Конструкція ріжучих інструментів
Ефективність раціонального використання композитів в конструкціях ріжучих інструментів залежить від досконалості самих конструкцій.
На першому етапі розвитку лезових інструментів, оснащених композитами, створена і освоєна металообробної промисловістю серія інструментів цільної і збірної конструкцій. У цільних різців заготівля полікристала кріпиться безпосередньо в тіло різця. У збірних конструкціях кріплення полікристала проводиться в перехідній вставці, яка встановлюється в корпусі інструменту.
Подальший розвиток конструкцій інструментів, оснащених штучними надтвердими матеріалами, здійснюється за двома основними напрямками: створення інструментів з механічним кріпленням цільних, багатошарових круглих і багатогранних пластин, а також застосування Переточувати ріжучих елементів, коли конструкція з механічним кріпленням пластин практично неможлива.
У ВНІІінструмент розроблена широка номенклатура інструментів з композитів нового покоління з підвищеними експлуатаційними властивостями для високошвидкісного різання. Це токарні прохідні, розточувальні, канавочні, різьбові різці, в тому числі із ступінчастою частиною для зняття підвищених припусків; торцеві, черв'ячні і дискові фрези; свердла, зенкера, розгортки, в тому числі регульовані і переналагоджувані.
Номенклатура ріжучих елементів інструментів з композитів. Номенклатура ріжучих елементів інструментів з композитів для різців.
Технологія, яка існує в нашій країні і за кордоном, дає можливість промислового випуску композиційних інструментальних матеріалів у вигляді заготовок, розміри яких дозволяють забезпечити їх надійне кріплення в будь-якому лезового інструменту (табл. 1.4).
Різці є найбільш поширеним видом ріжучого інструменту, оснащеного композитами.
Заводом «Композит» м.Санкт-Петербург і рядом інших підприємств інструментальної галузі освоєно промислове виробництво широкої номенклатури інструментів і ріжучих вставок (до 100 типорозмірів), включаючи збірні конструкції з механічним кріпленням ріжучих елементів, а також цілісні конструкції з постійним (нероз'ємним) кріпленням ріжучого елемента (рис. 1.4). Вони використовуються для зовнішнього точіння, розточування і різних спеціальних операцій (Різьбонарізання, обробка канавок і т.п.).
Різець токарний збірний розточний зі вставкою композиту. Позначення L В І h, f Doбp
мм
РЕО 94.00.00 125 16 16 9,5 9,7 19 РЕО 81.00.00 170 20 25 14,2 12,0 24 РЕО 242.00.00 125 16 16 9,5 9.4 19 Різець токарний збірний розточний з круглою неперетачіваемой пластиною композиту. Позначення Позначення по ISO L Н D h1 f Doбp позначення змінних пластин
мм
РЕО
334.00.00
S25R-
CRFNR6
200 23 25 11.5 17 36 RNGN 080308
Інструмент може оснащуватися як знапаяними ріжучими елементами (циліндричними і прямокутними вставками, твердосплавними багатогранними пластинами знапаяними в одній з вершин композитом), так і змінними круглими або багатогранними пластинами цільної або двошарової конструкції, що забезпечує високу твердість різального шару (28 ... 30 ГПа), високу термостійкість (більше 1200 ° с) і стабільність якості, з різноманітною геометрією ріжучої частини, шліфовані по всіх поверхнях, класів допусків U, M, G.
На малюнку 1.5 показана система умовних позначень токарних різців, оснащених композитами, розроблена на основі стандарту ISO 5608 (ГОСТ 26476-85).
При позначенні різців, оснащених ПСТМ, вказують спосіб кріплення ріжучого елемента, форму пластин, головний кут в плані, задній кут, тип різця, висоту і ширину державки, загальну довжину різця і довжину ріжучої кромки.
Розрізняють такі способи кріплення ріжучих елементів з ПСТМ: кріплення пластин прихватом зверху (спосіб С), кріплення ріжучих елементів через центральний отвір (спосіб Р), через отвір і прихопив (спосіб М), центральним гвинтом (спосіб S), кріплення ріжучих елементів без отвору по бічних поверхнях (спосіб D), кріплення ріжучих елементів нероз'ємному методами (спосіб В).
Умовне позначення різця CSBNR2525M10 розшифровується так: спосіб кріплення - прихватом зверху; форма пластини - квадратна: головний кут в плані - 75 °; пластина без заднього кута; тип різця - правий прохідний; перетин державки - 25 х 25 мм; довжина різця - 150 мм; довжина ріжучої кромки - 10 мм.
Для розточувальних різців порядок умовних позначенні дещо змінюється: тип державки, діаметр державки, довжина різця, спосіб кріплення ріжучого елемента, форма пластин, головний кут в плані, задній кут ріжучого елемента, тип різця, довжина ріжучої кромки.
Система умовних позначень різців з композитів.
Умовне позначення різця S25R-CSBNR10 читається так: тип державки - цільна сталева; діаметр державки - 25 мм; довжина різця - 200 мм; спосіб кріплення - прихватом зверху; пластина - тригранна; головний кут в плані - 75 °; пластина без заднього кута; тип різця - правий прохідний; довжина ріжучої кромки - 10 мм.
Фрези, оснащені композитом, є другим за вживаності типом інструменту після різців. За призначенням розрізняють торцеві, кінцеві, дискові і черв'ячні фрези з ріжучої частиною з композиту.
Торцеві фрези - найбільш поширений вид фрезерного інструменту. Випускаються насадні (однорядні і ступінчасті) фрези діаметром 100 ... 800 мм з механічним кріпленням пластин, регульовані і нерегульовані, оснащені композитом 01, 05, 10 і 10Д.
На малюнку 1.6 показані найбільш поширені конструкції торцевих фрез з механічним кріпленням вставок (а, в), круглих (г) і багатогранних ріжучих пластин (б, д, е, ж) «прямі» (а, б, г-ж) і « зворотні »(в); насадні (а, г ж) і хвостові (б, в); фрези для обробки відкритих (I), напівзакритих (II) і закритих (III) поверхнотей (з).
Мал. 1.6. Конструкції торцевих фрез, оснащених композитом.
Найбільш поширені напайнимі свердла однокромочной (рис. 1.7, а. Б) і спіральні (рис. 1.7, в, г), оснащені різноманітними марками композитів.
Мал. 1.7. Типаж свердел, оснащених композитом.
На малюнку 1.8 показані зенкери, оснащені композитом у вигляді змінних багатокристальні ножів (поз. 1, рис. 1.8, а) і з механічним кріпленням змінних вставок (поз. 1, рис. 1.8, б).
Мал. 1.8. Зенкери, оснащені композитом.
Найбільш поширені розгортки з композитів: з конічним (рис. 1.9, а) і циліндричним (рис. 1.9, б-г) хвостовиком; прямозубиє (рис. 1.9, а в) і спіральні (рис. 1.9, г); без напрямних (рис. 1.9, а, б) і з направляющемі пасками (рис. 1.9, в, г); з отвором для підведення СОЖ (рис. 1.9, г).
Мал. 1.9. Типаж розгорток, оснащених композитом. Виконання d d1 L l Малюнок 1.9, а 10 ... 18 7,5 ... 15 130 ... 240 65 ... 100 Малюнок 1.9, б 6 ... 20 5.6 ... 16 93 ... 195 26 ... 50 Малюнок 1.9. в 4, ... 12 4 ... 16 45 ... 150 22 ... 70 Малюнок 1.9, г 8 ... 20 8, ... 18 140 ... 240 40 ... 80