Дальский А.М., Косилова А.Г. и др. (ред.) - Справочник технолога-машиностроителя, том 2 - 2003 (1004786), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Главное деилсеиие резания ь), — прямолинейное поступательное или вращательное движение заготовки илн режущего инструмента„ происходящее с наибольшей скоростью ч, в процессе резания. Движение подачи Р, — прямолинейное поступательное илн вращательное движение режущего инструмента илн заготовки, скорость которого ч„меньше скорости главного движения резания, предназначенное для того, чтобы распространить атлеленне слоя материала на асю обрабатываемую поверхность. Касательное движение — прямолинейное поступательное или вращательное движение Рис. 1.
Элементы двнжеинй в процессе резаниа при обтачнааиин (и), сеерленнн (б) и фрезераияввв (я): ! — направление скорости результирующего движе- ния резания, 2 — направление скараспт главного движения резания, 3 — рабочая плоскость; 4 — рас- сматриваемая точка режущей кромки; 5 — направ- ление скорости движения подачи МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ режущего инструмента, скорость которого ч„ меньше скорости главного движения резания и направлена по касательной к режущей кромке, предназначенное для того, чтобы сменять контактирующие с заготовкой участки режущей кромки.
Результирующее длижеиие резания суммарное движение ч, режущего инструмента относительно заготовки, включающее главное дввкенне резания, движение подачи н касательное движение. Геометрические н конструктивные элементы режущих инструментов Все виды режущего инструмента состоят из двух основньж частей — рабочей части, содержшцей лезвия и аыглажнвателн (прн нх наличии), и креиелгиай части, препназначенной для установки н крепления режущего инструмента в технологическом оборудовании или приспособлении (различного вида хвостовики, посадочные отверстия) (ГОСТ 9472-90, ГОСТ 4044 — 70: ГОСТ 7343 — 72, ГОСТ 9272 — 81 ГОСТ 9523-84 н др.) (рис. 2) Рнс.
2. Геометрические н конструктивные элементы режущих анструмеитавт а — токарного резца, б — сверла, в — фрезы ! — передняя паверлиосп, лезвия, 2 — главная режущая кромка, 3 — вспомогательная режущая кромка' 4 — главная Задняя поверхность лезвия, 5 — вспомогательная задняя поверхность лезвия; б — вершина лезвия; 7 — крепежная часть инструмента Оптимизация процесса резания предполагает назначение величины углов заточки инструмента в зависимости ат конкретных свойств обрабатываемого материала с учетам прочностных свойств инструментального материала и специфики относительных рабочих движений заготовки н режущего инструмента.
Следует отметить, что применение многогранных сменных пластин существенно снижает возможности оптимизации величины углов режущего клина применительно к конкретным условиям обработки. Поэтому, в случае существенного различия оптимальных углов резания от усредненных зюченнй, харат~ерных для мнопиранных пластин, целесообразно отдать предпочтение инструментам с ренсушей частью, формируемой при заточке, позволяющей реализовать оптимальные углы. Различают кннематическне углы инструмента (табл.
1), измеряемые в кинематнческой системе координат (прямоугольная система координат с началом в рассматриваемой точке реягушей кромки, ориентированная относительно направления скорости ч, результирующего движения резания), и статические углы инструмента (см. табл. 1), юмеряемые в статической системе координат (прямоугольная система координат с началом в рассматриваемой точке режущей кромки, ориентированная относительно направления скорости ч главного движения резания). !. Кинематнческне н статические углы ре- ткушнх инструментов (по ГОСТ 25762-83) Угол в кннематнческой главной секущей плоскости Р,„между задней поверхностью лезвия и кинематнческой плоскостью резанняч' Р, Угол в кинематической главной секущей плоскости Р,„между передней поверхностью лезвия н кинематнческой основной плоскостьюьа Р Угол в кннеыатнческой плоскости резания Р между режущей кромкой н кннематнческой основной плоскостью Р„ Угол в кинематической основной плоскости Р между кннематнческой плоскостью резания Р, н чей к щ ыр Угол в кннематнческой главной секущей плоскости Р,„между передней н задней поверхностями лезвия Угол в статической главной секущей плоскости Р„лезвия между задней поверхностью и статической плоскостью резания чз р„, Угол в статической главной секущей плоскости Р„мелтду передней поверхностью лезвия и статической основной плоскостью Ри Угол в статической плоскости резания Р,, между режущей кромкой и статической основной плоскостью Р Угол в статической основной плоскости Р между статической плоскостью резания Р и рабочей плоскостью Р, Угол в статической главной секущей плоскости Р„ между передней и задней поверхностямн лезвия "Кинеиатическая плоскость резания Р„.— координатная плоскость, касательная к режущей кромке в рассматриваемой точке, и перпендикулярная кинематическай основной плоскости Р,„ ЫОснавная плоскость (статическая Р и кинеиатическая Р,д — координатная плоскость, проведенная через рассматриваемую точку режущей кромки перпендикулярно направлению скорости глеалага ияи результирующего движения а зтай точке (соответственно а статической или кннематической системе координат) "'На рис.
3 — 5 угол ~р. "Рабочая плоскость Р, — плоскосп., в которой расположены направления скоростей главного движения резания н движения палачи. "Статическая плоскость резания Р., — координатная плоскость, касательная к релгущея кромке в рассматриваемой точке и перлендикуля ная к статической основной плоскости Р . П р н м е ч а н и е В последующих разделах тл. 3 "Мептларежущие инструменты" для всех видов обработки приведены значения статических углов инструментов, назначаемых с учетом итиенеллй их величин а движений. МЕТЛЛЛОРЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ 176 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 177 Оое оо оооойег» оооооооом я ь. Ро ч4'.Р ~ф гв 1Уг а) оо Рис.
5. Углы торцовык фрез: а — са вспмимми зубьями о статической сисгеме координат, б — со вставными каааратними пластинами в ккнемотической системе координат ° ГР ЛЬ Р тоо Инструментальные материалы и облас ти их применения Рис. Э. Углы токарного проковного резца сясгемы коорля наг: а — статический; б — кинем агкчссккй Ркс, 4. Углы спирального сверла в системе координат: а - статический; б — книсиатяческкй Большинство конструкциЯ метатлорежушего инструмента изготовляют составными— рабочая часть из инструментального материала, крепежная из обычных конструкционных сталей (сгаль 45, 50, 40Х н т. пс в случае тяжело нагруженных корпусов — сталь У10 или 9ХС). Исключение составляют мелкоразмерные или слесарные инструменты, изготовляемые целиком из инструментального материала, а также инструменты, изготовляемые из углеродистых инструментааьных сталей н легированных инструментальных сталей.
Рабочую часть инструментов в виде пластин или стержней нз быстрорежушей стали соединяют с крепежной частью с помощью сварки. Экспяуатационные и технологические свойства и рекомендуемые облас- ти применения наиболее распространенных быстрорежуших сталей приведены в табл. 2. Твердые сплавы в виде пластин соединяют с крепежной частью с помощью пайки или специальных высокотемпературных клеев. Многогранные твердосплавные пластины закрепляют прихватами, винтами, клиньями и тд, Мелкоразмерные твердосплавные инструменты (концевые и дисковые фрезы, сверла, развертки и т.д.) изготовляют в виде припаиваемых к хвостовикам твердосплавных стержней и коронок или целиком из твердого сплава.
Марки твердых сплавов и рекомендуемые области применения твердосплавного инструмента приведены в табл. 3. Износ инструментов. Металлорежущие инструменты изнашивакпся по передней и задней поверхностям (рис. 6). Вцл износа определяется величиной подачи, скоросгъю резания и свойствами обрабатываемого материала МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 178 179 2. Выбор марок быстрорежущей стали для различных рвкущих инструментов Продолжение глебе. 2 Шлнфуемость Изготовляеинл инструмент Прочность, износостойкость Марка стали Прочность, износостойкость Шлифуемосзь Изготовляемый инструмент Марка стали Повышенная вторичная твердость, высокая износостой- кость Низкая; реко- мендуется применение эльборовых шлифовальных кругов Р10К5Ф5, Р12МЗФ2К8, Р6М5Ф2К8 Удовлетворн- тельнея Режущий инструмент всех видов, в том числе для обработки обычных конструкционных материалов в условиях динамических нагрузок Удовлетворительная прочность, повышенная износостойкость при малых и средних скоростях резания, широкий интервал закалочных температур Р18 Р9 Поннженнея по сравнению со сталью Р18 Р6М5К5-МПз, Р9К5-МПз Износостойкость в 1,5 — 2,5 раза выше, чем аналогичных марок обычного производства Уловлегвори- тельная Режущий инструмент для обработки высоко- прочных н жаропрочных сталей и сплавов Повышенная вторичная твер- дость Р9К5 Для обработки сталей н сплавов повышенной твердости и вязкости; пригодна для работы с ударом То же, что и стали Р18.
Предпочтительные для инструментов, работающих с ударными нагрузками Удовлетвори- тельная Р6М5, 9Х6МЗФЗАГСТ', 9Х4МЗФ2АГСТ' Пониженная, близкая к стали Р9 Повышенная вторичная твердость (пониженная ударная вязкость) Р9К10 Низкая; реко- мендуетсл применение эльборовых шлифовальных кругов Р12ФЗ, Р6М5ФЗ Повышенная износостойкость при низких и средних скоро- стях резания «'Безвольфрамовые быстрорежущие стали. «' Стали, подученные методом порошковой металлургии. Для обработки высоко- прочных, коррозионностойких н жаропрочных сталей и сплавов в условиях повышенного нагрева режущей кромки Повышенные вторичная твердость н износостойкость Пониженная, рекомендуется применение эльборовых шлифовальных кругов Р18К5Ф2, Р9М4К8, РБМ5К5 ляется износ передней поверхности в виде лунки.
Износ по задней поверхности — основная причина потери инструментом его режущих свойств. Критериями износа по задней Удовлетворительная прочность, повышенная износостойкость прн средних и повышенных скоростях резания, более узкий интервал оптимальных закалочных температур, повышенная пластичность прн температурах горячей деформации Повышенная прочность, более узкий, чем у стали Р18, интервал оптимальных закалочных температур, повышенная склонность к обезуглерожнванию н выгоранню молибдена Простой формы с малым объемом шлифованных поверхностей (резцы, сверлц зенкеры и др.), для обработки обычньсс конструкционных материалов Для снятия стружки небольшого сечения; для обработки материалов, обладающих абразивными свойствамн в условиях нормального раюгрева режущей кромки Износ по задней поверхности характерен для малых подач (до 0,1 мм), низких скоростей н обработки хрупких материалов.