К.т.н. Дудак Н.С., к.т.н. Денчик А.И., магистрант Оспантаев М.К.

Павлодарский государственный университет, Казахстан

Особенности обработки безвершинным токарным резцом

Недостаток классического резца заключается в том, что вершина резца является самым слабым местом на режущей части, так как она работает в самых неблагоприятных условиях резания, в результате чего снижается стойкость резца.

От перечисленных недостатков свободен безвершинный проходной резец (БПР) (рисунок 1). На наш взгляд конструктивные особенности безвершинного резца создают предпосылки для снижения температуры в зоне резания, повышения стойкости резца, снижение шероховатости.

Установка БПР на МРС представлена на рисунке 1.

1) БПР устанавливается таким образом, чтобы главная режущая кромка (ГРК) находилась в плоскости параллельной оси вращения заготовки.

2) Главная секущая плоскость должна быть перпендикулярной к оси вращения заготовки и проходить через точку А главной режущей кромки.

3) При этом точка А главной режущей кромки выставляется по линии центров.

В процессе резания участвует только часть режущей кромки – ГРК, представляющая собой примыкающие к точке А левую и правую части режущей кромки участвующей в резании, т.е. участок ГРК ab.

Анализ особенностей установки безвершинного проходного резца показывает, что точки главной режущей кромки a и b располагаются ниже и выше линии центров. Следовательно, будет иметь место отличия геометрических параметров резца вдоль главной режущей кромки в инструментальной системе координат (α_иск, γ_иск) от геометрических параметров в статической системе координат (α_сск, γ_сск) (рисунок 2).

В данной работе с учётом анализа расчётной схемы и особенностей обработки были определены следующие параметры эксплуатации безвершинного проходного резца:

h_xi – превышение (занижение) точки ГРК БПР относительно оси заготовки; t_xi – глубина резания в i-ом сечении по длине ГРК; l_xi, x_i – расстояние до i-го сечения в направлении ГРК и оси заготовки соответственно; α_xi, γ_xi – значения задних и передних углов БПР в i-ой секущей плоскости статической системы координат.

Выводы.

1) Сформированы основные принципы установки безвершинного инструмента на металлорежущий станок;

2) Разработана электронная таблица для расчёта геометрических параметров h_xi, α_xi, γ_xi в ИСК и ССК при установке БПР, и расчёта профиля обработки в зависимости от D, t и λ.

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Рисунок 3

3) Анализ формы поперечного сечения срезаемого слоя ABCD (рисунок 3), а также анализ расчетного профиля обработанной поверхности, позволяет констатировать:

- t (глубина резания) по длине главной режущей кромки уменьшается с максимального значения до нуля;

- при точении БПР возможно применение величины подачи меньше или равное величине проекции главной режущей кромки на ось х. Например, при D = 50 мм, t = 0,5 мм, λ = 30°, величина х ≈ 8 мм, т.е. величина подачи в данном случае может быть ≤ 8 мм;

- при работе новым резцом следует ожидать минимального силового воздействия на изменение физико-механических свойств поверхностного слоя обрабатываемой поверхности;

- при работе резцом следует ожидать низкий уровень шероховатости обработанной поверхности.

Не смотря на очевидность вышеприведенных утверждений, они требуют экспериментальной проверки.