CC BY
157
УДК 621.9.025.1
О.И. Борискин, директор ПТИ ТулГУ, д-р техн. наук, (4872) 33-25-38, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ),
С.В. Зябрев, директор, (4872) 33-25-38, [email protected] (Россия, Тула, ОАО «РТО»),
С.Я. Хлудов, д-р техн. наук, (4872) 33-25-38, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ)
РЕЖУЩИЕ ПЛАСТИНЫ
С ДИСКРЕТНЫМ ИСПОЛНЕНИЕМ РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ
Обоснован подход к формированию дискретной режущей кромки инструмента по функциональному назначению. Описаны конструкции СМП с дискретным исполнением режущей кромки, разделяющей припуск для получистовой и чистовой обработки, чистовой и финишной обработки.
Ключевые слова: фрезерование, режущий инструмент.
Возможности современного инструментального производства снимают технологические ограничения формирования формы режущей кромки СМП, которые существовали ранее [1]. Это позволяет конструктору проектировать поверхности режущих пластин принципиально новых конструкций, в том числе, решить вопросы с выбором новых форм задней поверхности и соответственно режущей кромки.
Рассмотрим конструкцию режущей пластины с дискретной режущей кромкой с заданным функциональным назначением каждого из ее участков. При этом активную часть режущей кромки разделим на режущий участок AB', не используемый в формировании обработанной поверхности, и формообразующий BC, который выполняет функцию формообразования обработанной поверхности в процессе точения. В этом случае вершина пластины исполнялась в форме двух ступеней (рис. 1). Припуск t разделялся на t!, срезаемый первой ступенью, и t2, удаляемый с поверхности заготовки второй ступенью. В зависимости от принятой приоритетности тех или иных задач для конкретного производства выбирались варианты исполнения активной части режущей кромки на каждой из ступеней и устанавливались численные значения параметров tj и t2.
Выбор значений tj и t2 устанавливает область использования данной конструкции СМП. Для режущей пластины, получившей название СМП с двумя вершинами (рис. 2), глубина резания tj была принята равной высоте гребешков микронеровностей, сформированных второй ступенью
где s - подача, мм/об; Rj - радиус первой ступени.
Рис. 1. Разделение припуска на два участка
Рис. 2. СМП с двумя вершинами
В этом случае СМП имела две симметричные ступени, расположенные относительно друг друга на определенном расстоянии
Ь = 1^.
Вторая ступень работала на срезание припуска и формирование микропрофиля обработанной поверхности. Первая ступень деформировала неровности, сформированные первой вершиной. Таким образом, в конструкции СМП с двумя вершинами совмещаются операции чистового точения и выглаживания.
Если глубина резания ^ принималась равной глубине наклепанного слоя («0,02 мм), то в этом случаи совмещались операции чистового точения и финишной обработки. СМП выполнялась с двумя ступенями по лекальной кривой, состоящей из четырех сопряженных дуг окружностей разных радиусов (рис. 3).
Первая ступень имела зачистную режущую кромку, а вторая - конструктивные параметры чистовой пластины стандартного исполнения. СМП такой конструкции позволяет формировать обработанную поверхность с низкой шероховатостью и высокой точностью. Так как ступень с зачистной режущей кромкой работает в условиях предварительно нагру-
женной технологической системы, финишная обработка осуществляется в наиболее благоприятных условиях. В качестве недостатка конструкции с двумя ступенями и зачистной режущей кромкой следует отметить, что такие СМП можно использовать только для чистового точения на проход.
Рис. 3. Параметры режущей кромки СМП для чистовой и финишной обработки
Если глубина резания ґі принималась равной 0,5 мм, что соответствует чистовому точению, припуск разделялся на получистовую и чистовую обработки. Одна из вершин выполнялась, как у СМП для получистовой обработки, а другая имела форму режущей кромки, характерную для чистовых СМП с радиусом Я. формообразующего участка (рис. 4):
1
где Я2 - радиус режущей кромки второй ступени; Яг - высота микронеровностей по чертежу детали.
Рис. 4. Режущая пластина с двумя ступенями для получистовой
и чистовой обработки
В процессе точения вторая ступень вершины режущей пластины работала в условиях получистового точения, формируя поверхность под
167
последующую чистовую обработку, осуществляемую первой ступенью. За один проход в условиях получистовой обработки осуществлялась окончательная обработка поверхности детали. Разделение припуска на получис-товую и чистовую обработку позволяло исключить из технологического процесса операцию чистового точения и обеспечить требуемую шероховатость обработанной поверхности при работе с подачей, характерной для получистовых операций.
Если к инструменту предъявлялись повышенные требования по обеспечению виброустойчивости процесса точения, например при растачивании глубоких отверстий в тонкостенных деталях, режущая кромка и на первой, и на второй ступенях СМП выполнялась по лекальной кривой, состоящей из пяти сопряженных дуг окружностей разных радиусов, для уменьшения соотношения радиальной и осевой составляющих силы резания.
Таким образом, разделение припуска на части при использовании режущих пластин с дискретной режущей кромкой обеспечивает как формирование ее активной части наиболее рациональной формы с точки зрения обеспечения качества обработанной поверхности, так и повышение производительности лезвийной обработки за счет совмещения чистового точения с другими видами обработки.
Список литературы
1. Управление качеством чистового точения на основе выбора рациональной формы и геометрических параметров передней поверхности режущей пластины / А.В. Благовещенский [и др.]. Тула: Гриф и К0, 2007. 208 с.
O. Boriskin, S. Zyabrev, S. Hludov
Inserts with a discrete form of cutting edges
The approach to the formation of discrete cutting edge tool for functional purpose was grounded. The constructions of SMP with a discrete implementation of cutting edge, separating the allowance for a semi and final machining, finishing and finishing are das-cribed.
Keywords: milling, cutting tool.
Получено 07.04.10
