97160

РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ВИБОРУ КОНСТРУКЦІЙ ЗБІРНИХ РІЗЦІВ З МЕХАНІЧНИМ КРІПЛЕННЯМ ЗМІННИХ БАГАТОГРАННИХ ПЛАСТИН

Доклад

Производство и промышленные технологии

У загальному випадку збірний різець складається з корпуса що і стосовно до різців називається державкою змінної багатогранної пластини ЗБП твердосплавної опорної пластини елементів кріплення й стружкодроблення. Як правило до комплекту входить збірний різець кілька десятків ЗБП і декілька запасних опорних пластин і елементів кріплення.

Украинкский

2015-10-14

109 KB

1 чел.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ВИБОРУ КОНСТРУКЦІЙ ЗБІРНИХ РІЗЦІВ З МЕХАНІЧНИМ КРІПЛЕННЯМ ЗМІННИХ БАГАТОГРАННИХ ПЛАСТИН

Сучасне виробництво висуває нові вимоги до різального інструменту. Велике значення, особливо для автоматизованого Виробництва верстатів з ЧПУ й ГПС, має надійність різального інструменту, його пристосованість до автоматизації. Напаяні інструменти через низькі показники безвідмовності, довговічності й ремонтопридатності знижували ефективність експлуатації дорогого автоматизованого устаткування. Тому заміна напаяного інструмента збірним є одним з важливих завдань розвитку технології машинобудування. Ці рекомендації присвячені вивченню конструктивних особливостей, достоїнств і недоліків, областей раціонального застосування прогресивних конструкцій збірних різців з механічним кріпленням пластин (МКП).

У загальному випадку збірний різець складається з корпуса, що і стосовно до різців називається державкою, змінної багатогранної пластини (ЗБП), твердосплавної опорної пластини, елементів кріплення й стружкодроблення. Як правило, до комплекту входить збірний різець, кілька десятків ЗБП і декілька запасних опорних пластин і елементів кріплення. Ціна комплекту - від 200 до 600 грн. залежно від типорозміру, конструкції й комплектації. Основними виробниками збірних різців в Вкраїні є Харківський, Запорізький й Чернігівський інструментальні заводи.

Збірні різці із МКП одержали широке поширення в металообробці внаслідок ряду істотних переваг у порівнянні з напайними різцями. До достоїнств різців із МКП варто віднести наступні.

І. Високі показники безвідмовності й довговічності, у першу чергу середній період стійкості Т, гама-процентний період стійкості Тγ і коефіцієнт варіації стійкості Vт. Ці показники забезпечуються високою міцністю й вібростійкістю конструкції, високою зносостійкістю різальних пластин. Висока міцність елементів конструкції досягається застосуванням високоміцних матеріалів і їхньою спеціальною термообробкою, застосуванням твердосплавних опорних пластин, раціональним розташуванням різальної пластини. Висока вібростійкість конструкції забезпечується раціональною схемою базування й закріплення різальної частини - остання повинна бути надійно притиснута як по опорній, так і по упорних поверхнях. Висока зносостійкість забезпечується застосуванням зносостійких марок твердих сплавів, у тому числі зі зносостійкими покриттями, різальної кераміки, синтетичних надтвердих матеріалів. Високі показники міцності й зносостійкості забезпечуються також відсутністю в різальній пластині внутрішніх напружень, що виникають у напайних різців при паянні й абразивному заточенні. Високі показники довговічності забезпечуються наявністю декількох різальних крайок на кожній ЗБП і декількох десятків ЗБП, що припадають на одну державку.

2. Високі показники ремонтопридатності (мінімальний час для відновлення працездатності, пристосованість до обслуговування й стружкодроблення). Ці показники забезпечуються можливістю відновлення працездатності або шляхом повороту різальної пластини або її заміни (але не переточуванням), зручним розташуванням і мінімальною величиною переміщення кріпильних елементів, застосуванням оптимальних геометричних параметрів і спеціальних конструктивних елементів, що забезпечують завивання, дроблення й надійний відвід стружки (більшість ЗБП мають фасонну передню поверхню; для ЗБП із плоскою передньою поверхнею передбачені накладні твердосплавні стружколами).

 3. Висока точність позиціювання й взаємозамінність різальних крайок при повороті й заміні ЗБП. Ці показники забезпечуються раціональною схемою базування різальної пластини, високою точністю й стабільністю геометрії ЗБП, високою точністю виготовлення гнізда під ЗБП. Кращим варіантом є базування ЗБП по двох бічних поверхнях у закритому гнізді державки.

 4.Скорочення витрат конструкційної сталі внаслідок багаторазового використання корпуса різця (наприклад, в одному корпусі може бути використане від 10 до 50 ЗБП).

5. Скорочення витрат на інструментозабезпечення й обслуговування.

6. Багаторазове зменшення площі складських приміщень внаслідок зменшення кількості корпусів.

7. Поліпшення умов праці внаслідок ліквідації операцій паяння й абразивного заточування.

До недоліків збірних різців із МКП варто віднести високу трудомісткість виготовлення й високу вартість комплекту. Однак у перерахуванні на одну різальну крайку їхня вартість порівнянна з напайними різцями. З огляду на високі показники безвідмовності, довговічності й ремонтопридатності збірних різців із МКП, їхнє застосування при дотриманні регламенту експлуатації завжди ефективно.

Конструкції різців із МКП відрізняються великою розмаїтістю застосовуваних способів кріплення ЗБП (відомо кілька тисяч конструкцій

інструмента із МКІІ). Однак, незважаючи на різноманіття конструктивих рішень у частині закріплення ЗБП у різцях, провідні закордонні й вітчизняні інструментальні фірми викорнстовують у серійному виробництві обмежену кількість базових способів кріплення ЗБП. Так, наприклад, для обточування, підрізання й розточування застосовуються в основному чотири базових способи кріплення ЗБП - відповідно, типи С, Р, М і S за класифікацією ISO і ГОСТ 26276-85 (рис.Б.1).

  а б в  г

а - притиском зверху (тип С); б — штифтом через центральний отвір (тип Р); в — штифтом через центральний отвір і притискам зверху (тип М); г - гвинтом через конічний центральний отвір (тип 3)

Рисунок Б.1 - Типи механічного кріплення ЗБП

Нижче наводиться опис деяких прогресивних конструкцій збірних різців, які в цей час випускаються провідними закордонними й вітчизняними інструментальними фірмами. На рисунку Б.2 зображена конструкція збірного різця Т-МАХ 3. у якій ЗБП без отвору закріплюється притиском зверху (тип С).

Рисунок Б. 2 - Збірний різець Т-МАХ S

ЗБП 4 базується в закритому гнізді державки 1 по двох бічних поверхнях і зверху притискається до опорної пластини 3 прихоплювачем 6. Швидке знімання ЗБП забезпечується диференціальним гвинтом 7. Опорна твердосплавна пластина 3 закріплюється на державці гвинтом 2 або розрізною притискною втулкою. У різцях з пластинами без стружколамних канавок застосовуються накладні твердосплавні стружколами 5. Різці найменших перетинів випускаються без опорної пластини. Недоліком конструкції є те, що передня поверхня ЗБП частково закрита прихоплювачем, шо може перешкоджати вільному сходу стружки. Конструкція рекомендується в першу чергу для обробки крихких магеріалів, шо утворюють стружку надлому (загартовані сталі, сірий і вибілений чавуни, кольорові метали). Тип С є єдиним способом механічного кріплення ЗБП із різальної кераміки й композитів, які випускаються без центрального отвору. Інструментальні фірми випускають близько 120 типорозмірів прохідних і підрізних різців і 20 типорозмірів розточувальних різців (табл. Б.2 і Б.6). Різці відрізняються розмірами перерізу державки, головними кутами в плані, типами й розмірами пластин. У різцях застосовуються ЗБП тригранної, квадратної, ромбічної й круглої форми, позитивні й негативні, з канавками на передній поверхні й без, із твердих сплавів, різальної кераміки й композитів (табл. Б.8 і Б.-9).На рисунку Б.З зображена конструкція збірного різця Т-МАХ Р с кріпленням ЗБП із отвором L-подібним важелем (тип Р).

Рисунок Б. З - Збірний різець Т-МАХ Р

ЗБП 4 базується (установлюється) у закритому гнізді державки 1, а L-подібний важіль 5, що починає рухатися за допомогою гвинта 6, притискає пластину через центральний отвір до двох бічних поверхонь гнізда. Опорна пластина 3 закріплюється на державці пружною втулкою 2. Конструкція вузла кріплення забезпечує можливість швидкого й точного повороту або зміни ЗБП. Вона дозволяє застосовувати всю гаму нових прогресивних ЗБП, у тому числі зі складною формою передньої поверхні, що забезпечує дроблення стружки. Конструкція застосовується для найрізноманітніших умов. Інструментальні фірми випускають близько 120 типорозмірів прохідних, підрізних і копірних різців, а також 13 типорозмірів розточувальних різців (табл. БЗ і Б.6). На рисунку Б.4 зображена конструкція збірного різця Т-МАХ, у якій ЗБП одночасно притискається як з боку упорної, так і з боку передньої поверхонь (тип М).

Рисунок Б.4 - Збірний різець Т-МАХ

При загвинчуванні гвинта 5 прихоплювач 4 притискає ЗБП по її опорній поверхні до опорної пластини 2 і державки 1. Одночасно прихоплювач, зміщаючись уліво похилим пазом, притискає ЗБП через її центральний отвір до голівки штифта 7. При відгвинчуванні гвинта 5 прихоплювач 4 піднімається над ЗБП за допомогою пружини 6.

Конструкція відрізняється високою жорсткістю та надійністю, успішно застосовується на найважчих чорнових операціях. Недоліком конструкції є те, що ЗБП не притискається по бічних поверхнях до державки, тому при повороті або заміні ЗБП її вершина може займати довільне положення. Зазначений недолік обмежує застосування конструкції на автоматизованому встаткуванні, де потрібна висока точність позиціювання вершини ЗБП. Іншим недоліком є те, що передня поверхня ЗБП частково закрита прихоплювачом, що перешкоджає вільному сходу стружки.

Інструментальні фірми випускають близько 80 типорозмірів прохідних і підрізних різців даної конструкції (табл. Б.4).

На рисунку Б.5 зображена конструкція збірного різця Т-МАХ U, у якій ЗБП закріплюється гвинтом через центральний отвір (тип S).

Рисунок Б. 5 - Збірний різець Т-МАХ U

Конічна голівка гвинта 2, взаємодіючи з фасонною ділянкою центрального отвору ЗБП 3, притискає останню по опорній поверхні до державки 1. Вісь гвинта зміщена на величину δ=0,15 мм щодо осі отвору ЗПБ, що забезпечує притиск останньої по бічних (упорних) поверхнях закритого гнізда державки.

Достоїнством цієї конструкції є простота й компактність вузла кріплення ЗБП, добрий відвід стружки з відкритої передньої поверхні й висока надійність кріплення ЗБП. Для різців з малим перерізом державки цей тип кріпленням є єдино можливим (мінімальний перетин державки- ВхН=8х8 мм). Різці з більшим перерізом державки випускаються із твердосплавною опорною пластиною.

Інструментальні фірми випускають близько 30 типорозмірів прохідних і підрізних різців і 12 типорозмірів розточувальних різців (табл. Б.5 і Б.6).

На рисунку Б.6 зображений збірний різець Т-МАХ Q-Cut для відрізки й прорізування канавок із кріпленням пластин за рахунок пружних властивостей корпуса (тип кріплення X).

Рисунок Б. 7 - Збірний відрізний різець Т-МАХ Q-Cut

Робоча частина корпуса 1 оснащена клиноподібним гніздом під різальну пластину з опуклими V-подібними опорними поверхнями Спеціальна різальна пластина 2 також має клиноподібну форму, а верхня і нижня опорні поверхні мають увігнуту V-подібну форму. Ці поверхні й відповідні їм опуклі V-подібні опорні поверхні гнізда корпуса орієнтують різальну пластину за центром гнізда й забезпечують сталість цього положення піл час роботи. Різальна пластина заклинюється в гнізді корпуса під дією сил різання (кут заклинювання - 10... 16°). Розтискання здійснюється ексцентриковим ключем.

Передня поверхня різальних пластин має спеціальну геометрію,що забезпечує оптимальну деформацію стружки: по краях вона вище, ніж у середній частині, а уздовж головної різальної кромки виконана фаска з позитивним або негативним переднім кутом залежно від оброблюваного матеріалу. Така геометрія передньої поверхні дає можливість одержати стружку вужче, ніж ширина розрізу, і забезпечує компактність спіралі. Вузька компактна стружка не ушкоджує оброблені торцеві поверхні й легко видаляється із прорізуваного паза.

Пластики для відрізних різців виготовляють трьох видів: з головною різальною крайкою, розташованою паралельно осі заготовки, і під кутом до цієї осі — пластини праві й ліві.

Праві й ліві різальні пластини застосовують у тих випадках, коли в центрі торця відрізаних заготівок небажано залишати не зрізаними циліндричні виступи. Головний кут у плані задається як 82...87°залежно від осьової сили різання, що допускається.

Пластини прорізних різців у більшості випадків мають головну різальну кромку, паралельну осі заготовки.

Корпус різців може бути стрижневий (із прямокутним або квадратним перетином) і пластинчастої форми. Різці із пластинчастим корпусом, як правило, оснащені двома клиноподібними гніздами під різальну пластину на обох його кінцях.

Достоїнством збірних різців Т-МАХ Q-Cut є простота й компактність вузла кріплення різальної пластини, простота експлуатації, висока жорсткість навіть при дії осьових (бічних) сил, надійне стружкодроблення.

Інструментальні фірми випускають "близько 50 типорозмірів різців відрізання й прорізування канавок, у яких застосовується близько 30 типорозмірів пластин шириною від 1,2 до 12,7мм (табл. Б.7).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

46320. Расчет точности базирования заготовок деталей 94 KB
  Погрешность базирования при установке вала на призму Рис. Схема для определения погрешностей базирования при установки вала уста на призму. При обработке вала в призме могут быть могут быть следующие измерительные базы для размера h. Измерительные базы при обработке вала в призме.
46321. Зажимные элементы приспособлений 224.5 KB
  При обработке партии таких деталей требуется получить высокую концентричность наружных и внутренних поверхностей и заданную перпендикулярность торцов к оси детали. При зажиме обрабатываемой детали на оправке осевая сила Q на штоке механизированного привода вызывает между торцами шайбы 4 уступом оправки и обрабатываемой деталью 3 момент от силы трения больший чем момент Мрез от силы резания Рz. Где: коэффициент запаса; Рz вертикальная составляющая сила резания Н кгс; D наружный диаметр поверхности обрабатываемой детали мм; D1 ...
46322. Разработка компоновки приспособления 117.5 KB
  Разработка компоновки приспособления Разработку общего вида приспособления начинают с нанесения на лист контуров заготовки. В зависимости от сложности приспособления вычерчивают несколько проекций заготовки. Разработку общего вида ведут методом последовательного нанесения отдельных элементов приспособления вокруг контуров заготовки. Более этого вычерчивают корпус приспособления который объединяет все перечисленные выше элементы.
46323. Составление расчетной схемы и исходного управления для расчета зажимного усилия Рз 202 KB
  Составление расчетной схемы и исходного управления для расчета зажимного усилия Рз Закрепление заготовки производится с помощью зажимных устройств различных конструкций. Принцип действия и конструкцию зажимного устройства конструктор выбирает исходя из конкретных условий выполнения операций: типа производства величин сил резания действующих на заготовку при выполнении операций конструктивных особенностей заготовки типа станка. Выбор коэффициента трения f заготовки с опорными и зажимными элементами. Выбор коэффициента трения заготовки с...
46324. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия Ри 359 KB
  Наряду с изменением величины исходного усилия силовой механизм может также изменять его направление, разлагать на составляющие и совместно с контактными элементами обеспечивать приложение зажимного усилия к заданной точке. Иногда силовые механизмы выполняют роль самотормозящего элемента, препятствуя раскреплению заготовки при внезапном выходе из строя привода.
46325. Расчет приводов зажимных устройств 73 KB
  Благодаря использованию более высокого давления жидкости по сравнению с пневмоприводом при тех же развиваемых усилиях имеет меньшие габариты и вес; масло обеспечивает смазку трущихся частей. 5 низкого давления и большой производительности и 4 высокого давления и малой производительности. После замыкания механизма упора зажимного элемента в деталях давления в системе увеличивается и напорный золотник 6 отключает насос низкого давления. В дальнейшем будет уже работать только насос высокого давления рис.
46326. Электромеханические приводы защитных устройств 58.5 KB
  Электромеханические приводы защитных устройств Электромеханические зажимные устройства ЭМЗУ состоят из электродвигателя передаточного механизма зажимных элементов. Электродвигатель работает кратковременно только при зажиме или отжиме поэтому в ЭМЗУ всегда имеется самотормозящая передача для фиксирования состояния системы после зажима и отключения двигателя. В квазистатических ЭМЗУ сила зажима создается только за счет электромагнитного момента двигателя и величина этой силы определяется настройкой динамометрирующих упругих элементов в...
46327. Выращивание зерновых и снижение затрат на их обработку 587.76 KB
  Однако в Россию завозится большое количество продуктов питания изза рубежа что способствует повышению продуктивной зависимости от стран запада и политическую зависимость страны. руб. руб. продукции руб.
46328. Проектирование приводной станции к полочному элеватору 1.74 MB
  Нахождение коэффициента запаса прочности. Нахождение коэффициента запаса прочности. Нахождение коэффициента запаса прочности Подбор подшипников по динамической грузоподъемности. Кинематический и энергетический расчет привода Мощность элеватора определяется по уравнению где Z производительность элеватора.