Вытачивание канавок отрезание. Канавочный резец Приемы вытачивания канавок

Ширина и форма режущей кромки резца должны соответствовать форме и размерам канавки. Канавки с точными размерами по ширине и диаметру выполняют прорезными резцами, ширина режущей кромки которых уже ширины канавки.

Вытачивают канавку за три прохода. Вначале оставляют по ширине и диаметру канавки, затем производят чистовое обтачивание левой стенки канавки, правой стенки и диаметра канавки.

Широкие канавки вытачивают за несколько проходов так же, как и канавки, имеющие точные размеры. Сначала снимают припуск с правой стороны, а затем — с левой стороны стенок канавки. Снимают припуск со стенок, подавая резец поперечно оси заготовки. Положение правой и левой стенок канавки устанавливают, пользуясь измерительным инструментом или шаблоном.

В массовом производстве широкие канавки вытачивают при помощи неподвижных продольных и поперечных упоров.

Продольные упоры устанавливают на направляющей станины для ограничения перемещения суппорта вдоль оси заготовки.

Продольные упоры избавляют токаря от необходимости размечать канавку на каждой обрабатываемой заготовке.

Поперечные упоры ограничивают перемещение резца на нужную глубину канавки.

Неглубокие канавки прорезают канавочными или комбинированным резцами.

Отрезают детали отрезными резцами.

У отрезных резцов головка имеет большой вылет и малую прочность. Прочность головки резца повышают, увеличивая ее высоту.

При отрезании возникают вибрации, которые приводят к поломке резца. С вибрациями борются, увеличивая жесткость крепления заготовки и резца. Для этого перед отрезанием подтягивают клинья суппорта и затягивают винт, крепящий каретку на станине, что предотвращает каретку от продольного смещения.

Вопросы

1. Какими резцами прорезают наружные канавки?
2. Расскажите о приемах вытачивания широких канавок.
3. Какими резцами прорезают неглубокие канавки?
4. Как увеличивают жесткость отрезного резца?

«Слесарное дело», И.Г.Спиридонов,
Г.П.Буфетов, В.Г.Копелевич

Назначение и форма кана - в о к. На наружных поверхностях де­талей часто протачивают канавки, ко­торые необходимы в конце резьбового участка для выхода резьбового резца, для установки стопоров, в деталях ти­па поршень - для размещения порш­невых колец н т. д. Канавки бывают прямоугольные, трапецеидальные, с радиусным дном. В отдельных случаях чертежом задается точный размер ка­навки по ширине и особо оговаривает­ся перпендикулярность стенок канавки к оси детали. Канавки контролируют глубиномером штангенциркуля или шаблоном (рис. 65, а, б). Особенности конструкции и геометрии прорезных и от­резных резцов. Протачивание ка­навок выполняют прорезными (кана - вочными) резцами (рис. 66), а отреза­ние- отрезными резцами (рис. 67). На рабочей части прорезного и отрез­ного резца имеется режущая кромка (прямая или радиусная) и две вспомо­гательные кромки. Каждая вспомога­тельная кромка расположена по отно­шению к направлению поперечной по-

Дачи под небольшим вспомогательным углом в плане фі = 1-^2°, и, кроме того, вся головка резца сужается к подошве (а-2-3°). Это уменьшает трение вспо­могательных задних поверхностей рез­ца о стенки канавки. Отрезные резцы служат для отрезания заготовки. По принципу работы и гео­метрии отрезной резец не отличается от прорезного, но имеет более длинную головку. В связи с этим увеличивается возможность поломки резца, поэтому головку отрезного резца часто усилива­

Правила работы при отреза­нии. Как было указано, отрезание на токарном станке вызывает определен­ные трудности, так как оттянутая го­ловка отрезного резца ослаблена и при большой нагрузке может поломаться. Для предупреждения поломок резиа и повышения его стойкости необходимо соблюдать ряд правил.

1. Резец устанавливать по возможно­сти точнее по центру заготовки. Если режущая кромка ниже центра, то при приближении резца к оси образуется стерженек, который может обломить режущий клин резца (рис. 70, а). При установке выше центра резец, прибли­жаясь к оси заготовки, упрется задней поверхностью в поверхность резания и сломается (рис. 70, б).

2. Державку прямого отрезного резца устанавливать строго перпендикулярно к оси заготовки, чтобы боковая поверх­ность головки резца не терлась о стен­ки прорезаемой канавки.

3. Отрезание выполнять по возможнос­ти ближе к кулачкам патрона. Расстоя­ние места отрезания от кулачков пат­рона должно быть 3-5 мм.

4. Рекомендуется выполнять отрезание, совмещая поперечную подачу с при­емом «в разбивку», т. е. с небольшим продольным перемещением на 1-2 мм в обе стороны. Правой рукой токарь осуществляет поперечную подачу, а ле­вой рукой с помощью рукоятки про­дольной подачи производит «разбивку». Такой способ предотвращает за­бивание прорезаемой канавки струж­кой и облегчает процесс резания (рис. 71, а).

5. При отрезании заготовок большого диаметра резец не следует подавать до оси заготовки, так как часто под дейст­вием собственного веса отрезаемая за­готовка отламывается раньше, чем ре­жущая кромка дойдет до оси, и иногда защемляет резец. В этих случаях резец выводят из канавки, не доводя режу­щую кромку резца на 2-3 мм до оси,

70 ПОЛОЖЕНИЕ ОТРЕЗНОГО РЕЗЦА В КОНЦЕ ОТРЕЗАНИЯ:

Затем, остановив станок, отламывают

Заготовку.

Детали большого веса отламывают не на станке, а в стороне. Если деталь стальная, отламывают ее после осты­вания (нагретый металл имеет боль­шую вязкость и труднее ломается). 6. При отрезании заготовок небольшо­го диаметра, когда к торцу изготовля­емой детали предъявляются невысокие требования, применяют отрезные рез­цы со скошенной режущей кромкой (рис. 71, б). При отрезании таким рез-

Прямое вращение

Сила, действующая со стороны резца иа заготовку, стре­мится приподнять ее; если между шпинделем и под­шипником имеется зазор, то шпиндель приподнимается

Стружка удерживает­ся на резце, зави­вается на заготовку, что вызывает необ­ходимость удалять ее крючком или периодически выво­дить резец из ка­навки

При наличии вы­ступов или твердых включений на заго­товке удар прини­мается резцом, что может привести к поломке оттянутой головки его или выкрашиванию твер досплаииок пластин­ки резня

Обратное вращение

Сила, действующая со стороны резца на заготовку, на­правлена вниз т. е. прижимает шпин­дель к подшипнику

Стружка направлена вниз и падает не­посредственно в ко­рыто под действием собственного веса

Выступы или твердые включения, ударяя о резец, вызывают некоторый отжим изогнутой держав­ки, что амортизи­рует удар и предо­храняет резец от поломки. Кроме то­го, амортизации способствуют зазо­ры между прилега­ющими деталями суппорта

Пом тореп отрезаемой заготовки полу­чается относительно чистым и не требу­ется чистового подрезания.

7. При тяжелых отрезных работах (большой диаметр, твердый материал, неравномерный припуск) применяют изогнутый отрезной резец, режущая кромка которого расположена снизу (рис. 72), и отрезают заготовку при об­ратном ее вращении. Преимущества этого способа указаны в табл. 5.

8. Если обрабатывается партия заго­товок и вытачивание канавки или от­резание являются самостоятельными работами, то перед началом этих работ закрепляют каретку на станине и подтягивают клинья суппорта, чтобы предотвратить вибрации.

73 ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ОТРЕЗАНИИ ОТКИДНЫХ УПОРОВ:

А--закрепленного в пиноли задней баб­ки, б - закрепленного є резцедержателе; 1 - упор (в положении при установке заготовки), 2 - шарнир, 3 - основание

A) l_ Положение - упора

Ц при отрезании. (-4-|

9. Для отрезания заготовок из прутко­вого материала с соблюдением задан­ной длины каретку суппорта устанав­ливают по упору с таким расчетом, чтобы отрезной резец, закрепленный в резцедержателе, находился на рассто­янии 5-6 мм от торца патрона. Пруток выдвигают из патрона до соприкосно­вения с откидным упором, закреплен­ным в задней бабке (рис. 73, а) или в резцедержателе (рис. 73, б). При отре­зании упор отбрасывается. Режимы резания при отреза­нии. Подача при отрезании принима­ется меньшей, чем при наружном обта­чивании или подрезании торцов. Так, при отрезании заготовок (деталей) ди­аметром до 60 мм рекомендуется пода

Канавочный резец является многофункциональным инструментом, который служит для создания канавок на внутренних и наружных цилиндрических поверхностях. Они обеспечивают нужный уровень жесткости в процессе работы, что очень важно при радиальной проточке. С их помощью можно осуществлять также и осевую проточку. Благодаря этому, производителям не нужно иметь много моделей для выполнения различных операций. Не нужно также прибегать к частой смене инструментов.

Резец для проточки канавок позволяет ускорить процесс создания изделий со сложной геометрией благодаря своей универсальности. Если сравнивать его применение с нефасонным типом, то канавочный резец обеспечивает намного лучшее качество обработки. Когда происходит вытачивание широких канавок, то с ними не возникает проблем, так как геометрия инструмента позволяет совершать устойчивую проточку с равномерным распределением усилий по всей пластине. Таким образом, износ поверхности происходит равномерно и не возникает брака во время длительной работы и многократных проходов. Это облегчает процесс контроля стружкодержателя. Канавочный резец изготавливается согласно ГОСТу 18885-73.

Виды канавочных резцов

Резцы токарные для канавок бывают двух видов, для наружной и для внутренней поверхности. Соответственно, для каждого типа работы требуется смена инструмента. Поэтому, при работе с несколькими деталями для начала обрабатывают одну поверхность на всех них, а потом идет работа с другой. Резец канавочный для внутренних канавок, как и резец канавочный внутренний имеют конструкцию, в которой могут меняться пластины.

При наружной обработке применение твердосплавных инструментов на пластинах оказывается практически бесполезным, так как они не дают необходимых результатов, а их стоимость оказывается слишком высокой. Если дело касается внутренней обработки, то здесь на первом плане становится вопрос жесткости и минимального диаметра обрабатываемой детали, так как в ином случае канавочный резец может попросту не влезть в отверстие. Таким образом, резец для внутренних канавок должен быть более жестким и тонким, чтобы он был универсальным в использовании.

Основные размеры и материалы

Резцы токарные для внутренних канавок выпускаются с твердосплавными пластинами:

фото:размеры канавочного резца для наружных канавок

Резец канавочный для наружных канавок выпускается с напайными твердосплавными пластинами:

Когда подбирается резец под канавку, то очень важным параметром в нем является передний угол, который оказывает сильное влияние на виброустойчивость инструмента. Чем меньше величина угла, тем меньше устойчивость. Оптимальным вариантом здесь является величина в пределе от 15 до 25 градусов. Задний угол должен быть в пределах от 8 до 12 градусов.

Режущая кромка должна быть равномерной, так как в ином случае будут получаться неровные канавки. С учетом того, то резец канавочный чаще всего делается из твердосплавных материалов, то он достаточно сложный в заточке и тут стружка не разделяется на две части, а уходит только в одну сторону. Изделие, в отличие от некоторых других типов, имеет только один угол заточки.

фото:геометрия канавочного резца

Выбор канавочного резца

Чтобы канавочный резец прослужил долгий срок и был эффективным в использовании, к его выбору стоит отнестись достаточно ответственно. В первую очередь стоит обратить внимание на микрогеометрию пластины. Жесткие допуски при обработке деталей могут составлять около 0,025 мм. Существует несколько разновидностей формы режущей пластины, в результате чего зависит форма будущей канавки, так как она не всегда может быть плоской. Некоторые пластины универсального типа имеют криволинейную форму режущей кромки, так что дно получается выпуклым.

Геометрию кромки нужно подбирать очень точно, так как если будет неравномерно распределяться нагрузка, то износ пойдет во всех частях изделия по-разному и в итоге его уже нельзя будет использовать. Такая же ситуация происходит, когда лезвие начинает выкрашиваться, после чего его нужно немедленно заменить.

Режим резания

Ширина прорезания за один проход должна соответствовать требуемой глубине. Резец для канавок подается вручную. Это следует делать в минимальных пределах, примерно 0,1 мм за 1 оборот. Скорость резания ставится заметно меньшей, примерно на 20% меньше, чем при работе с другими резцами.

Есть несколько типов канавок, которые делаются различными приемами:

• Небольшие по размеру цилиндрической формы делаются за один проход станка. Резец ставят на заданное расстояние, затем доводят до соприкосновения с поверхность. Потом одним движением делается проход, в результате которого и происходит обработка изделия.
• Канавки на уступах и торцах выполняются подобным приемом. Только здесь глубину выдерживают согласно лимбу продольного перемещения, а диаметр – по лимбу поперечной подачи.
• Крупные канавки за один проход сложно обработать, так что они осуществляются за два приема. Первым делом проводится прямоугольная форма на всю требуемую глубину. После этого происходит смена резца и профильным резцом убирается металл, оставшийся с боков.
• Прямоугольные широкие канавки также делаются за несколько проходов. Здесь, как на первом проходе, так и на всех последующих, нужно медленно прорезать металл не на полную глубину. При достижении нужной глубины нужно очистить дно.

Маркировка резцов

На примере резца Т5К10 можно рассмотреть принцип маркировки этих изделий. Буква «Т» обозначает, что он относится к твердым сплавам титановольфрамовой группы и при этом карбида титана здесь 5% (число «5» в маркировке), а кобальта («К») – 10% (последнее число).

Производители

• Завод промышленных инструментов (Украина, Днепропетровск);
• Инструментальный завод;
• Укрметиз (Украина);
• Zenitech (Швейцария);
• Proma (Чехия);
• Itertool (Китай)

Расточные канавочные резцы:Видео

Резцы для прорезания наружных канавок . Прорезной резец показан на рис. 114. Наиболее важным размером этого резца является ширина его, которая выбирается в зависимости от принятого способа обработки канавки.

Если прорезание канавки производится одним проходом резца, то ширина его берется равной ширине канавки. Когда обработка канавки осуществляется двумя проходами резца, ширина его принимается несколько больше половины ширины канавки и т. д.

Длина рабочей части резца должна быть несколько больше (на 2-3 мм) глубины канавки. Задний угол прорезных резцов делается равным 12°; вспомогательные задние углы принимаются равными около 2°; передний угол выбирается как и для проходных резцов в зависимости от материала резца и материала обрабатываемой детали. Вспомогательные углы в плане делаются от 1 до 2°. Чем глубже прорезаемая канавка, тем больше должны быть эти углы.

Рис. 114. Прорезной резец для наружных канавок

Приемы прорезания канавок . Прорезание канавок производится одним или несколькими проходами резца.

Возможность прорезания широкой канавки одним проходом ограничивается вибрацией детали. Поэтому этот способ применяется при прорезании канавок шириной до 5 мм в нежестких (тонких и длинных) деталях. В более жестких деталях (коротких и больших диаметров) могут быть прорезаны одним проходом резца канавки шириной до 10 мм, а в очень жестких - шириной даже до 20 мм. Установка резца для прорезания канавки, расположенной на расстоянии от торца детали, посредством линейки показана на рис. 115, а.

Рис. 115. Прорезание канавок одним (а) и несколькими (б) проходами резца

При неточных (по ширине и положению) широких канавках резец при первом проходе следует устанавливать так, как показано на рис. 115, а, т. е. так, чтобы расстояние от правой стенки канавки до торца детали получилось сразу. Глубина канавки, полученная после первого прохода резца, должна быть меньше требуемой на 0,5-1 мм. Такой же припуск на чистовую обработку дна канавки надо оставлять и при всех последующих поперечных проходах резца.

При последнем проходе резца установка его относительно торца детали (расстояние L 2) проверяется посредством линейки, как показано на рис. 115, б. При этом проходе резца он подается вперед настолько, чтобы глубина канавки получилась равной требуемой. Прекратив поперечную подачу резца и переместив его продольной подачей слева направо, следует обработать начисто дно канавки.

При прорезании несколькими проходами точных (по ширине и по положению) канавок надо оставлять при первом проходе резца (рис. 115, а) на правой стенке канавок припуск 0,5-1,0 мм на чистовую обработку. Такой же припуск должен быть оставлен и на левой стенке канавки. Чистовая обработка этих стенок производится канавочным резцом поперечной подачей (к центру детали), причем первой обрабатывается та стенка, до которой задан размер, определяющий положение канавки. Так, например, при прорезании канавки (рис. 116, а) необходимо выдержать размер L 1 . Поэтому левая стенка этой канавки обрабатывается первой, причем измеряется (например, линейкой) размер L 1 . Если бы положение канавки определялось размером L 2 (рис. 116, б), то сначала следовало бы обрабатывать правую стенку, измеряя размер L 2 , например шаблоном.

Рис. 116. Измерения при проверке положения канавки

Чистовую обработку стенки канавки производят иногда подрезными резцами (правым и левым), применяя те же приемы, как и при подрезании уступов.

В некоторых случаях чистовую обработку стенок канавки осуществляют прорезным резцом, ширина которого равна ширине канавки. В этом случае важно лишь обеспечить такую установку резца, при которой положение канавки будет правильным.

Чистовая обработка дна точных (по ширине) канавок производится так же, как это выше было указано для обработки дна грубых канавок.

Режимы резания при прорезании канавок . Подача при прорезании канавок обычно ручная. Поперечная подача должна быть небольшой - от 0,05 мм/об при ширине резца 2 мм и до 0,20 мм/об, если ширина резца близка к 10 мм.

Скорости резания при прорезании канавок должны быть небольшими.

Узкие канавки обрабатывают прорезными резцами. Форма режущей кромки резца соответствует форме обрабатываемой канавки. Прорезные резцы бывают прямые и отогнутые, которые в свою очередь делятся на правые и левые. Чаще применяют прорезные резцы правые прямые и левые отогнутые. На рисунке 29: а) - прямой левый, б)- прямой правый, в) - отогнутый левый, г) - отогнутый правый

Рис. 29. Прорезные резцы

Жесткость детали не всегда позволяет прорезать канавки заданной ширины за один проход резца. Когда необходимо проточить в нежесткой детали канавку шире 5 мм, то это осуществляют за несколько проходов резца с поперечной подачей (рисунок 30). На торцах и по диаметру канавки оставляют припуск 0,5-1 мм для чистовой обработки, которую выполняют этим же резцом или канавочным резцом с размером режущей кромки, равным заданному размеру канавки.

Рис. 30. Прорезка канавок

Заготовки и детали отрезают отрезными резцами. Ширина режущей кромки отрезного резца зависит от диаметра отрезаемой заготовки и принимается равной 3; 4; 5; 6; 8 и 10 мм. Длина L головки отрезного резца должна быть несколько больше половины диаметра D прутка, от которого отрезают заготовку (L>0,5D). Отрезные резцы изготовляются цельными, а также с пластинами из быстрорежущей стали или твердого сплава. Для уменьшения трения между резцом и разрезаемым материалом головка резца сужается к стержню под углом 1-2 градуса (с каждой стороны резца), угол l=0, задний угол a=12 градусов (рисунок 30: г, ж). В отрезных резцах вспомогательный угол в плане должен быть меньше вспомогательного заднего угла. Неправильное соотношение величин этих углов может привести к повышенному трению задней вспомогательной поверхности резца об обработанную поверхность детали и, как следствие, к повышенному износу или поломке инструмента.

Отрезные резцы следует устанавливать под прямым углом к оси обрабатываемой заготовки (рисунок 30б) Установка режущей кромки резца выше оси обрабатываемой заготовки (даже на 0,1-0,2 мм) может привести к его поломке, а при установке режущей кромки резца ниже оси заготовки на торце детали остается необработанный выступ. Расстояние о от торца приспособления для закрепления прутка до обработанного торца прутка должно быть минимальным и не превышать диаметра отрезаемого прутка (рисунок 30а).

При отрезке хрупкого материала заготовка отламывается раньше, чем резец подойдет к центру заготовки, в результате чего на торце заготовки остается выступ (бобышка). Для

Рис. 30. Отрезка заготовок и деталей

получения ровного торца режущую кромку резца выполняют под углом 5-10 градусов (рисунок 39д). После отрезки детали поперечная подача не выключается и производится срезание бобышки на заготовке. Можно отрезать деталь изогнутым отрезным резцом: "Гусем" (рисунок 30в), при этом шпиндель должен вращаться по часовой стрелке. Для уменьшения шероховатости поверхности, полученной после отрезки, на задних вспомогательных поверхностях резца делают фаски шириной 1-2 мм. Поперечная подача при обработке канавок - 0,05-0,3 мм/об (для стальных деталей диаметром до 100 мм). Скорость резания при обработке канавок и при отрезке заготовок 25-30 м/мин (для резцов из быстрорежущих сталей) и 125-150 м/мин (для твердосплавных резцов).