Повышение эффективности точения узких канавок резцами со сменными твердосплавными пластинами

• Автор: Белогорлов, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 05.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ КАНАВОЧНЫХ РЕЗЦОВ С ШИРИНОЙ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ МЕНЕЕ 1 ММ
1.1 Инструменты отечественного производства
1.2 Инструменты зарубежного производства
1.3 Особенности процесса резания узкими канавочными резцами
1.4 Цель работы и задачи исследования
2.ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ КАНАВОЧНЫХ РЕЗЦОВ
2.1 Расчет разрушающей нагрузки
2.2 Экспериментальное определение разрушающей нагрузки
2.3 Возможность применения узких канавочных резцов при продольном точении
2.4 Выводы
3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ ПРИ РАБОТЕ УЗКИМИ КАНАВОЧНЫМИ РЕЗЦАМИ
3.1 Методика проведения экспериментов
'3.2 Сопоставление показателей несвободного резания при протачивании
канавок с показателями свободного резания
3.3 Влияние ширины канавочного резца менее 1 мм на усадку стружки и температуру резания
3.4 Влияние кривизны срезаемого слоя, обусловленной диаметром обработки, на некоторые показатели процесса резания
3.5 Выводы
4.ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА РЕЗАНИЯ УЗКИМИ КАНАВОЧНЫМИ РЕЗЦАМИ
4.1 Аналитическое определение температуры резания в зависимости от ширины канавочного резца в условиях стационарного резания
4.2 Периодизация процесса резания при протачивании канавок

4.3 Определение термо-ЭДС при работе канавочных резцов в течении длительного периода времени
4.4 Выводы
5.СРАВНЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КАНАВОЧНЫХ РЕЗЦОВ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
5.1 Обработка канавок на заготовках из материалов группы Н
5.2 Обработка канавок на заготовках из материалов группы Р
5.3 Сравнение технико-экономических показателей альтернативных конструкций резцов
5.4 Обработка канавок на заготовках из материалов группы М и К
5.5 Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Кольцевые канавки на телах вращения являются распространенным конструктивным элементом многих деталей машин, механизмов, приборов точной механики и т.п. Их обработка, как правило, осуществляется на токарных станках с помощью канавочных резцов. Конструкция этих резцов подчиняется общей тенденции применения сменных многогранных пластин (СМИ), характерной для современных режущих инструментов. При этом, канавочные резцы с шириной режущей части менее 1 мм занимают особое место в общей номенклатуре токарного инструмента, что обусловлено их низкой прочностью из-за малой ширины рабочей части. В результате этого они не допускают работы с подачами, применяемыми для токарных резцов общего назначения. Кроме того, они более подвержены поломкам, приводящим к неисправимому браку, что существенно снижает эффективность их использования. В некоторых конструкциях деталей ширина таких канавок составляет всего 0,3 мм. Поэтому их безаварийная обработка возможна лишь на основе учета особенностей процесса резания такими инструментами.
В специализации инструментальных заводов Российской Федерации полностью отсутствует номенклатура канавочных резцов с шириной рабочей части < 1,0 мм. Поэтому изготовление таких резцов осуществляется силами инструментальных цехов машиностроительных предприятий, нуждающихся в них, но конструкция этих резцов не отвечает современным требованиям, а их применение малоэффективно. В результате этого приобретаются канавочные резцы у зарубежных производителей инструментов, таких как Seco Tool, Sandvik Coromant, Mitsubishi Carbide, Horn, Iscar, Kennametal, Stellram, TaeguTec, Arno, Whizcut и др., в номенклатуре которых имеются

2 ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ КАНАВОЧНЫХ РЕЗЦОВ
2.1 Расчет разрушающей нагрузки
Как быстрорежущие, так и твердосплавные резцы для обработки узких канавок имеют «уязвимую» режущую часть, которую необходимо учитывать при их эксплуатации. Во-первых, такие резцы работают с маленькой подачей (например, 8=0,03...0,05мм/об при ширине рабочей части 0,5мм). Поэтому повышение производительности обработки в таких случаях возможно только за счёт увеличения скорости резания на основе применения твердосплавного инструмента.
Во-вторых, малые значения вспомогательных углов в плане фц по боковым сторонам резца предъявляют повышенные требования при его установке относительно оси вращения заготовки.
В-третьих, следует исключать обработку с ударом, что легко достигается за счёт предварительного обтачивания заготовки непосредственно перед протачиванием канавок.
В-четвёртых, при работе необходимо избегать односторонней нагрузки, действующей на резец вдоль оси заготовки и изгибающей его рабочую часть в направлении наименьшего сопротивления изгибу. Возникновение такой изгибающей нагрузки на резце возможно в двух случаях:
1. При протачивании канавок на конических и сферических участках деталей в момент врезания резца в заготовку (рис. 2.1).
а) б)
Рис. 2.1 - Возникновение изгибающей нагрузки при протачивании канавок: