Металлорежущий инструмент

1.8 Расчет и конструирование режущего инструмента второго порядка 1.8.1 Проектирование токарного резца Резцы - это наиболее распространенный вид режущего инструмента. Они отличаются большим многообразием, применяются на токарных, долбежных, строгальных, расточных станках при обточке, расточке, подрезке, отрезке, строгании, долблении, резьбонарезании и комбинированной обработке. Резцы, оснащенные многогранными твердосплавными пластинами с механическим креплением к корпусу инструмента, широко применяются вследствие их существенных преимуществ по сравнению с твердосплавными резцами составной конструкции, у которых пластина с корпусом соединена пайкой. К преимуществам резцов, оснащенных многогранными пластинами, следует отнести следующие: 1. Повышение прочности лезвия из-за отсутствия внутренних напряжений, возникающих при пайке. 2. Повышение надежности и долговечности, так как опорная поверхность под пластиной в корпусе резца может иметь высокую твердость. В этом случае, в корпусе резца может быть использовано до 100 пластин. Для увеличения долговечности корпуса под режущей пластиной устанавливают опорную твердосплавную пластину, в результате чего в корпусе может быть изношено до 150 режущих пластин. 3. Экономия конструкционной стали вследствие многократного использования корпуса резца. 4. Отсутствие операции затачивания резцов. После изнашивания достаточно либо повернуть пластину, либо сменить её. 5. Большинство типоразмеров пластин имеют фасонную форму передней по-верхности, обеспечивающую ломание или завивание стружки. Для пластин с плоской передней поверхностью предусмотрены стружколомы, которые применяются в тех случаях, когда диаметр внешней окружности пластины равен 6.35 или 9.25 мм. 6. Изношенные пластины перерабатывают, извлекая вольфрам и другие дорогостоящие элементы, которые вновь используются для изготовления твердых сплавов. Конструкции резцов, оснащенных многогранными пластинами отличаются большим разнообразием применяемых способов крепления. Эти способы крепления можно свести к нескольким схемам. Крепление прихватом применяют для пластин без отверстий, в том числе и из керамических материалов. Пластину устанавливают в закрытый паз и базируют по опорной и боковым поверхностям. При этом обеспечивается высокая точность базирования пластин и высокая надежность крепления. На резцах для обработки стали можно применять стружколомы. Этот метод крепления пластин применяют на расточных резцах. Крепление пластин с помощью поворотного элемента (рычага) или косой тяги, обеспечивающих прижатие пластины к боковым поверхностям закрытого паз корпуса. Этот метод применяют для крепления пластин с отверстием. Он обеспечивает высокую точность базирования, однако не гарантирует точного прилегания опорной поверхности пластины к поверхности корпуса резца. Устранение зазора обеспечивается прижатием пластины от руки при затягивании крепления. Применяет сборные резцы с механическим креплением трех-, четырех-, пяти-, шестигранных пластин из твердого сплава, предназначенных для обработки заготовок из стали и чугуна. В корпусе резца запрессован штифт. На штифт свободно надевают многогранную пластину, которую закрепляют между штифтом и задней опорной стенкой корпуса с помощью клина и винта. Этот метод крепления в большинстве случаев применяют для проходных прямых резцов. Спроектировать резец, оснащенный многогранной пластиной для обработки наружной цилиндрической поверхности. Материал заготовки - сталь 45Х. Обработка ведется на токарном станке 16К20Ф3. Для обработки стали выбираем пластину из твердого сплава ВК8, так как данный материал наиболее подходит для данного вида обработки. В зависимости обрабатываемого материала и режущего материала выбираем передний и задний углы резания, согласно нормативам =12, =8. В зависимости от условий обработки (в условиях достаточной жесткости системы СПИД) главный угол в плане =45.