animateMainmenucolor
activeMenucolor
Станкостроительный завод Металлообрабатывающие станки и инструмент
г. Набережные Челны
Обратная связь
Главная / ЧПУ станок / Металлорежущий инструмент / Резцы для токарного станка / Круглые твердосплавные пластины и особенности их работы

Круглые твердосплавные пластины и особенности их работы

Круглые твердосплавные пластины в этой статье рассматриваются с позиции условий работы формообразующего участка активной части режущей кромки пластины. Установлен характер влияния радиуса округления режущей кромки которые имеют твердосплавные пластины для резцов на границы ее участков, работающих в условиях неустойчивого резания. При изготовлении инструмента режущая кромка из-за округления представляет собой поверхность, которую можно считать цилиндрической поверхностью радиуса ρ (рис. 1). Твердосплавные пластины для токарных резцов имеют определенные свойства инструментального материала, в результате, технология изготовления режущего инструмента и угол его заострения определяют величину этого радиуса. При увеличении вязкости инструментального материала уменьшается радиус ρ. У заточенных быстрорежущих резцов ρ=6...15 мкм, твердосплавные резцы имеют ρ=18...26 мкм, а при уменьшении размера зерна в структуре твердого сплава величина радиуса округления лезвия уменьшается в 2-2,5 раза.

Сменные твердосплавные пластины для резцов, изготовленные из особо мелкозернистых твердых сплавов, имеют радиус ρ=1...3 мкм. Для случая, когда режущая пластина имеет износостойкое покрытие, величина радиуса округления режущей кромки возрастает.

Величина радиуса округления характеризует остроту режущей кромки. От степени ее остроты зависит толщина слоя обрабатываемого материала, которую срезает инструмент. Срезаемый слой толщиной а в процессе точения удаляется только при «абсолютно остром» инструменте. Круглые твердосплавные пластины за счет наличия округления режущей кромки срезают слой толщиной а и подминают пластичный материал, а поверхность резания упруго восстанавливается, и фактически в стружку переходит часть срезаемого слоя а`. Режущая поверхность АВСDЕ инструмента состоит из плоской части АВ передней поверхности с передним углом γ, плоской части DЕ задней поверхности с углом α и радиусного участка ВСD, на котором находится точка С, условно разделяющая переднюю и заднюю поверхности. Значения углов γ и α на участке ВСD переменны, передний угол на части участка ВС становится отрицательным.

Как показано в работе “Обоснование параметров режимов обработки и конструкции инструмента в условиях микрорезания”, величина угла γ с для некоторых металлов составляет -50º...-55º. Считая радиус округления лезвия ρ=10 мкм, величина будет равна 2,5 мкм.

Рис. 1. Радиус округления режущего клина

Когда в работе используются круглые твердосплавные пластины RNGA 120400 с радиусом R=6 мм активная часть режущей кромки ограничена точками А и С и состоит из режущего участка СВ и формообразующего участка ВА (рис. 2). Формообразующий участок активной части режущей кромки на всей своей длине срезает припуск ВВ1А с переменной толщиной a.

В точке В формообразующий участок режущей кромки срезает припуск с максимальной толщиной a на этом участке. В точке А режущей кромки толщина припуска aA равна нулю. Например, при точении режущей пластиной RNGA 120400 с радиусом R, равным 6 мм, подача s=0,15 мм/об, в точке В режущей кромки действительная толщина срезаемого слоя аВ равна 3,7 мкм. При этом в точке E активной части режущей кромки толщина припуска аЕ = 1,7 мкм, а в точке J соответственно аJ =2,5 мкм.

Часть срезаемого припуска, расположенного левее точки J, контактирующего с передней поверхностью, переходит в стружку. Другая часть материала, расположенная правее точки J толщиной аJ < 2,5 мкм, из-за больших углов резания не срезается, а подминается инструментом. Твердосплавные резцы образуют обработанную поверхность, вследствие прохождения инструмента и упругого восстановления материала этого поверхностного слоя. Таким образом, точка J разделяет активную часть режущей кромки на два участка: BJ, работающего в нормальных условиях резания, и JA, работающего в условиях микрорезания. На границе разделения припуска на преобразующегося в стружку и подминаемого инструментом, расположен участок режущей кромки, находящийся в наиболее неблагоприятных условиях работы. Именно на границе разделения подминается максимальный объем металла и соответственно задняя поверхность режущей пластины подвергается более интенсивному изнашиванию. В ряде работ, посвященных исследованию характера износа инструмента при чистовом точении, отмечалось, что в районе задней поверхности режущей пластины, контактирующей с обработанной поверхностью заготовки, появляются «проточины». При этом указывается, что они образуются в том месте, где толщина среза минимальна и поэтому нет устойчивого резания. Сменные твердосплавные пластины для резцов образуют «проточины», причиной которых является наличие участка режущей кромки, на котором располагается граница разделения припуска на части преобразующегося в стружку и подминаемого инструментом.

Рис. 2. Условия работы формообразующего участка активной части режущей кромки круглой пластины

На рис. 3 приведены образцы стружки при точении стали 45 резцом, оснащенным режущей пластиной RNGA 120400 с радиусом R, равным 6 мм при работе в условиях чистового точения. На одном из краев образца стружки видны результаты неустойчивого резания с характерными разрывами. Действительная ширина срезаемого слоя b при работе круглой пластины с R=8 мм при точении с глубиной резания t=0,5 мм и подачей s=0,34 мм/об равнялась 2,99 мм. Измеренная ширина полученного образца стружки b1 была равна 2,47 мм (рис. 4).

Допуская, что коэффициент уширения Kу=1, фактическое положение точки J, границы разделения припуска, левее точки B левой границы формообразующего участка активной части режущей кромки. В этом случае формообразование обработанной поверхности осуществлялось режущей кромкой в условиях пластического деформирования.

Во многих работах указывается на то, что при уменьшении подачи до некоторой величины наблюдается возрастание шероховатости обработанной поверхности, что характерно при точении когда используются круглые твердосплавные пластины, это объясняется условиями работы их формообразующего участка.

ABOUT FEATURES OF WORK OF ROUND CUTTING PLASTINS M.A. Boriskina, A.S. Khludov The terms of work of shape-generating area of active part of cutting edge of plate of round form are in-process considered. Character of influence of radius of rounding off of cutting edge is set on the borders of her areas working in the conditions of the not steady cutting.

Рис. 3. Образец стружки при точении стали 45 режущей пластиной RNGA 160600 с глубиной резания t=0,5 мм и подачей s=0,34 мм/об

Рис. 4. Твердосплавные резцы производят точение круглой пластиной с глубиной резания t=0,5 мм и подачей s=0,34 мм/об: круглая пластина RNGA ; 1 - стружка; 2 - поверхность резания