| |||||
МЕНЮ
| Резцы для станков с ЧПУРезцы для станков с ЧПУсмотреть на рефераты похожие на "Резцы для станков с ЧПУ" План Резцы для токарных работ на станках с ЧПУ. 1 Отличия токарных резцов по назначению. 1 Базовые схемы резцов. 4 Подсистема резцов для станков с ЧПУ. 7 Инструментальные материалы. 15 Заточка резцов. 23 Список литературы. 28 Резцы для токарных работ на станках с ЧПУ. Токарные резцы предназначены для выполнения всего многообразия различных операций на станках с ЧПУ, на ГПМ и ГПС, а также на станках токарной группы с ручным управлением. Отличия токарных резцов по назначению. По назначению система токарных резцов подразделяется на следующие подсистемы: . для наружного точения, растачивания, нарезания резьб, прорезания канавки отрезания на станках легких и средних серий; . для работ на тяжелых, крупных токарных и карусельных станках; . для работ на ГПМ, многоцелевых станках со встроенными роботизированными комплексами автоматической смены инструмента; . для специальных работ (резцы для плазменно-механической обработки, фасонные). Каждая из подсистем имеет свои специфические особенности, обусловленные многими факторами и в первую очередь конструкцией оборудования, его технологическим назначением и т.д. Система резцов базируется на общих методологических принципах и предусматривает: . разработку (выбор) и унификацию надежных методов закрепления сменных пластин в державке (в том числе цельные и составные резцы, с напаянными пластинами, сборные); . обеспечение удовлетворительного дробления и отвода, стружки из зоны резания; . достаточно высокую точность позиционирования вершин сменных пластин (за счет создания точных баз гнезда); . быстросменность и удобство съема и замены сменных пластин, режущего элемента или кассеты (блока); . унификацию и максимально допустимое сокращение (сведение к оптимальному значению технико-экономических показателей промышленного производства и применения) числа методов закрепления пластин в державке; . возможность использования всей гаммы и размеров сменных пластин отечественного и зарубежного производства; . соответствие точностных параметров резцов международным стандартам; . обязательность применения специальных деталей крепежа (винтов, штифтов и т.п.) повышенной точности и надежности разработка новых форм и размеров режущих пластин, форм их передних поверхностей, обеспечивающих удовлетворительное дробление и отвод стружки; . использование опыта новаторов и изобретателей; . применение прогрессивных ресурсосберегающих технологий изготовления деталей крепежа, ключей; технологичность и экономичность изготовления (сбережение материалов и трудовых ресурсов); . возможность применения составных (найденных, цельных, клееных и других подобных соединений) твердосплавных пластин с блоками (державками) инструмента в случаях несомненной их технико-экономической эффективности или невозможности конструкторского решения резца в сборном варианте (в первую очередь для малых сечений державок, некоторых расточных и отрезных операций и т.п.). Подсистемы конструкций резцов созданы на основе общепринятой мировой практикой системы форм державок и углов в плане для обеспечения всех операций точения. Например, для подсистемы наружного точения и растачивания формы державок, обеспечивающих выполнение всего многообразия переходов токарной обработки, предусмотрены международные (ИСО 5910, 5909 и др.) и отечественные стандарты. Базовые схемы резцов. В настоящее время, несмотря на огромное многообразие конструкции и
схем узлов крепления сменных многогранных пластин в державках, ведущие
зарубежные изготовители резцов используют в серийном производстве весьма
ограниченное число методов закрепления. Ограничено их число и в
отечественных подсистемах резцов. Например, в подсистемах для наружного
точения и растачивания на станках легких и средних серий приняты четыре
базовые схемы конструкции узлов крепления СМП (обозначение креплений по . без отверстия – прихватом (тип С); . с цилиндрическим отверстием – рычажным механизмом (тип Р); . штифтом и прихватом (тип М); . с тороидальным отверстием – винтовым механизмом (тип S). Пластины без отверстия закрепляют по методу С. За основу принята
конструкция, широко применяемая на автомобильных заводах. При таком методе
закрепления режущие пластины базируют в закрытом гнезде державки по двум
базовым поверхностям и сверху прижимают к опорной поверхности прихватом. Резцы с креплением СМП по методу С имеют различные исполнения: для режущих пластин с задним углом и без заднего угла; с опорными пластинами; без опорных пластин. Следует отметить, что СМП заднего угла имеют в 2 раза больше режущих
кромок, чем СМП с задним углом. На передней поверхности СМП с задним углом
выполнены стружколомающие канавки для дробления и отвода сливной стружки. Резцы с опорной пластиной широко применяют при точении и растачивании;
резцы без опорной пластины – при растачивании малых отверстий и точении на
станках легких серий (сечение h [ b державки резца 12 х 12…16 х 16 мм). В таких резцах можно использовать СМП из твердого сплава, керамики и т.п. Резцы с СМП с положительными углами обеспечивают уменьшение сил резания, поэтому их рекомендуется применять при обработке нежестких деталей. Эти резцы можно также применять с накладными стружколомами. Для наружного точения и растачивания в резцах с закреплением по методу СМП базируется в закрытом гнезде державки, а рычаг, приводимый в
действие винтом, подтягивает ее к двум боковым стенкам гнезда и надежно
прижимает к опоре. Опорную пластину закрепляют разрезной втулкой. Для контурной обработки на станках с ЧПУ, ГПМ и ГПС, позволяющей за
один рабочий ход обточить несколько поверхностей детали, применяют резцы с
ромбическими СМП ((=80( и 55(). Промышленные партии резцов с L-образным
рычагом для наружного точения и растачивания широко освоены в серийном
производстве инструментальными заводами Минстанкпрома, их выпускают по ТУ2- Подсистема резцов для станков с ЧПУ. Для выполнения одним резцом предварительных и окончательных операций в
первую очередь на универсальных станка с ручным управлением разработана
гамма резцов с модернизированным клиновым креплением СМП клин-прихватом Разработана также подсистема токарных отрезных и канавочных резцов для станков с ЧПУ и ГПМ, в которую включены следующие резцы. 1. Отрезные резцы повышенной надежности с напайными твердосплавными пластинами. От выпускаемых по ГОСТ 18884-73 отрезных резцов их отличает: . повышенная точность изготовления и взаимного расположения поверхностей державки, что обеспечивает их применение на станках с ЧПУ; . использование новых, в том числе трехслойных, марок припоев и замена материала державки на сталь 35ХГСА или 30ХГСА практически исключает трещинообразование при напайке, что позволит сократить расход резцов примерно в 3-4 раза; . повышенное качество и точность заточки резца уменьшают затраты потребителя на первичную заточку на 0,3-0,4 р; . улучшенный внешний вид. Основные размерные параметры резцов полностью соответствуют стандарту 2. Резцы отрезные державочные с механическим креплением сменных неперетачиваемых твердосплавных режущих пластин. Резец состоит из державки, неперетачиваемой однокромочной режущей пластины, подпружиненного прихвата. На опорной поверхности режущей пластины выполнен V-образный выступ, которым ее устанавливают в V-образном пазу гнезда державки. При закреплении гарантируется поджим режущей пластины со стороны упорной поверхности гнезда. Геометрические параметры режущей части обеспечивают хороший отвод стружки из зоны резания, что особенно важно при обработке заготовок из вязких материалов. Использование режущих пластин из твердых сплавов с износостойким покрытием обеспечивает повышение стойкости в 2-4 раза. 3. Отрезные пластинчатые резцы с механическим креплением сменных неперетачиваемых твердосплавных режущих пластин предназначены для выполнения операций отрезки в первую очередь на универсальных станках с ручным управлением. Резец состоит из блока, закрепленного в резцедержателе станка, пластинчатой державки и неперетачиваемой двухкромочной режущей пластины, которая закрепляется упругим лепестком державки. Опорные поверхности режущей пластины выполнен в виде V-образных пазов, которыми она взаимодействует с V-образными выступами гнезда и упругого лепестка державки. Уменьшение ширины одной из двух режущих кромок на 0,3-0,4 мм обеспечивает работоспособность каждой режущей кромки в пределах нормативного среднего периода стойкости, но для этого изношенная, отработавшая кромка должна быть переточена на 0,3-0,4 мм. Такое техническое решение обеспечивает экономию твердого сплава. Пластинчатая державка позволяет настраивать значение ее вылета из блока на требуемый размер, что делает резец более универсальным. Форма передней поверхности режущих пластин обеспечивает удовлетворительное стружкообразование и хороший отвод стружки при обработке заготовок из различных сталей в широком диапозоне подач. 4. Канавочные державочные резцы с механическим креплением сменных перетачиваемых твердосплавных режущих пластин предназначены для работы на универсальных станках и станках с ЧПУ. Их используют в первую очередь для прорезания канавок точных размеров. В качестве режущего элемента используют твердосплавные пластины, выпускаемые по ГОСТ 2209-83. Наружную форму режущей части и требуемый размер обеспечивают заточкой. На базе этой конструкции освоены и серийно выпускают канавочные резцы для обработки наружных прямых и угловых канавок; для обработки внутренних прямых, угловых и зарезьбовых канавок. При рациональной эксплуатации допустимое число переточек не менее 20. 5. Канавочные резцы с механическим креплением сменных неперетачиваемых твердосплавных режущих пластин состоят из державки, двукромочной режущей пластины и зажимочного винта с шайбой. Опорные поверхности режущей пластины выполнены в виде V-образных пазов, которыми она взаимодействует с V- образными выступами гнезда. Режущую пластину закрепляют винтом, взаимодействующим с верхней частью гнезда, образованного прорезью в державке. Точность базирования и фиксация режущей пластины от продольного
смещения обеспечивается наличием в гнезде упорной базовой поверхности. Наличие на режущей пластине двух режущих кромок обеспечивает экономию твердого сплава. Форма передней поверхности режущих пластин обеспечивает удовлетворительное стружкообразование и хороший отвод стружки в широком диапазоне подач. Представленная номенклатура резцов обеспечивает возможность выполнения всех видов отрезных и канавочных операций. Для нарезания резьб на токарных станках используют резцы с напаянными твердосплавными пластинами по ГОСТ 18885-73, с механическим креплением твердосплавных пластин. Конструкция резца с механическим креплением перетачиваемых пластин
аналогична конструкции канавочного резца для прорезания прямых канавок,
отличие лишь в заточке режущей пластины с углом профиля при вершине равным В резцах с механическим креплением неперетачиваемой режущей пластины ромбической формы требуемая геометрия режущей части пластины обеспечивается прессованием и спеканием. Для надежного крепления режущей пластины в глухом гнезде державки на ее передней поверхности имеется V- образный паз, предназначенный для соединения с прихватом. Шаг нарезаемых резьб находится в пределах от 2,5 до 6,0мм. Резьбы специального профиля на трубах, муфтах, ниппелях и замках нефтяного и геологоразведочного оборудования в зависимости от профиля резьбы нарезают следующими резцами: . предварительное – резцами, оснащенными СМП трехгранной формы по ГОСТ 19043-80 и ГОСТ 19044-80; . окончательное – резцами, оснащенными пластинами квадратной или трехгранной формы с режущей частью, профиль которой получен шлифованием. Пластины без отверстия закрепляют по методу С, а пластины с отверстием Рассмотрим подсистему резцов широкого назначения для обработки на тяжелых и крупных токарных, токарно-карусельных и вальцетокарных станках, в том числе на станках с ЧПУ. Такие резцы могут быть использованы и для другого тяжелого металлорежущего оборудования. В подсистему входят сборные резцы для чернового, получистового и чистового точения заготовок из стали, чугуна и других материалов любой твердости с глубиной резания при обдирке до 50 мм и подачей до 10 мм/об. Резцами выполняют обтачивание, подрезку, растачивание больших диаметров, прорезку и отрезку, обработку переходных поверхностей. Подсистема состоит из нескольких групп: ТТО – для тяжелых токарных станков с наибольшим диаметром устанавливаемой заготовки 1250-4000 мм и для карусельных станков с наибольшим диаметром устанавливаемой заготовки 3200-12000 мм, имеющих обычные резцедержатели; ТТП – для тяжелых токарных станков с пластинчатым резцедержателями станков с ЧПУ; КТО – для крупных токарных станков с наибольшим диаметром устанавливаемой заготовки 800-1000 мм, имеющих стандартные токарные резцедержатели, и карусельных станков с наибольшим диаметром устанавливаемой заготовки 1600-2800 мм. В группе ТТО предусмотрено два типа резца до его опорной поверхности. В группе ТТП имеются три типа Г-образных корпусов инструмента
различной ширины для пластинчатых резцедержателей, которые обеспечивают
минимальный вылет головки резца и высокую жесткость суппорта с
резцедержателем. На корпусе К4 крепят блоки Б1 для больших глубин резания,
на корпусе К5 – резцы группы КТО для средних глубин резания и на корпусе К6 Различные сочленения корпусов, блоков, резцов и пластин позволяют получить только для части подсистемы более 200 видов инструментов для различных переходов с различными главными углами в плане и длинами l лезвий. В разработанной подсистеме для особо тяжелых условий резания применяют пластины с уступом П1 (ТУ 48-19-373-83). Пластины отличаются некоторым увеличением толщины при соответствующем уменьшении ширины, что приводит к дальнейшему повышению прочности инструмента. Использование резцов, имеющих пластины с уступом, при рациональном их
креплении и базировании обеспечивает увеличение подачи на 20-40% по
сравнению с подачей при обработке резцами с напайной пластиной (что на 10- Для получистовой обработки с меньшими глубинами резания применяют утолщенную многогранную пластину П3 с отверстием. Новая конструкция узла крепления обеспечивает надежный прижим этой пластины к опорной и упорной поверхностям. Инструментальные материалы. Режущие инструменты изготовляют целиком или частично из инструментальных сталей и твердых сплавов. Инструментальные стали разделяют на углеродистые, легированные и
быстрорежущие. Углеродистые инструментальные стали применяют для
изготовления инструмента, работающего при малых скоростях резания. Из
углеродистой стали марок У9 и У10А изготовляют ножи, ножницы, пилы, из У11, Основными свойствами этих сталей является высокая твердость (HRC 62- Легированные инструментальные стали бывают хромистыми (Х), хромистокремнистыми (ХС) и хромовольфрамомарганцовистыми (ХВГ) и др. Цифры в марке стали обозначают состав (в процентах) входящих компонентов. Первая цифра слева от буквы определяет содержание углерода в десятых долях процента. Цифры справа от буквы указывают среднее содержание легирующего элемента в процентах. Если содержание легирующего элемента или углерода близко к 1%, цифра не ставится. Из стали марки Х изготовляют метчики, плашки, резцы; из стали 9ХС, ХГС Теплостойкость легированных инструментальных сталей достигает 250- Быстрорежущие (высоколегированные) стали применяют для изготовления различных инструментов, но чаще сверл, зенкеров, метчиков. Быстрорежущие стали обозначают буквами и цифрами, например Р9, Р6М3 и др. Первая Р (рапид) означает, что сталь быстрорежущая. Цифры после нее указывают среднее содержание вольфрама в процентах. Остальные буквы и цифры обозначают то же, что и в марках легированных сталей. Эти группы быстрорежущих сталей отличаются по свойствам и областям
применения. Стали нормальной производительности, имеющие твердость до Быстрорежущие стали повышенной производительности, легированные
кобальтом или ванадием, с твердостью до YRC 73-70 при теплостойкости 730- Твердые сплавы делят на металлокерамические и минералокерамические, их выпускаю в виде пластинок разной формы. Инструменты, оснащенные пластинками из твердых сплавов, позволяют применять более высокие скорости резания, чем инструменты из быстрорежущей стали. Металлокерамические твердые сплавы разделяют на вольфрамовые, титановольфрамовые, титанотантало-вольфрамовые. Вольфрамовые сплавы группы ВК состоят из карбидов вольфрама и
кобальта. Применяют сплавы марок ВК3, ВК3М, ВК4, ВК6, ВК60М, ВК8, ВК10М. Титановольфрамовые сплавы группы ТК состоят из карбидов вольфрама,
титана и кобальта. К этой группе относят сплавы марок Т5К10, Т5К12, Т14К8, Титанотанталовольфрамовые сплавы группы ТТК состоят из карбидов
вольфрама, титана, тантала и кобальта. К этой группе относят сплавы марок Сплавы, имеющие меньшее процентное содержание кобальта, марок ВК3, ВК4 обладают меньшей вязкостью; применяют для обработки со снятием тонкой стружки на чистовых операциях. Сплавы, имеющее большее содержание кобальта марокВК8, Т14К8, Т5К10 обладают большей вязкостью, их применяют для обработки со снятием толстой стружки на черновых операциях. Мелкозернистые твердые сплавы марок ВК3М, ВК6М, ВК10М и крупнозернистые сплавы марок ВК4 и Т5К12 применяют в условиях пульсирующих нагрузок и при обработке труднообрабатываемых нержавеющих, жаропрочных и титановых сплавов. Твердые сплавы обладают высокой теплостойкостью. Вольфрамовые и титановольфрамовые твердые сплавы сохраняют твердость при температуре в зоне обработки 800-950(С, что позволяет работать при высоких скоростях резания (до 500м/мин при обработке сталей и 2700м/мин при обработке алюминия). Для обработки деталей из нержавеющих, жаропрочных и других
труднообрабатываемых сталей и сплавов предназначены особо мелкозернистые
вольфрамокобальтовые сплавы группы ОМ: ВК60ОМ – для чистовой обработки, а
сплавы ВК10-ОМ и ВК15-ОМ – для получистовой и черновой обработки. Для повышения прочности пластинок из твердого сплава применяют
плакирование их защитными пленками. Широко применяют износостойкие покрытия
из карбидов титана нанесенные на поверхность твердосплавных в виде тонкого
слоя толщиной 5-10 мм. При этом на поверхности твердосплавных пластин
образуется мелкозернистый слой карбида титана, обладающий высокой
твердостью, изностостойкостью и химической устойчивостью при высоких
температурах. Стойкость твердосплавных пластин с покрытием в среднем в 1,5- Промышленностью освоены экономичные безвольфрамовые твердые сплавы на
основе карбида титана и ниобия, карбонитридов титана на никелемолибденовой
связке. Применяют безвольфрамовые твердые сплавы марок ТМ1, ТМ3, ТН-20, ТН- Из минералокерамических материалов, основной частью которых является
оксид алюминия с добавкой относительно редких элементов: вольфрама, титана,
тантала и кобальта распространена оксидная (белая) керамика марок ЦМ-332, Режущая керамика (кермет) представляет собой оксидно-карбидное
соединение из оксидов алюминия и 30-40% карбидов вольфрама и молибдена или
молибдена и хрома и тугоплавких связок. Введение в состав минералокерамики
металлов или карбидов металлов улучшает ее физико-механические свойства, а
также снижает хрупкость. Это позволяет увеличить производительность
обработки за счет повышения скорости резания. Получистовая и чистовая
обработка деталей из серых, ковких чугунов, труднообрабатываемых сталей,
некоторых цветных металлов сплавов производится со скоростью резания 435- Оксидно-нитридная керамика состоит из нитридов кремния и тугоплавких материалов с включением оксида алюминия и других компонентов (силинит-Р и кортинит ОНТ-20). Силинит-Р по прочности не уступает оксидно-карбидной минералокерамике, но обладает большей твердостью (HRA 94-96) и стабильностью свойств при высокой температуре. Закаленные и цементированные стали (HRC 40-67), высокопрочные чугуны, твердые сплавы типа ВК25 и ВК15, стеклопластики и другие материалы обрабатывают инструментом, режущая часть которого изготовлена из крупных поликристаллов диаметром 3-6 мм и длиной 4-5 мм на основе кубического нитрида бора (эльбор-Р, кубонит-Р, гексанит-Р). По твердости эльбор-Р приближается к алмазу (86000 Мпа), а его теплостойкость в 2 раза выше теплостойкости алмаза. Эльбор-Р химически инертен к материалам на основе железа. Прочность поликристаллов на сжатие достигает 4000-5000 Мпа, на изгиб 700 Мпа, теплостойкость – 1350-1450(С. К абразивным материалам относят электрокорунд нормальный марок 14А, Из абразивных материалов изготовляют порошки, которые предназначены для обработки резанием в свободном и в связанном состоянии в виде абразивного инструмента (Шлифовальных кругов, брусков, шкурок, лент и др.) и паст. Заточка резцов. На машиностроительных предприятиях инструмент, как правило, затачивают централизованно. Вместе с тем иногда необходимо затачивать инструмент вручную. Для ручной заточки инструмента применяют точильно-шлифовальные станки,
например станок модели 3Б633, состоящий из шлифовальной головки и станины. Точильно-шлифовальные станки в зависимости от назначения и размеров шлифовальных кругов можно подразделить на три группы: малые станки с кругом диаметром 100-175 мм для заточки мелкого инструмента, средние станки с кругом диаметром 200-350 мм для заточки основных типов резца и другого инструмента, крупные станки с кругом диаметром 400 мм и более для шлифования деталей и обдирочно-зачистных работ. Резцы в зависимости от их конструкции и характера изнашивания затачивают по передней, задней или по обеим поверхностям. Стандартные резцы с пластинками из твердого сплава или быстрорежущей стали наиболее часто затачивают по всем режущим поверхностям. В ряде случаев при незначительном износе резцов по передней поверхности их затачивают только по задней поверхности. При заточке на точильно-шлифовальных станках резец устанавливают на поворотный столик или подручник и вручную прижимают обрабатываемой поверхностью к шлифовальному кругу. Для равномерного изнашивания круга резец необходимо перемещать по столику или подручнику относительно рабочей поверхности круга. При заточке резца по задним поверхностям столик или подручник
поворачивают на заданный задний угол и закрепляют в непосредственной
близости к кругу. Резец устанавливают на столике или подручнике так, чтобы
режущая кромка располагалась параллельно рабочей поверхности круга. Качество заточки зависит от квалификации рабочего, производящего заточку, и характеристик шлифовальных кругов. С увеличением усилия прижима инструмента к шлифовальному кругу возрастает производительность труда, но одновременно могут возникнуть прижоги и трещины. Обычно усилие прижима не превышает 20-30 Н. При увеличении продольной подачи вероятность образования трещин уменьшается. Обычно на точильно-шлифовальном станке устанавливают шлифовальные круги разных характеристик, что позволяет производить предварительную и окончательную заточку инструмента. При предварительной заточке твердосплавного инструмента используют круги из карбида, кремния (24А) зернистостью 40, 25, 16 и твердостью СМ2 и С1 на керамической связке (К5); окончательную заточку (при припуске 0,1-0,3 мм) выполняют на алмазных, эльборовых и мелкозернистых абразивных кругах с бакелитовой связкой. При предварительной заточке быстрорежущих инструментов применяют шлифовальные круги из электрокорунда (23А, 24А) зернистостью 40, 25, 16 и твердостью СМ1, СМ2 на керамической связке (К5). Окончательную заточку (при припуске 0,1-0,3 мм) выполняют кругами из электрокорунда (23А, 24А) или монокорунда (43А, 45А) зернистостью 25, 16 и 12 и твердостью М3, СМ1, СМ2 некерамической связке (К5). Шероховатость поверхности инструмента после предварительной заточки равна 2,5-0,63 мкм, после окончательной – 0,63- 0,1 мм по Ra. При заточке резца на мелкозернистом круге на режущей кромке его
остаются неровности, которые непосредственно влияют на интенсивность
изнашивания резца. Поэтому после заточки резец доводят на алмазном круге
или на вращающихся чугунных дисках с применением абразивных паст. Скорость
вращения алмазного круга – до 25 м/с, скорость вращения диска – 1-1,5 м/с. Для получения поверхностей высокого качества (Ra=0,32(0,08 мкм)
необходимо, чтобы биение доводочного диска или круга не превышало 0,05 мм,
при этом вращение их должно быть направлено под режущую кромку. Перед
нанесением пасты на диск его следует слегка протереть войлочной щеткой,
смоченной в керосине. Слой пасты, нанесенный на диск, должен быть тонким,
так как толстый слой не ускоряет процесс доводки. Доводку следует
производить с легким нажимом, касаясь резцом доводочного диска без ударов. Проверку углов заточки резца можно производить шаблонами и приборами. Сверла затачивают по задней поверхности, придавая ей криволинейную
форму для обеспечения равных задних углов в любом сечении режущих зубьев. Список литературы. 1. В.Н.Фещенко, Махмутов Р.Х. Токарная обработка. Изд-во «Высшая школа». Москва. 1990. 2. Л.Фадюшин, Я.А.Музыкант, А.И.Мещеряков ии др. Инструмент для станков с ЧПУ, многоцелевых станков. М.:Машиностроение, 1990. 3. П.И.Ящерицын и др. Основы резания материалов и режущий инструмент. Мн.: Выш.школа, 1981. |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|