Режущие пластины для резцов многоступенчатого типа рассмотрены в этой статье с вопроса проектирования первой вершины. Установлены закономерности влияния независимых параметров проектирования на максимальную допустимую глубину резания когда используются многоступенчатые режущие пластины из твердого сплава. В случае возникновения вибраций, при точении резцом, включающим в себя пластины режущие сменные многогранные, рекомендуется увеличение ϕ главного угла в плане. В условиях чистового точения, когда глубина резания меньше радиуса при вершине СМП, увеличение главного угла в плане достигается за счет использования режущих пластин с меньшими значениями радиуса при вершине. В данной работе рассматривается конструкция которую имеют пластины режущие сменные твердосплавные круглой многоступенчатой формы, каждая ступень которой имеет режущие вершины, выполненные в форме дуги окружностей с разными радиусами Ri, а наиболее удаленные точки режущей кромки от центра пластины располагаются на окружности радиусом R (рис. 1).
Режущая кромка на ступени, которую имеет пластина режущая твердосплавная, состоит из режущих и переходных частей. В случае, когда вершины ступени располагаются от наиболее приближенной к оси вращения заготовки против часовой стрелки при исполнении R1< R2< R3< R4 координаты X и Y центров окружностей вершин ступеней рассчитываются по следующим зависимостям:
Xon = - (R-Rn) sin [β (N-1)]; Yon = (R-Rn cos [β(N-1)],
где Rn - радиус N-й вершины, мм; N - номер вершины; β - угол между вершинами ступени, который определяется из условия
β = 2π/n,
где n - количество вершин которые имеют режущие пластины из твердого сплава.
Рис. 1. Режущие пластины для резцов многоступенчатого типа с разными радиусами на вершинах
Режущая кромка первой вершины ступени формируется в форме дуги UA1B1 окружности радиусом R1 с центром в точке O1 и отрезка прямой B1 C1 (рис. 2).
На первой вершине ступени режущая кромка в форме отрезка прямой линии B1C1 располагается под углом τ1 к оси X. В процессе работы первой вершины угол τ1 определяет значение главного угла в плане ϕ на участке B1C1 режущей кромки ступени. Дуга UC1E1 окружности радиусом rп1 вместе с прямым участком E1A2 выполняет функцию переходной части режущей кромки и соединяет первую и вторую вершины ступени. Наша пластина режущая твердосплавная имеет участок переходной части режущей кромки в форме прямой E1A2 и выполняется под углом µ1 к оси X. Точка A2 принадлежит переходному участку первой вершины ступени и режущей кромке второй вершины ступени. Угол µ1 в процессе работы второй вершины определяет значение вспомогательного угла в плане ϕ1 в точке A2, который определяется из условия ϕ1 = µ1 + β.
При проектировании, пластины режущие сменные многогранные рассматриваются в первую очередь с позиции изучения формы режущей кромки первой вершины ступени и за независимые параметры принимаются: R - радиус окружности заменяемой круглой пластины; R1 - радиус при вершине первой ступени; rп1 - радиус переходного участка режущей кромки; ϕ - главный угол в плане в точке C1; ϕ1 - вспомогательный угол в плане в точке A2.
Рис. 2. Варианты исполнения первой вершины ступени при условии R1<R2 при: а-µ1>0 гр, τ1 = 90 гр; б-µ1>0 гр, τ1<90 гр; в-µ1>0 гр, τ1>90 гр; г-<0 гр, τ1=90 гр.
В процессе точения первой вершиной активная часть режущей кромки располагается в пределах от точки A1 до точки C1, а ее переходной участок в срезании припуска участие не принимает. В процессе работы первой вершины ступени для случая, когда YC1 > YD2, (1) где координата YD2 определяется по формуле:
YA2 = Rcosβ + R2(1-cosβ),
максимальная глубина резания t определяется положением точки C1. Если условие (1) не выполняется, максимальная глубина резания t определяется положением точки D2 (рис. 3) и равно значению tmax2, которое рассчитывается по формуле tmax2 = (R-R2)(1-cosβ).
Анализ влияния независимых параметров при проектировании первой вершины ступени показал, что изменение радиуса rп1 не влияет на положение точки D2, но при этом существенно изменяет положение точки C1. Варьирование значений угла τ1, который определяет значения главного угла в плане ϕ, не меняет характера влияния радиуса rп1 на величину максимального допустимого значения глубины резания t. Пластина режущая твердосплавная с увеличением n числа вершин уменьшает максимальное значение допустимой глубины резания t. Увеличение радиуса rп1 приводит к уменьшению максимального значения допустимой глубины резания t, но не изменяет характера влияния параметра n.
Изменение угла µ1 оказывает влияние на положение центра дуги UC1E1 окружности переходного участка режущей кромки первой вершины ступени и, как следствие, на положение точки C1 относительно оси X. Увеличение угла µ1 вызывает увеличение максимального значения допустимой глубины резания t.
Изменение радиуса R вызывает изменение положений точек D2 и C1 режущей кромки и соответственно оказывает влияние на границы области допустимых значений глубины резания t первой вершины ступени. Увеличение радиуса R является следствием увеличения максимальных допустимых значений глубины резания t первой вершины ступени.
Приведенный анализ закономерности влияния параметров rп1, τ1, µ1, n и R показал, что варьирование их значений позволяет изменять области допустимых значений глубины резания t.
Когда разрабатываются режущие пластины для резцов многоступенчатого типа, то при проектировании режущих кромок второй, третьей и четвертой вершин ступени следуют по плану, приведенному ранее с учетом некоторых особенностей.
MULTI-STAGE INSERT FOR FINISH TURNING
The questions of design of the first vertex to multi-stage insert. The regularities of the influence of the independent design parameters on the maximum allowable depth of cut in turning a multi-stage insert.
Рис. 3. Схема для расчета значений максимальной допустимой глубины резания которые режущие пластины из твердого сплава имеют при точении первой вершиной ступени
