пруток вставляют в отверстие шпинделя и закрепляют в патроне так, чтобы длина а, остающаяся после отрезания, не превышала диаметра прутка (рис. 154). При отрезании нельзя допускать дрожания резца или детали, так как в этом случае резец может сломаться.
Деталь, установленную в центрах или в патроне с поддержкой ее конца задним центром, нельзя разрезать до конца, если отрезаемый конец не установлен в люнете. В противном случае в месте прореза может образоваться очень тонкий стержень, который под действием давления резца и веса отрезаемой части сломается, резец окажется защемленным и неизбежно произойдет его поломка.
Если режущую кромку отрезного резца заточить параллельно оси центров, то отрезаемая деталь может сломаться в тот момент, когда резец не дошел еще до центра. При этом на отрезанной части останется выступ (в виде бобышечки), который затем необходимо будет срезать. Если же для отрезания использовать отрезной резец, у которого правый угол режущей кромки идет впереди левого (рис. 155), то прорезание будет происходить до самого центра.
Бобышечка, оставшаяся на правой части заготовки, срезается подрезным резцом при последующей обработке.
При отрезании деталей большого диаметра требуется резец с длинной головкой. Чтобы уменьшить дрожание, рекомендуется: 1) производить отрезание при обратном вращении шпинделя, применяя изогнутый отрезной резец, который устанавливается режущей кромкой вниз (рис. 156); 2) производить подтяжку клиньев суппорта и затяжку винта зажима суппорта от продольного смещения; 3) увеличивать подачу до предельно допустимых значений; 4) применять обильное охлаждение.
3. Режимы резания при вытачивании канавок и отрезании
При вытачивании канавок и отрезании за глубину резания t принимают ширину прореза (см. рис. 148), а подачей s считают величину перемещения резца перпендикулярно к оси детали за один ее оборот.
Ввиду малой жесткости резца и плохих условий для отвода тепла при вытачивании канавок и отрезании применяют следующие подачи и скорости резания:
при работе быстрорежущими резцами по стали средней твердости величину подачи берут от 0,07 до 0,2 мм/об, а скорость резания — в пределах 15—30 м/мин;
при работе твердосплавными резцами по стали средней твердости величину подачи берут от 0,07 до 0,1 мм/об, а скорость резания — 150—180 м/мин. Таким образом, производительность твердосплавных прорезных и отрезных резцов в 5—6 раз выше по сравнению с резцами из быстрорежущей стали.
4. Измерение канавок
Вытачивание канавок производят с поперечной подачей, пользуясь лимбом винта поперечной подачи.
Диаметр выточенной канавки измеряют штангенциркулем (рис. 157), конечно, если канавка шире ножек штангенциркуля. Часто измеряют не диаметр канавки, а ее глубину, пользуясь для этого измерительной линейкой, шаблоном (рис. 158), штангенциркулем или штангенглубиномером.
Ширину канавки измеряют линейкой, штангенциркулем, шаблоном, калибром.
5. Брак при вытачивании канавок и отрезании и меры его предупреждения
При вытачивании канавок и отрезании возможны следующие виды брака:
1) неверное расположение канавки по длине детали;
2) неправильная ширина канавки (больше или меньше требуемой);
3) неправильная глубина канавки (больше или меньше требуемой);
4) неправильная длина отрезанной детали;
5) недостаточная чистота поверхности канавки или торца отрезанной детали.
1. Брак первого вида получается при неправильной разметке места под канавку или неверной установке резца и является результатом невнимательности токаря. Брак является неисправимым. Предупредить брак можно внимательной разметкой рисок под канавки, проверкой нанесенных рисок и правильной установкой резца по длине детали.
2. Ширина канавки получается больше или меньше требуемой, если ширина резца выбрана неверно. Брак неисправим, когда ширина канавки получилась больше требуемой; при ширине канавки меньше требуемой исправление возможно дополнительным вытачиванием.
3. Глубина канавки больше требуемой получается при неправильной длине прохода резца. Брак неисправим.
4. Неправильная длина отрезанной детали получается при невнимательной работе рабочего. Брак неисправим, если длина отрезанной детали получилась меньше требуемой.
5. Недостаточная чистота поверхности канавки, а также торца отрезанной детали получается по причинам, указанным выше (стр. 158) для такого же вида брака. Кроме того, причиной может являться неверная установка резца, касающегося боковым краем уже обработанной поверхности.
Источник
Прорезание канавок и отрезание
Резцы для прорезания наружных канавок. Прорезной резец показан на рис. 114. Наиболее важным размером этого резца является ширина его, которая выбирается в зависимости от принятого способа обработки канавки.
Если прорезание канавки производится одним проходом резца, то ширина его берется равной ширине канавки. Когда обработка канавки осуществляется двумя проходами резца, ширина его принимается несколько больше половины ширины канавки и т. д.
Длина рабочей части резца должна быть несколько больше (на 2—3 мм) глубины канавки. Задний угол прорезных резцов делается равным 12°; вспомогательные задние углы принимаются равными около 2°; передний угол выбирается как и для проходных резцов в зависимости от материала резца и материала обрабатываемой детали. Вспомогательные углы в плане делаются от 1 до 2°. Чем глубже прорезаемая канавка, тем больше должны быть эти углы.
Рис. 114. Прорезной резец для наружных канавок
Приемы прорезания канавок. Прорезание канавок производится одним или несколькими проходами резца.
Возможность прорезания широкой канавки одним проходом ограничивается вибрацией детали. Поэтому этот способ применяется при прорезании канавок шириной до 5 мм в нежестких (тонких и длинных) деталях. В более жестких деталях (коротких и больших диаметров) могут быть прорезаны одним проходом резца канавки шириной до 10 мм, а в очень жестких — шириной даже до 20 мм. Установка резца для прорезания канавки, расположенной на расстоянии от торца детали, посредством линейки показана на рис. 115, а.
Рис. 115. Прорезание канавок одним (а) и несколькими (б) проходами резца
При неточных (по ширине и положению) широких канавках резец при первом проходе следует устанавливать так, как показано на рис. 115, а, т. е. так, чтобы расстояние от правой стенки канавки до торца детали получилось сразу. Глубина канавки, полученная после первого прохода резца, должна быть меньше требуемой на 0,5—1 мм. Такой же припуск на чистовую обработку дна канавки надо оставлять и при всех последующих поперечных проходах резца.
При последнем проходе резца установка его относительно торца детали (расстояние L2) проверяется посредством линейки, как показано на рис. 115, б. При этом проходе резца он подается вперед настолько, чтобы глубина канавки получилась равной требуемой. Прекратив поперечную подачу резца и переместив его продольной подачей слева направо, следует обработать начисто дно канавки.
При прорезании несколькими проходами точных (по ширине и по положению) канавок надо оставлять при первом проходе резца (рис. 115, а) на правой стенке канавок припуск 0,5—1,0 мм на чистовую обработку. Такой же припуск должен быть оставлен и на левой стенке канавки. Чистовая обработка этих стенок производится канавочным резцом поперечной подачей (к центру детали), причем первой обрабатывается та стенка, до которой задан размер, определяющий положение канавки. Так, например, при прорезании канавки (рис. 116, а) необходимо выдержать размер L1. Поэтому левая стенка этой канавки обрабатывается первой, причем измеряется (например, линейкой) размер L1. Если бы положение канавки определялось размером L2 (рис. 116, б), то сначала следовало бы обрабатывать правую стенку, измеряя размер L2, например шаблоном.
Рис. 116. Измерения при проверке положения канавки
Чистовую обработку стенки канавки производят иногда подрезными резцами (правым и левым), применяя те же приемы, как и при подрезании уступов.
В некоторых случаях чистовую обработку стенок канавки осуществляют прорезным резцом, ширина которого равна ширине канавки. В этом случае важно лишь обеспечить такую установку резца, при которой положение канавки будет правильным.
Чистовая обработка дна точных (по ширине) канавок производится так же, как это выше было указано для обработки дна грубых канавок.
Режимы резания при прорезании канавок. Подача при прорезании канавок обычно ручная. Поперечная подача должна быть небольшой — от 0,05 мм/об при ширине резца 2 мм и до 0,20 мм/об, если ширина резца близка к 10 мм.
Скорости резания при прорезании канавок должны быть небольшими.
Источник
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Точение канавок
Наиболее прогрессивна обработка канавки за одно врезание инструмента, но если глубина больше ширины канавки, то обработку канавки необходимо проводить за несколько проходов.
Помним и применяем:
1. При необходимости получения точной канавки с низкой шероховатостью за одно врезание необходимо применить пластины с боковыми зачистными кромками. Wiper пластины.
Черновая обработка канавок
2. Одним из способов обработки широких канавок — это точение в разгонку с плавным врезанием под углом. Плавное врезание под углом обеспечивает небольшие радиальные силы резания и снижает вибрации. Обеспечивается хорошее стружкообразование и отсутствие проточин. Используются круглые пластины, возможно назначать большие подачи. Но в случае точения в разгонку увеличивается количество проходов в два раза.
Чистовая обработка канавок
7. Чтобы не возникало затирания и вибраций, а также отжима инструмента оставляем припуск под чистовую обработку в пределах 0,5…1 мм. Т.е. глубина резания должна быть больше, чем радиус при вершине пластины.
8. Стратегия чистовой обработки канавок показана на рисунке ниже.
Обработка внутренних канавок
9. Большинство методов для наружных канавок применимы и для внутренних.
10. Использование СОЖ желательно под давлением.
11. Обработка внутренних канавок выполняется методом радиального врезания, а широких канавок методами многопроходного радиального врезания, а также плунжерного точения. Данные методы уже были рассмотрены выше.
12. Обработку широких внутренних канавок лучше использовать точение в разгонку. Но необходимо учитывать сход стружки, поэтому проходы программировать в направлении выхода из отверстия.
13. Используем острую геометрию пластины.
14. Выбираем самый минимальный вылет резца. Вылет инструмента не должен превышать 3D для стальных оправок, 5D для цельных твердосплавных оправок или антивибрационных оправок и 7D для антивибрационных твердосплавных оправок. Иначе возможны вибрации и поломка инструмента. Для снижения вибрация берем острые пластины с положительной геометрией и адекватные режимы резания.
15. Выбираем максимальный диаметр оправки для обеспечения максимальной жесткости и стабильности обработки, но при этом надо учитывать возможность выхода стружки.
16. Совсем в нежестких условиях берем минимальную ширину пластины и минимальный радиус при вершине. Потом обязательно проводим чистовой проход.
17. Для обеспечения хорошей эвакуации стружки строим обработку таким образом, чтобы проходы были от дна отверстия к его входу. Так как стружка сходит в направлении движения резца.
Обработка торцевых канавок
18. Используем СОЖ, точно направленную в зону резания для вымывания стружки и не застревания ее в канавке. Еще лучше использовать СОЖ под давлением вплоть до 80 бар для более лучшего стружкодробления, эвакуации стружки, а также для повышения стойкости инструмента.
19. Выбираем инструмент, позволяющий обрабатывать максимально больший диаметр на первом врезании, но подходящий для обрабатываемой торцевой канавки. Он менее изогнут и более жесткий.
20. Стратегия черновой обработки торцевых канавок показана на рисунке ниже. Проход 1 осуществляется на максимальном диаметре, при этом наблюдается стружконавивание. На проходах 2 и 3 пластины снимают 50…80% ширины пластины, при этом наблюдается стружкодробление, здесь уже возможно увеличить подачу. Затем требуется чистовой проход.
Источник
