Выбор способов формирования и отвода стружки из зоны резания

Выбор способов формирования и отвода стружки из зоны резания Беспрепятственный отвод стружки от режущей кромки инструмента и достаточное пространство для ее размещения являются непременным условием нормальной работы инструмента. Конструкция инструмента не должна допускать встречных потоков стружки на передней поверхности, широкую стружку и сложную форму ее поперечного сечения. Для этого необходимо выбирать рациональные схемы резания и предусматривать стружкоразделительные канавки при широком, особенно сложной формы, срезе (протяжки, фрезы, сверла).

При скоростном точении требуется принудительное завивание и дробление стружки, поскольку сливная стружка, сходящая в виде «шпаги» с высокой скоростью, представляет опасность для рабочего, может вызвать поломку элементов технологической системы и нарушение рабочего цикла, так как наматывается на деталь, инструмент, станок. Поэтому при скоростном точении на передней поверхности резцов делают разного рода препятствия на пути схода стружки: порожки, вышлифованные или напаянные на передней поверхности, выкружки, мелкие доведенные лунки и лыски (рис. 2.35), которые изменяют направление движения стружки и заставляют ее завиваться или ломаться. На многогранных неперетачиваемых пластинах порожки, выкружки, лунки, лыски получают прессованием при изготовлении пластин. Кроме того, для завивания и ломания стружки используют разного рода внешние устройства: накладные стружколомы (порожки), которыми могут служить прихваты для крепления пластин твердого сплава, экраны. Внешние устройства упрощают заточку резцов и увеличивают число переточек по сравнению с устройствами, выработанными непосредственно на передней поверхности резца.

Для других инструментов, например сверл для глубокого сверления, можно рекомендовать порожки как наиболее целесообразные устройства для дробления стружки.

Завивание и ломание стружки можно обеспечить одинаковыми устройствами. Так, порожек на пути схода стружки обеспечивает ее завивание (рис. 2.36, а). Если его приблизить к режущей кромке, то стружка, не успевая сделать завиток, упрется в поверхность резания и сломается, т.е. будет происходить дробление стружки (рис. 2.36, б). Этот пример иллюстрирует положение о том, что для каждого сочетания элементов режима резания (скорость, подача, глубина) существуют вполне определенные параметры указанных стружкоформирующих устройств. Поэтому они не могут быть универсальными и не обеспечивают завивания и ломания стружки при изменяющихся эле-

Проектирование рабочей части

 

 

Проектирование рабочей части

   

ментах режима резания: отрезка детали, подрезка торца, снятие фаски, обработка по контуру, в том числе на станках с ЧПУ. Для достижения универсальности ряд зарубежных фирм на передней поверхности многогранной неперетачиваемой пластины располагает лунки, выкружки, порожки разных размеров и формы на разном расстоянии от режущей кромки, обеспечивая завивание и ломание стружки в более широком диапазоне глубин резания и подач (рис. 2.35, к, л). Так, пластина формы на рис. 2.35, к обеспечивает надежное дробление стружки при точении с подачами 0,1—0,9 мм/об и глубиной 0,5—18,0 мм. Лунка 1 предназначена для ломания стружки при подачах S<0,3 мм/об и глубинах резания t=0,5—3,0 мм, канавка 2 — для работы в диапазоне S=0,2—0,6 мм/об и t=0,5—14,0 мм, канавка 3 — для S=0,5—0,9 мм/об и t=1—18 мм. Если ни одно из рассмотренных устройств нс обеспечивает должного формирования стружки, прибегают к кинематическому способу дробления, основанному на прекращении или уменьшении подачи через определенные промежутки времени.

Существует много способов кинематического дробления. Один из них приведен на рис. 2.35, з. Резец 2 вместе со всей системой 3—6 и суппортом станка получает равномерное поступательное перемещение подачи. Вращающийся кулачок 5 через рычаг 6 сообщает резцу возвратно-поступательные движения. При возвратном движении резца его рабочая подача прекращается или значительно уменьшается; стружка утончается и обрывается. Длина стружки зависит от частоты вращения кулачка. Защелка 3 и пружина 4 обеспечивают постоянный контакт между резцом и рычагом.

В случае проектирования многозубых инструментов желательно предусматривать вывод стружки из канавок за счет выбора надлежащего направления и значений углов наклона стружечных канавок (сверла, рис. 2.37, б; метчики; протяжки, рис. 2.37, в и др.) или за счет устройства разного рода стружкоотводящих каналов (протяжки, специальные сверла для глубокого и кольцевого сверления), по которым стружка самопроизвольно выходит из стружечных канавок (рис. 2.37, г) или вымывается струей СОЖ, подаваемой под давлением (рис. 2.37, д) Вывод стружки из канавок способствует повышению стойкости инструмента, так как улучшается доступ СОЖ в зону резания, повышает его производительность за счет уменьшения шага зубьев инструмента в связи с уменьшением размеров стружечных канавок и является единственно возможным способом обеспечения протягивания длинных поверхностей. Если вывод стружки невозможен (рис. 2.37, е, ж), то размеры стружечных канавок должны быть достаточными для свободного размещения стружки, а их форма не должна допускать концентраторов напряжений и обеспечивать свободное формирование стружки: ее естественный завиток не должен защемляться в канавке. Стружка занимает в 3—4 раза больший объем, чем объем срезанного слоя материала, и если она не сможет разместиться в канавке, то возрастают силы резания и зубья инструментов ломаются. К таким же последствиям приводит защемление стружки в канавках. После выхода зуба инструмента из работы стружка остается в канавке, и при повторном его входе в работу канавка переполняется стружкой и зуб ломается. Поэтому при конструировании подобных инструментов (фрезы, протяжки) проводят специальные расчеты на размещение стружки.

Проектирование рабочей части

 

Минимальные размеры и форма стружечной канавки, отвечающей приведенным требованиям, показана на рис. 2.37, ж. Сливная стружка, завиваясь в спираль, занимает активную зону радиусом R Поэтому глубина стружечной канавки h должна быть не меньше диаметра стружечного валика 2R, а ее донышко очерчено по дуге радиусом R во избежание защемления стружки в канавке.

Расчет стружечной канавки на размещаемость стружки очень простой. Площадь активной зоны канавки πh2/4 и площадь, занимаемая стружкой, — alk должны быть равны. Отсюда минимальная глубина стружечной канавки

Проектирование рабочей части

При сливных стружках к=3—4, а при стружках надлома к=2—3, поскольку стружка надлома занимает полный объем канавки, а не только активную зону. Меньшие значения к принимаются для большей толщины среза, так как стружка плотнее упаковывается.  

Полную глубину стружечной канавки (высоту зуба) фрезы, протяжки или другого инструмента делают больше минимальной на величину стачивания зуба при переточках.

Контрольные вопросы

  1. Необходимость формирования и отвода стружки из зоны резания.
  2. Принцип действия устройств по формированию стружки.
  3. Устройства для формирования стружки, выработанные на передней поверхности инструмента.
  4. Накладные стружколомы.
  5. Кинематические способы дробления стружки и области их применения.
  6. Достоинства и недостатки различных методов формирования стружки.
  7. Расчет стружечной канавки на размещаемость стружки.
  8. В чем состоит целесообразность вывода стружки из стружечной канавки?
  9. В каких случаях свободный вывод стружки из стружечной канавки крайне необходим?
  10. Способы вывода стружки из стружечных канавок различных инструментов.

Смотрите также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *