МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ И...
TRANSCRIPT
3
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 государст-венного образовательного учреждения высшего профессионального обра-зования «Оренбургский государственный университет»
Оренбург 2004
4
ББК 34.63-5я7 Ш-31
УДК 621.9.025 (07) Рецензент кандидат технических наук, профессор В.П. Апсин
Шахаев Ж.А.
Ш-31 Металлорежущие станки и инструмент: Методические указа-ния к лабораторной работе «Изучение конструкции резцов». – Оренбург: ГОУОГУ, 2004 – 47с.
Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы по дисциплине: «Металлорежущие станки и инструмент» для сту-дентов специальностей 150200 и 230100.
Ш 04-ЛЛ6
01603110000 ББК 34.63-5я7
© Шахаев Ж.А., 2004 © ГОУОГУ, 2004
5
1 Цель работы Изучение геометрии и конструкции типовых токарных резцов. Освоение методики их заточки и измерения. Приобретение навыков в выборе материала режущей части и геометри-
ческих параметров резца.
6
2 Общие положения
2.1 Точение Точение является наиболее распространенным методом обработки тел
вращения, совершаемым резцами на станках токарной группы. Точение пред-ставляет собой совокупность действий, направленных на измерение форм и размеров заготовок (из металлических и неметаллических материалов) соответ-ственно заданным квалитетам точности и качества поверхности. Методом то-чения производится обработка наружных, внутренних и торцевых поверхно-стей тел вращения цилиндрической, конической и сферической и фасонной по-верхности.
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 =3181000DnDn
=π , (1)
где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм; n – число оборотов детали (заготовки) в минуту. Подача (Рисунок 1) – перемещение резца при вспомогательном движе-
нии за один оборот обрабатываемой детали в мм/об. Глубина резания t – толщина слоя материала, срезаемого резцом с обра-
батываемой поверхности за один проход, мм; принимается равной расстоянию ме-жду обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренному по перпендику-ляру к оси детали и определяется по формуле:
2dDt −
= , (2)
где D и d – диаметры детали соответственно до обработки и после снятия
резцом одного слоя в мм.
7
Ширина стружки b – расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное по поверхности резания.
Толщина стружки а – расстояние между двумя последовательными положе-ниями режущей кромки резца за один оборот детали, измеренное перпендикуляр-но 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 реза-ния; Рх – сила подачи, действует в направлении подачи; радиальная сила Ру нор-мальна 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, техно-логии термической обработки и методов заточки и доводки рабочих поверхно-стей. При выборе материала для режущих инструментов исходят из условий дос-тижения высокой производительности, требований точности обработки и каче-ства 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
8
У12А, содержащих углерода более 1 %. Эти стали приобретают высокую твер-дость 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 инстру-менты, 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 со-держат хром и ванадий. Главные свойства (красностойкость, твердость и др.) бы-строрежущие стали приобретают в результате термической обработки – закалки и многократного отпуска.
Быстрорежущие стали первой группы имеют универсальное приме-нение; стали второй группы, обладающие рядом специфических свойств, имеют более узкое, специальное назначение. Основными из быстрорежущих сталей пер-вой 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 произво-дительность, 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 жаро-прочных 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 быстро-режущая сталь Р18Ф2К8М, содержащая 18 % W; 1 % Мо; 2,1 % Va и 8 % Со, об-ладает повышенными свойствами по теплостойкости (650 – 660 °С) и твердости, достигающей HRCэ 69 – 69,5. При резании труднообрабатываемых сплавов стой-кость 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 метал-локерамических сплавов является цементирующей связкой.
ГОСТ 3882-74. предусматривает три группы металлокерамических твер-
9
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 высо-копрочных 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, сре-зающих тонкие стружки на чистовых операциях. Сплавы, содержащие наиболь-шее 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 об-работки сталей применяют инструменты, оснащенные двух карбидными сплава-ми 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 вольф-рама, титана и тантала, отличается повышенной износостойкостью, прочностью и вязкостью. Их применяют при обработке труднообрабатываемых сталей аусте-нитного класса.
Металлокерамические твердые сплавы имеют следующие физико-механические 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 – минералоке-рамика 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 из-гиб (300 – 400 МПа) и поэтому имеет ограниченное применение на операциях по-лучистового и чистового точения чугунов и сталей.
Эльбор Р – это высокотвердый материал, получаемый на основе кубиче-
10
ского нитрида бора в виде крупных поликристаллов (диаметром 3 – 6 мм и дли-ной 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). Инстру-мент из эльбора Р используется при обработке закаленных и цементированных сталей, высокопрочных чугунов, твердых сплавов, стеклопластиков. Инструмен-ты, 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 ин-
струментов. 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 прочно-сти на изгиб 210 – 490 МПа. Наряду с высокой твердостью алмазы обладают вы-сокой износостойкостью, что позволяет производить обработку цветных метал-лов и пластмасс на высоких скоростях резания. Вследствие высокой теплопро-водности (0,35 кал/см·С° или 46,54 Вт/м·К) алмазы хорошо отводят тепло, выде-ляемое при резании, что способствует повышению стойкости инструмента. Обла-дая высокой твердостью, алмазы отличаются повышенной хрупкостью, это силь-но ограничивает область их применения.
2.4 Резцы для точения По форме головки резцы бывают: прямые, отогнутые, оттянутые и изо-
гнутые; по направлению подачи: правые, левые; по способу изготовления: цель-ные, 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 четы-рех типов: с механическим креплением пластин из, твердого сплава; с механиче-ским 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 сече-ния снимаемой стружки – в таблице Б.2, приложение Б, которой указана также
11
рекомендуемая длина стержня резца в зависимости от его сечения. При выборе сечения стержня резца следуете учитывать высоту центров станка, руководству-ясь 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 машино-строения.
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 упор-ный с неперетачиваемой пластиной; и – фасонный
Рисунок 2 – Токарные резцы
12
3 Основные элементы и геометрические параметры резцов
3.1 Части и элементы токарного резца Одним из наиболее простых и распространенных режущих инструмен-
тов является резец, состоящий из двух частей головки А – рабочей части, имеющей режущие кромки, и стержня (тела, корпуса) Б, служащего для закреп-ления резца (Рисунок 3). Различают следующие элементы головки резца: пе-редняя поверхность 4, главная 6 и вспомогательная 1 задние поверхности; глав-ная режущая кромка 5; одна или две вспомогательные режущие кромки 3; в не-которых случаям резцы могут иметь переходную режущую кромку 7 и примы-кающую к ней переходную заднюю поверхность 5; вершина резца 2 представ-ляет 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 расположе-
нием его передней и задних поверхностей (главной и вспомогательной) и ре-жущих кромок. Взаимное расположение указанных поверхностей и кромок в пространстве определяется при помощи углов, называемых углами резца. В за-висимости от условий работы резцов применяют несколько форм передней по-верхности: плоскую без фаски (Рисунок 4а), плоскую с фаской (Рисунок 4б) и ра-диусную с фаской (Рисунок 4в).
Рисунок 4 – Формы передней поверхности
13
3.2 Поверхности и координатные плоскости при резании токарными резцами
При точении различают следующие поверхности (Рисунок 5); обрабаты-
ваемую поверхность 1, представляющую собой поверхность срезаемого слоя за-готовка; обработанную поверхность 3, т. е, новую поверхность, полученную по-сле снятия стружки; поверхность резания 2, образуемую непосредственно рабо-чей частью главной режущей кромки резца.
Рисунок 5 – Поверхности и плоскости при работе токарным резцом Для определения углов резца установлены в качестве исходных сле-
дующие координатные плоскости: плоскость резания 5 – плоскость, ка-сательная 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 основ-ную 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 относят-ся: главный задний угол α – угол между главной задней поверхностью и плос-костью резания; угол заострения β – угол между передней и главной задней по-верхностями резца; передний угол γ – угол между передней поверхностью рез-
14
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 счи-
тается положительным; когда угол резания больше 90º, передний угол – отри-цательный (Рисунок 6.III)
Вспомогательные углы измеряются во вспомогательной секущей плос-кости N1 - N1; к ним относятся: вспомогательный задний угол α1 – угол между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспо-могательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости, вспомо-гательный передний угол γ1 – угол между следом передней поверхности резца и следом плоскости, проходящей через вспомогательную режущую кромку па-раллельно 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 ос-новную плоскость и направлением подачи. Угол при вершине в плане ε – угол
15
между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость. φ + φ1 + ε = 1800 (Рисунок 6). Угол наклона главной режущей кром-ки λ – угол, заключенный между главной режущей кромкой и плоскостью, про-веденной через вершину резца параллельно основной плоскости (Рисунок 7). Этот угол измеряется в плоскости, проходящей через главную режущую кром-ку, перпендикулярно основной плоскости. Угол наклона главной режущей кромки считается положительным, когда вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки (Рисунок 7а), отрицательным, когда вершина резца яв-ляется наивысшей точкой режущей кромки (Рисунок 7в), и равным нулю, ко-гда, 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 зна-чительно 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), необхо-димая 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 поверхно-
стно резца и поверхностью резания. Однако при значительном увеличении зад-него угла прочность резца снижается. При выборе величины угла α необходимо учитывать свойства обрабатываемого материала и материала резца, а также ус-ловия резания. При обработке вязких материалов и снятии тонких стружек применяют резцы с большими углами α. При резании твердых и хрупких мате-риалов, а также при снятии толстых стружек выбирают меньшие углы α. Для различных условий токарной обработки величина заднего угла лежит в пре-делах 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, умень-шаются силы резания и расход мощности. Вместе с тем увеличение переднего угла приводит к уменьшению угла β т. е. к ослаблению режущего клина и сни-жению его прочности, что вызывает увеличение износа резца как вследствие выкрашивания режущей кромки, так и вследствие менее интенсивного отвода
16
тепла от. поверхностей нагрева резца. Поэтому при обработке твердых и хруп-ких материалов для повышения прочности и стойкости инструмента следует применять небольшие передние углы, а при обработке мягких и вязких метал-лов – большие. Вследствие повышенной хрупкости твердых сплавов и минера-локерамики для инструмента, оснащенного такими материалами, величину пе-реднего угла необходимо назначать меньшей, чем для инструмента с режущей частью из инструментальных сталей.
При обработке закаленных сталей инструментами, оснащенными пла-стинками из твердого сплава, а также при ударной нагрузке (прерывистое реза-ние) следует для увеличения прочности режущей кромки применять даже отри-цательные 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 среза-ния 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 сто-рону обработанной поверхности. При отрицательном угле наклона режущей кромки – λ (Рисунок 8б), вектор νs направлен вдоль режущей кромки к обраба-тываемой 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 кром-
ки, поэтому при ударных работах (прерывистом резании) резцами с твердо-сплавными пластинками, а также при обработке закаленных материалов необ-ходимо угол λ делать положительным в пределах 5 – 20º. При положительном значении угла λ (Рисунок 9а), ударная сила в момент врезания резца приходит-ся не на вершину резца, а на более прочное место режущей кромки, удаленное от вершины.
17
Рисунок 9 – Соприкосновение заготовки с резцом
18
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, пока-зано 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 вспомога-
тельные (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 настоль-ным 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 на-стольным угломером (Рисунок 11б) планку 2 совмещают с передней поверхно-стью 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 рез-ца.
19
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 под-
считывают 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.
20
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 – ру-коятка поворота шлифовальной головки; 18 – маховик поперечной подачи; 19 – рукоятка быстрой продольной подачи.
21
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 – руко-ятка для поворота поворотного стола на требуемый угол; 7 – верхние продоль-ные салазки суппорта; 8 – рукоятка для перемещения верхних продольных са-лазок; 9 – маховик для перемещения нижних поперечных салазок; 10 – нижние поперечные салазки суппорта; 11 – маховик для вертикального перемещения
22
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 по-ворота отсчитывается по шкале, нанесенной на гильзе.
При заточке резец устанавливают так, чтобы его затачиваемая поверх-ность располагалась параллельно рабочей (торцовой) поверхности круга и что-бы 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 на-правлении от режущей кромки к державке резца. Охлаждают его непрерывной струей жидкости, подаваемой в место соприкосновения резца и круга.
23
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, закре-пляется на суппорте универсально – заточного станка.
Резцовые головки устроены таким образом, что закрепленные в них, резцы можно поворачивать не в главной и вспомогательной секущих плоско-стях, в которых рассматриваются углы α, γ, α1, γ1, a в продольной АА (парал-лельной 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 необходи-мо знать углы αА и γА в продольной плоскости АА и углы αБ и γБ в поперечной плоскости ББ.
На основании геометрических построений выведены следующие форму-лы:
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), (9)
24
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:
25
1) заточка а) заточка главной задней поверхности под углом α (Рисунок
16а); б) заточка вспомогательной задней поверхности под углом α1 (Ри-
сунок 16б); 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 поверхнос-
ти 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 абра-зивно-алмазной обработки) приведен в таблице 1 с указанием характеристики абразивного инструмента и режимов резания.
26
Таблица 1 – Технологический процесс заточки и доводки резца
Режим обработки
Операция Эскиз Характери-стики круга νк,
м/с
Sпр, м/с
(м/мин)
S2t, мм/дв. ход
Заточка главной задней поверхности по сталь-ному корпусу (α + 5°)
ЧЦ 15А 50 С1 6 К8А
Заточка вспомогатель-ной задней поверхности по стальному корпусу (α1 + 5°)
ЧЦ 15А 50 С1 6 К8А
25 0,05 (3) 0,05
Предварительная заточка главной задней поверхности по пластине из твердого сплава (α + 3°)
ЧЦ 63С 40 СМ2 5 КЗА
Предварительная за-точка вспомогательной задней поверхности по пластине из твердого сплава (α1 + 3°)
ЧЦ 63С 40 СМ2 5 КЗА
Предварительная заточка передней поверхности (γ = 10°)
ЧЦ 63С 40 СМ2 5 КЗА
10
0,1 (6)
0,05
Доводка фаски лезвия на главной задней поверхности (α = 5°)
12A2 – 45° AC2 80/63 M1-01 100 %
30 0,01 (0,7) 0,01
27
Продолжение таблицы 1
Режим обработки
Операция Эскиз Характери-стики круга νк,
м/с
Sпр, м/с
(м/мин)
S2t, мм/дв. ход
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 %
30 0,01 (0,7) 0,01
28
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 парамет-
рами 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 пара-
метров резца. 6.9 Выполнить эскиз (рабочий чертеж) резца с указанием основных тех-
нических 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 рез-
ца, величину сечения срезанного слоя резцом и высоту центров станка на кото-ром 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 об-работки для заточки и доводки заданного резца (Приложение Д).
29
7 Содержание отчета 7.1 Описать конструкцию, характер и условия обработки заданного то-
карного резца с указанием марки материала режущей части резца. 7.2 Выполнить (рабочий чертеж) эскиз заданного токарного резца с ука-
занием основных технических требований. Примеры оформления эскиза резцов приведены в приложении Е.
7.3 Рассчитать максимальную нагрузку допускаемую прочностью дер-жавки резца. Определить по таблице величину сечения срезаемого слоя резцом и высоту центров станка, на котором используется данный резец (Приложе- ние Б).
7.4 Уточнить геометрические параметры и форму заточки режущей час-ти 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 обра-ботки для заточки и доводки заданного резца (Приложение Д).
30
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 уг-
лы 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.
31
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.: Маши-
ностроение, 1964. – 920 с. 3 Справочник металлиста Т. 3 / Под ред. Н.С. Ачеркана. М.: Машино-
строение, 1968. – 811 с. 4 Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и стан-
ки. Под ред. П.Г.Петрухи. М.: Машиностроение, 1974. – 616 с. 5 Н.А.Нефедов, К.А.Осипов. Сборник задач и примеров по резанию ме-
таллов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1990. – 448 с. 6 И.П.Никитина. Лабораторный практикум часть 1.– Оренбург: ОГУ,
1997. – 100 с.
32
Приложение А (обязательное)
Выбор марок твердого сплава Таблица А.1 – Выбор марок твердого сплава для различных условий
токарной обработки
Рекомендуемые марки твердого сплава для обработки
Вид обра-ботки
Характер и условия
обработки
углеродистой
и
легированной
стали
специальной труднообра
-батываемой
стали
закаленной
стали
чугуна
НВ
< 24
0
чугуна
высокой твердости
ИВ
400-
700
цветны
х металлов
и спла-
вов
неметаллических ма
-териалов
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Черновое точение поковок, штамповок и литья по корке и окалине при нерав-номерном сечении среза и прерывистом резании (с ударами)
Т5К10ВК8 ВК11
BK8 ВК11
-
- - -
ВК6 -
ВК8
- - -
ВК6-
ВК8
- - -
Черновое точение по корке при нерав-номерном сечении среза и непрерыв-ном резании
Т15К6Т14К8Т15К10
Т5К10 ВК8 ВК11
- - -
ВК6
- -
ВК6
- ВК8
ВК6-
ВК8
ВК2ВЛ6ВК8
Черновое точение по корке при отно-сительно равно-мерном сечении среза и непрерыв-ном резании
Т15К6Т Т15КВТ15К8
Т14К8 T5K10ВК8
- - -
ВК6 -
BK8
ВК6 -
ВК8
ВК2ВКЗВК6ВК8
ВК2ВКЗВК6ВК8
Обтачива-ние наруж-ных и тор-цовых по-верхностей и растачи-вание от-верстий
Получистовое и чис-товое точение при прерывистом реза-нии
T15K6Т14К8Т5К10
Т15К10ВК8 ВК11
Т14К8Т5К10ВК8
ВК6 -
ВK8
- - -
ВК6-
ВK8
ВК2ВКЗBK6 ВК8
33
Продолжение таблицы А.1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Получистовое и чис-товое точение при непрерывном реза-нии
ТЗ0К4T15K6TТ15К6
T15K6TI4K8 T5K10
Т15К6T14K8 Т5К10
ВК2 -
ВК6
ВК2 -
ВК3
ВK2ВК3
- ВК6
BK2 ВК3ВК6
Тонкое точение (типа алмазной об-работки при преры-вистом резании
T30K4Т15К6ТТ15К6Т60К6Т30К4Т15K6Т
- - - - - -
Т15K6-
Т14К8 Т30К4Т15КТ
-
ВК2 ВК3 ВK6
- ВК2 ВК3
- ВK6
- - - - - -
ВК2ВК3ВK6
- ВК2ВК3ВK6
ВК2 ВКЗ
- -
ВК2 ВКЗВК6
Точение фасонных поверхно-стей
Предварительная обработка резцами с фасонным профи-лем режущей части
Т14К8T5K10ВК8
- - -
- - -
ВK6 -
ВК8
- - -
ВK6-
BK8
ВК2 ВК3ВК6BK8
Точение фасонных поверхно-стей
Окончательная об-работка резцами с фасонным профи-лем режущей части
Т15K6T14K8Т5К10
- - -
Т15K6T14K8Т5К10
ВК2 ВК3 ВK6 ВК8
- - -
ВК2ВК3ВK6
-
ВК2ВК3ВK6
-
Отрезание и прореза-ние кана-вок
Обработка резцами токарного типа
Т15K6T14K8Т5К10ВК8
- Т5К10ВК3 ВК11
- - - -
ВК6 -
BK8
ВК6 -
ВK8
ВК6
- ВK8
ВК2ВК3
- BK8
34
Приложение Б (обязательное)
Выбор поперечного сечения и длины державки резца Преобладает прямоугольная форма сечения державки резцов, при кото-
рой врезание пластины меньше «ослабляет» корпус. Корпус с квадратной фор-мой сечения лучше сопротивляется сложному изгибу и применяется для рас-точных и автоматно-револьверных резцов, а также в других случаях, когда рас-стояние от линии центров станка до опорной поверхности резца недостаточно велико. Корпус с круглой формой сечения применяют для расточных резьбо-вых, токарно-затыловочных и других резцов, так как он позволяет осуществ-лять 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. Нормализо-ванные размеры поперечного сечения корпуса резцов выбирают по таблице Б.1
Таблица Б.1 – Размеры сечений стержней (державок) токарных резцов
Сечение Размеры в мм. Прямо-угольное Квадратное Круглое
6×10 6×6
6
8×12 8×8
8
10×16 10×10
10
12×2012×12
12
16×2516×16
16
20×3020×20
20
25×4025×25
25
32×45 30×30
30
40×6040×40
40
50×8050×50
50 Ширину b или диаметр d поперечного сечения корпуса резца можно оп-
ределить по формулам: при квадратном сечении (h = b)
3 ,6
. ДИ
lPb z
σ=
при прямоугольном сечении (h ≈ 1,6b)
3 ,56,26
. ДИ
lPb z
σ=
при круглом сечении
3 ,5,2
10
. ДИ
lPb zσ
=
где Рz – главная составляющая силы резания, H; l – вылет резца, м (мм);
35
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 быст-рорежущей 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 се-чением 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)
.636
633
.. ДИДИ
lPlPb zzσσ
==
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
,6
.2
lbh
P ДИ
допzσ
=
для резца круглого сечения
.1032
..22
ld
lbh
P ДИДИ
допzσσ
≈=
36
Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца, определяется с учетом допустимой стрелы прогиба резца
,33l
fEJP жестz =
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
12
3BH , для круглого сечения 0,05d 4);
l – расстояние от вершины резца до рассматриваемого (опасного) сече-ния (вылет резца), м (мм).
Необходимо, чтобы сила Рz была меньше максимально допустимых на-грузок 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 за-
висимости от сечения стружки
Резцы прямоугольного сечения
Резцы прямоугольного сечения
Сечение срезаемого слоя в мм 2
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
Тип резца
Общая длина в мм Токарный для оди-нарного резцедержа-теля Токарный для четы-рехрезцового резце-держателя Полуавтоматный
150
125 -
200
125-150125
225
150-175125-150
250
150-200150-175
300
150-250 175-200
400
150-250 -
500 - -
37
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
Сторона квадрата в мм
6 8 10 12 16 20 25 32 40
Тип резца
Общая длина резца в мм
Токарный для оди-нарного резцедержа-теля Токарный для четы-рехрезцового резце-держателя Автоматно-револьверный
- -
25
- -
50
- -
60
- -
70
175
125-150 80
200
125-150 100
250
125-200 125
300
150-250
-
400
200-250
-
Таблица Б.3 – Сечение резца в мм/мм в зависимости от высоты центров станка
Высота центров станка в мм Установка резца 150 180 – 200 260 300 350 – 400
В четырех-гранной го-ловке В суппорте
12×20 12×20
12×20 16×25
16×25 20×30
20×30 20×30
25×40 25×40
38
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 Эскиз
Обрабатываемый материал
Плоская с положитель-ным перед-ним углом
Бронза и другие хрупкие материалы. Серый чугун НВ >220. Сталь σв >800 МПа.
Плоская с положитель-ным перед-ним углом
Сталь σв <800 МПа и серый чугун НВ<220.
Криволи-нейная 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 положи-тельным передним углом
Серый чугун, бронза и другие хрупкие ме-таллы и сплавы.
Плоская с отрица-тельной фаской
Ковкчй чугун, сталь и стальное литье σв<80 кг/мм2, а также при σв >800 МПа при недостаточной жесткости технологичес- кой системы. Для отвода и дробления стружки применять стружколоматель.
39
Продолжение таблицы В.2
Форма передней поверхности
Название Эскиз Обрабатываемый материал
Криволинейная с отрицательной фаской
Сталь σв<800 МПа (при необходимости за-вивания и дробления стружки).
Плоская с отрица-тельным передним углом
Сталь и статьные отливки σв >800 МПа, загрязненные неметаллическими включе-ниями. Работа с ударами в условиях жест-кой технологической системы.
Примечание – См. примечание к таблице В.1. Таблица В.3 – Геометрические параметры и форма заточки резцов с ми-
нерало-керамическими пластинами
Форма передней поверхности
Название Эскиз
Обрабатываемый материал
Плоская с фаской
Сталь и чугун. При обработке стали требуется накладной стружкозавиватель
Радиусная с фаской
Сталь; радиусная лунка обеспечивает стружко-завивание
Плоская с порожком
Сталь; порожек обеспечивает стружкозавива-ние
40
Приложение Г (обязательное)
Рекомендуемые геометрические параметры режущей части резцов Таблица Г.1 – Рекомендуемые геометрические параметры режущей час-
ти быстрорежущих и твердосплавных резцов
Точение и растачивание резцами
черновое чистовое Обрабатываемый материал
α γ
Задние α и передние γ углы 1 в град Сталь и стальные отливки σв в МПа: не более 800 св. 800 до1000 более 1000 по корке, загрязненной неметал-лическими включениями, при работе с уда-рами Стали и сплавы жаропрочные Чугун серый Чугун ковкий Медные сплавы
86
- 8
108
8 8 8
12 -
12
108
10 10 12
251225−
1020
-10
1020
5 8 12
Главный угол в плане ϕ в град
ϕ Условия работы 30
45
60-75
90
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.
41
Продолжение таблицы Г.1
Вспомогательный угол ϕ1 в град
ϕ1 Условия работы
0
1-3 5-10
10-15 30
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
Угол наклона главной режущей кромки λ в град
λ Условия работы
- 2…- 4 0
0 – 5 10
12 – 15
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)
Радиус при вершине резца в мм2
Сечение резца в мм × мм
Резцы
Материал
резцов
Вид
обра-
ботки
12×2
0
16×2
5 20×2
0
20×3
0 25×2
5
25×4
0 30×3
0
30×4
5 40×4
0
40×6
0
Твер-дый сплав
Чер-новая, чисто-вая
0,5 – 1
1,0
1,0
1,5
1,5
2 – 2,5 Проходые, под-
резные и расточ-ные
Сталь
Р18
Чер-новая, чисто-вая
1,5-2,0 1,5-2,0 2,0-3,0 2,0-3,0 - -
- -
Отрезные и прорезные - - 0,2 – 0,5 - - -
42
Продолжение таблицы Г.1
Ширина фаски в мм
Размеры сечения резца в мм × мм
Резцы
Материал
резцов
Вид
обработ
-ки
12×20 16×2520×20
20×3025×25
25×40 30×30
30×45 40×40 40×60
Твер-дый сплав
Черно-вая 0,4 0,4 0,6 0,6 0,9 1,2
Всех типов
Р18
Черно-вая
Чисто-вая
- -
- -
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
Эле-менты лунки 12×20 16×25
20×2020×30 25×25
25×40 30×30
30×45 40×40 40×60
Радиус 21-25 26-30 31-40 41-50 - -
Р18
Шири-на 5,5-7 7,5- 8,5 9-10 11-13 -
-
Радиус 4-6
Шири-на 2-2,5 Твердый сплав
Глуби-на 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 вер-шине резца следует брать меньше указанных в таблице.
43
Таблица Г.2 – Геометрические параметры резцов для точения закален-ной стали
Геометрические параметры (углы в град) Марка твердого сплава
α γ ϕ ϕ1 λ r в мм
T15K6 ВК8; T5K10
ВК4 Т30К4 ЦМ-332 ВК3М
15 12 - 14
12 10 - 12 8 - 10
10
- 15 -10…+25
- 15 -10…+15-5…+10
-6
45 25-20
30 30-35 60-90
55
15 10 10 10
15-30 10
0 менее 45
-20 + 5-10
+ 5 + 6
1,0 1-1,5
- 0,5-1,0 1,5-2,0
0,5 Таблица Г.3 – Рекомендуемые геометрические параметры режущей час-
ти минерало-керамических резцов
Параметры
Наименование Зна-чение
Условия работы или обрабатываемый материал
30 Точение с малыми глубинами резания в условиях особо жесткой системы СПИД
45 Точение в условиях жесткой системы СПИД (наиболее распространенное значение угла)
60 –75 Точение и растачивание при недостаточно жесткой системе СПИД
Главный угол в плане ϕ в град
90 Обтачивание и растачивание ступенчатых поверхно-стей в упор. Подрезка
10 Чистовое точение резцами с дополнительной режущей кромкой
5 – 10 Чистовая обработка
Вспомога-тельный угол в плане ϕ1 в град
10 – 15 Черновая обработка
10 –15 Обработка стали σв < 700 МПа
10 Обработка стали σв > 70 МПа и чугуна НВ<220
0-5 Обработка чугуна HB >220
44
Продолжение таблицы Г.3
Параметры
Наименование Зна-чение
Условия работы или обрабатываемый материал
-5 Обработка чугуна
- 5 … -10
Обработка стали с глубиной резания <2 мм и подачей <0,3 мм /об
Угол фаски γф в рад
-25 Обработка стали с глубиной резания ≥2 мм и подачей 0,1- 0,7 мм/об
Ширина фас-ки
0,2 - 0,3 Обработка стали и чугуна
Задний угол α в град
5 - 8
Обработка стали и чугуна
0 - 5 Обработка с неравномерным припуском Угол наклона режущей кромки λ в град
10 - 18 Обработка с неравномерным припуском
Ра-диус 4 - 6
Ши-рина 2 - 2,5
Струж-коотво-дящая лунка в мм
Глу-бина
0,1-0,5
Обработка стали с обеспечением стружкозавивания
45
Приложение Д (обязательное)
Характеристики шлифовальных кругов и режимы резания при заточке инструмента
Таблица Д.1 – Характеристики круга и режимы резания при заточке ин-
струмента из быстрорежущей стали
Характеристики абразивного инструмента Режимы обработки
Bид технологиче-ской опера-ции и инст-румента
Форма круга
Мате-риал
Зерни-стость
Твер-дость (концен-
трация)
Связка
Ско-рость круга
vк , м/с
Подача про-
дольная (стола) Sпр м/с
(м/мин)
Подача на глу-бину St , мм/дв. ход
Заточка рез-цов, задних поверхно-стей многолез-вийного инструмента (Rа = 0,16… 0,63 мкм)
ЧЦ,ЧК 12А2-
45° (ЛЧК)
ЧЦ
Элек-троко-рунд 23А
Эльбор-ЛО
Моноко-рунд-43А
25-16
ЛО 100/80–ЛО
50/40
25/16
М –3СМ1
100 %
М3 – СМ1
Кера-миче-ская К1,К5 Баке-ли-товая БИ1 (Б1) Б56 Кера-миче-ская К5
0,03-0,05 (2-3)
0 017-0,03 (1-2)
0,03-0,05 (2-3)
0,08-0,12
0,01-0,02
0,08-0,12
12А2-45°
(ЛЧК)
Эльбор-ЛО
ЛО 63/50 –ЛО
50/40
100 % Баке-ли-товая БИ1 (Б1) Кера-миче-ская К1,К5
0 017-0,02 (1-2)
0,01-0,02
Заточка пе-редних по-верхностей лезвий инст-румента с прямолиней-ным зубом – разверток, метчиков червячных фрез (Rz = 0,8… 1,6 мкм)
ЧК Моноко-рунд 43А
25-16 СМ1-СМ2
Кера-миче-ская К5
20-25
0,03-0,05 (2-3)
0,03-0,05
46
Продолжение таблицы Д.1
Характеристики абразивного инструмента Режимы обработки
Bид технологиче-ской опера-ции и инст-румента
Форма круга
Мате-риал
Зерни-стость
Твер-дость (кон-цен-
трация)
Связка
Ско-рость круга
vк , м/с
Подача про-
дольная (стола) Sпр м/с
(м/мин)
Подача на глу-бину St , мм/дв. ход
ЧК Элек-тро-
корунд 23А
25-16 СМ3-С1
Кера-миче-ская К1,К5
Заточка передних по-верхностей лезвий инст-румента с винтовым зубом – кон-цевых, на-садных фрез, сверл (Rz = = 1,6… 3,2 мкм)
ЧК Моноко-рунд 43А
16-12 СМ3-С1
Кера-миче-ская К5 20-
25
0,03-0,05 (2-3)
0,02-0,04
Доводка фа-сок и ленто-чек на лезви-ях рабочей части инст-румента (Rа = 0,08… 0,32 мкм)
ЧЦ, ЧК
12А2-45°
(ЛЧК)
12А2-45°
(ЛЧК)
Карбид кремния зеленый
63С Эльбор-ЛО
Алмаз АС6
(АСВ)
8-6
ЛО 63/50 ЛО
50/40
100/8063/50
СМ2-С1
100 %
100 %
Баке-лито-вая
Кера-миче-ская К1-01 (К1), БИ1 Орга-ниче-ская В2-01, Б2
20-25
20-25
18-20
0 017-0,02 (1-2)
0,008-0,017
(0,5-1)
Ручная подача с силой 10-20Н0,005-0,01
47
Продолжение таблицы Д.1
Характеристики абразивного инструмента Режимы обработки
Bид технологиче-ской опера-ции и инст-румента
Форма круга
Мате-риал
Зерни-стость
Твер-дость (кон- цен-
трация)
Связка
Ско-рость круга
vк , м/с
Подача про-
дольная (стола) Sпр, м/с (м/мин)
Подачана глу-бину St , мм/дв. ход
Заточка (вышлифо-вывание) стружечных канавок и лунок (Rа = = 0,32… 0,63 мкм)
ПП, 2П
ПП, 2П
Элек-тро-
корунд 23А
Моноко-рунд 43А
12-6
12-6
СТ1- СТ2
СТ1- СТ2
Вулка-нито-вая
Баке-ли-товая
35-60
0,008-0,017
(0,5-1)
0,03-0,05
Круглое шлифование задних по-верхностей рабочей час-ти инстру-мента (Rz = = 1,6… 3,2 мкм)
ПП
Элек-тро-
корунд 23А
40-16 С1-С2
Кера-миче-ская К5
25-30
0,25-0,33
(15-20)
0,02-0,04
48
Таблица Д.2 – Характеристики круга и режимы резания при заточке инструмента с пластиками из твердого сплава
Характеристики абразивного
инструмента Режимы обработки Bид
технологиче-ской опера-ции и инст-румента
Форма круга
Мате-риал
Зерни-стость
Твер-дость (кон- цен-
трация)
Связка
Ско-рость круга
vк , м/с
Подача про-
дольная (стола) Sпр, м/с (м/мин)
Подача на глу-бину St , мм/дв. ход
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Заточка рез-цов и откры-тых задних поверхно-стей рабочей части много-лезвийного инструмента (Rа = 0,63... 1,25 мкм)
ЧЦ, ЧК
12А2– 45°
(АЧК)
Карбид кремния зеленый
63С Алмаз А66
(АСВ)
40–25
200/ 160 –
100/80
МЗ- СМ2
100 %
Кера-миче-ская К5-К8 Метал-ли-
ческая М5,
М1-С2 (МВ1)
10-18
16-22
4-6
1,5-2
0,05-0,10
0,03-0,08
Заточка твердосплав-ных пластин совместно со стальным корпусом инструмента (Rа = 0,63... 2,5 мкм)
ЧЦ, ЧК
12А2– 45°
(АЧК)
Карбид кремния зеленый
63С Алмаз АС4
(АСР)
40-25
250/ 200 –
122/100
МЗ-СМ2
100 %
Кера-миче-ская К5-К8 Кера-миче-ская К1-01 (К1)
12-18
25-30
4 – 6
1 – 2
0,08-0,10
0,03-0,05
Заточка: пе-редних по-верхностей многолез-вийного ин-струмента (Rа = 0,16… 0,32 мкм)
ЧК, Т 12А2-
45° (АЧК)
Карбид кремния зеленый
63С Алмаз АС2
(АСО)
25-16
160/ 125 – 63/50
СМ1-СМ2
100 %
Кера-миче-ская К5
Метал-личе-ская М2-01 (М1), М5, М1-01 (МВ1)
12 –18
25 –30
4-6
1-1,5
0,02 -0,05
0,03 - 0,05
49
Продолжение таблицы Д.2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Доводка твердосплав-ных пластин (Rа =0,08 ... 0,16 мкм)
12А2-45°
(АЧК)
1А1 (АПП);
6А2 (АПВ)
Алмаз АС 4 (АСР)
Алмаз АС2
(АСО)
63/50
50/40
100 %
50 %
Метал-ли-
ческая М2-01 (М1), М5 Баке-лито-вая Б1, Б156
(В2-01, В1-02)
25-30
20-25
0,7-1
0,7-1
Ручная подача с силой 10-20Н 0,005-0,01
Заточка (вы-шлифовыва-ние) струж-коломных лунок мето-дом глубин-ного шлифования с поперечной подачей (Rа = = 0,32 ... 0,03 мкм)
1FFX (А5П), 1ЕЕ1Х (А2П)
Алмаз АС2
(АСО)
80/63- 50/40
100 %
Метал-личе-ская М2-01 (М1), Баке-лито-вая Б1, Б156, Б2-01, В1-02
15 –20
0,5 – 1
0,03 – 0,05
Круглое шлифование рабочей час-ти инстру-мента: пред-варительное (Rz = 3,2 ... 6,3 мкм) окончатель-ное (Rz = 0,8 ...1,0 мкм)
1А1 (АПП)
1А1 (АПП)
Алмаз АС-4 (АСР)
Алмаз АС2
(АСО)
120/ 100 –
100/80
30/60- 50/40
100 %
50 %
Метал-ли-
ческая М1 , М2-01 Баке-лито-вая Б1, В2-01
20 –25
25 –30
1 – 1,5
0,5 – 1,5
0,02 –0,05
0,002 –0,005
Заточка кор-пуса и кон-струкцион-ной стали (Rа =1,25 ... 2,5 мкм)
ЧК, ЧЦ
Элек-троко-рунд 15А
40 – 50С1 – С2
Кера-миче-ская К8
20 –25 3 – 5 0,05 –
0,1
50
Приложение Е (обязательное)
Примеры эскизов (чертежей) токарных резцов
Рисунок Е.1 – Чертеж токарного составного проходного резца, оснащенного пластиной из твердого сплава
51
а – резец в сборе;
б –
расточная
оправка
; в –
вставка
с эльбором
Рисунок Е.
2 – Расточной резец с механическим
креплением вставки с эльбором
-Р
52
а
– резец в сборе;
б –
корпус;
в –
накладка;
г –
вставка
с алм
азом
Рисунок Е.
3 – Чертеж
токарного
проходного сборного
резца
с механическим креплением
алм
аза
53
а
– резец в сборе;
б –
корпус;
в –
пластина;
г –
клин
Рисунок Е.
4 – Чертеж
токарного
проходного сборного
резца
со сменной мн
огогранной
пластиной