Виды разрушения инструмента.

Инструмент может подвергаться хрупкому разрушению, пластической деформации и разрушению после пластической деформации.

 

Способы соединения материала режущей части и корпуса инструмента

1. Зачеканивание или запресовывание в державку.

2. Заливка легкоплавким материалом.

3. Механическое крепление.

4. Пайка.

5. Приклеивание.

Преимущества резцов с механическим креплением (сборных резцов):

1. Многократное использование наиболее дорогой и точной части режущего инструмента – корпуса снижает удельные расходы на инструмент.

2. Отсутствие внутренних напряжений, искажений микроструктуры, возникшие вследствие температурного воздействия при пайке и из-за различного коэффициента термического расширения державки и напаиваемой пластинки.

3. Отсутствие (уменьшение) расхода инструментального материала на переточки. При изнашивании одной грани пластины её поворачивают на другую сторону.

4. Практически полное возвращение изношенной инструментальной пластины на переделку.

5. Быстрота смены затупившегося режущего лезвия без снятия инструмента со станка.

6. Повышенные по сравнению с напайным режущим инструментом режимы резания и стойкость.

7. Уменьшение площадей, необходимых для складирования режущего инструмента.

Недостатки резцов с механическим креплением (сборных резцов):

1. Пониженные жесткость и виброустойчивость инструмента.

2. Сложность конструкции и технологии изготовления.

 

 

Преимущества резцов с напайными пластинами:

1. Простота конструкции, компактность.

2. Повышенные жесткость и виброустойчивость по сравнению со сборными.

3. Возможность плавного изменения значения угла φ

Недостатки резцов с напайными пластинами:

1. Наличие внутренних напряжений из-за больших температур при пайке.

2. Возможность изменения оптимальной структуры режущего материала под воздействием температуры (перегрев).

3. Ограниченный срок службы державки.

4. Расход инструментального материала при переточках.

5. Низкий процент возврата инструментального материала на передел.

6. Необходимость при переточках обрабатывать два различных материала — материалы режущей пластины и державки.

 

Преимущества клеесборного инструмента:

1. Меньшие энергетические затраты при изготовлении. Энергоемкость на 1 инструмент, в кВт часах

при сварке – 4

пайке – 0.88

склеивание – 0.04 (при условии подогрева в термошкафу)

2. Сокращается расход инструментального материала на 40 – 80 %

3. Стойкость твердосплавных пластин повышается до 1.5 раз из-за отсутствия термических трещин; быстрорежущих – за счет снижения балла карбидной неоднородности.

4. Вероятность безотказной работы у клееных инструментов выше, чем у стандартных. Характеризуется практически безотказной работой – рекомендован для автоматизированного оборудования.

5. Рационально применять в условиях пониженной динамической устойчивости процесса резания – за счет демпфирующих способностей клеевого шва.

6. Улучшает параметры шероховатости обработанной поверхности, уменьшает степень и глубину наклепа.

 

 

Схемы базирования пластин.

 

 

а. Поджимом к опорной плоскости со стороны передней поверхности (для пластин без отверстия).

б. Комплексная схема. Одновременный поджим к упорной поверхности со стороны отверстия и поджим к опорной плоскости со стороны передней поверхности.

в. Поджимом к упорной поверхности со стороны отверстия.

г. Поджим к опорной поверхности со стороны конического отверстия.

Различают расположение пластин:

а. Радиальное (плашмя).

При этом сила резания действует на меньшее сечение пластины.

б. Касательно, тогда сила резания действует на большее сечение, формируя напряжения сжатия.

Данный случай рекомендуют для черновой обработки и крепления материалов, хорошо работающих на сжатие.

Конкретный вид токарной обработки определяет выбор рациональной схемы базирования многогранных сменных пластин.

Все возможные конструктивные варианты крепления пластин реализуют две схемы базирования.

По 1-ой схеме пластина, находясь в пазу державки резца своими боковыми гранями контактирует с боковыми стенками гнезда державки.

По этой схеме базируется пластина с отверстием и без отверстия.

По 2-ой схеме пластина устанавливается центральным отверстием на штифт жестко закрепленный в державке резца и поджимается к нему клином.

Согласно ГОСТу, регламентирующему точные параметры пластин, контролируются (имеет допуски): диаметр вписанной окружности d, расстояние от вершины пластины до диаметра d – m и толщина пластины – S.

Положение и точность формы центрального отверстия пластины не оговариваются.

Таким образом, реализация второй схемы базирования не обеспечивает точное позиционирование вершины режущей пластины относительно оси центров и торца шпинделя станка при его повороте или замене. Такая схема применяется для резцов, работающих в мелкосерийном производстве.

1-ая схема обеспечивает точное позиционирование и может быть рекомендована для реализации на инструментах для оснащения станков с ЧПУ и автоматических линий.

К базированию пластин в корпусе режущего инструмента предъявляются следующие требования:

1. Обеспечение точного позиционирования, фиксации пластинок в пространстве.

2. Предохранение от выкрашивания режущий кромок, контактирующих с базовыми поверхностями корпуса резца.

Практически базирование осуществляют точечным или линейным контактом по задней поверхности пластины ниже режущей кромки.

Путем дополнительной обработки необходимо исключить контакт нижних режущих кромок пластины с фаской в гнезде державки резца.

В процессе эксплуатации возможно перебазирование пластины под воздействием сил резания или из-за неточности изготовления корпуса.

Существует 3 отечественные подсистемы, реализующие две схемы базирования:

1. Резцы с механическим креплением пластин прихватом сверху (для чистовой обработки).

2. Резцы с механическим креплением пластин, имеющих отверстия, при помощи качающегося рычага – обеспечивает свободный сход стружки по передней поверхности, рекомендуется для станков с ЧПУ при черновой обработке.

3. Резцы с механическим креплением пластин по схеме клин – прихват – базирование по двум плоскостям и отверстию, рекомендуется для применения на универсальном оборудовании.

4. Резцы с механическим креплением специальным винтом через центральное отверстие пластины.

 

Буквенно – цифровое кодирование пластин по ИСО

 

W	N	И	М				С

 

1. Форма пластины (четырехгранная).

2. Обозначение главного заднего угла.

3. Класс точности пластины (И – самый низкий).

4. Конструктивные особенности – стружколоматель, тип крепежа (со стружкозавивающими канавками).

5. Диаметр вписанной окружности, длинна режущей кромки, в дюймах.

6. Толщина пластины, в дюймах.

7. Величина радиуса при вершине. При обозначении толщины или длинны режущей кромки в мм число округляется до целого и перед ним ставится 0.

8. Направление подачи:

К-правый

С-левый