В этой статье описываются токарные инструменты.
(Эта статья выбрана из главы 3, раздела 3 «Токарный инструмент» раздела «Характерные операции обработки и практические примеры»)
2. Сменный токарный инструмент
(1) Состав сменных токарных резцов
Токарный инструмент со сменными пластинами представляет собой токарный инструмент со сменными лезвиями с механическим зажимом. На рис. 3-20 показан состав токарного инструмента со сменными пластинами. Прокладка инструмента 1 и лезвие 2 устанавливаются на прижимной элемент 3 резцедержателя. Лезвие прижимается к закрепляемой опорной поверхности, а передний и задний углы токарного резца получаются после установки лезвия в паз резцедержателя. После того, как одна режущая кромка затупилась, ее можно быстро переместить на соседнюю новую режущую кромку, и работа может продолжаться до тех пор, пока все режущие кромки на лезвии не затупятся, и лезвие не может быть утилизировано и переработано. После замены нового лезвия токарный инструмент может продолжать работу.
картина
Рисунок 3-20 Состав сменных токарных резцов
1—Прокладка 2—Вставка 3—Зажимной элемент 4—Оправка
1. Преимущества индексируемых инструментов
По сравнению со сварочными токарными инструментами токарные инструменты со сменными пластинами имеют следующие преимущества:
(1) Высокая стойкость инструмента. Поскольку лезвие не имеет дефектов, вызванных высокотемпературной сваркой и заточкой, геометрические параметры инструмента полностью гарантируются лезвием и канавкой держателя инструмента, а производительность резания стабильна, что увеличивает срок службы инструмента;
(2) Высокая эффективность производства. Поскольку оператор станка больше не затачивает инструмент, вспомогательное время, такое как остановка станка и замена инструмента, может быть значительно сокращено;
(3) Это способствует продвижению новых технологий и новых процессов. Сменные токарные инструменты способствуют продвижению новых инструментальных материалов, таких как покрытия и керамика;
(4) Это выгодно для снижения стоимости инструмента, панель инструментов имеет длительный срок службы и значительно снижает потребление и запасы панели инструментов, упрощает управление инструментом и снижает стоимость инструмента.
Из-за вышеперечисленных преимуществ режущие инструменты со сменными пластинами включены в список ключевых национальных проектов по продвижению, что также является направлением развития режущих инструментов.
2. Выбор сменных пластин
Сменные пластины являются наиболее важной частью различных сменных режущих инструментов. Правильный выбор и использование сменных пластин является важной частью рационального проектирования и использования сменных режущих инструментов. Выбор вставок включает в себя материал, форму и размер и т. д. Материал вставки Выберите, чтобы обратиться к первому разделу этой главы.
(1) Выбор формы. При выборе формы лезвия в основном учитывают такие факторы, как характер процесса обработки, форма детали, срок службы инструмента и коэффициент использования лезвия. Среди наиболее часто используемых типов пластин треугольные пластины используются для внешней окружности под углом 90 градусов, инструменты для торцевой токарной обработки, инструменты для токарной обработки отверстий и инструменты для токарной обработки резьбы под углом 60°. Из-за малого угла вершины инструмента его прочность низкая, срок службы инструмента низкий, но радиальная сила мала, он подходит для треугольных и выпуклых треугольных пластин 8 градусов при условии плохой жесткости технологической системы. Острые углы увеличиваются до 82 градусов и 80 градусов. Когда этот тип лезвия используется для изготовления фрезы со смещением на 90 градусов, это не только увеличивает срок службы фрезы, но также уменьшает остаточную площадь обрабатываемой поверхности, что полезно для снижения значения шероховатости поверхности. Обычные четырехугольные пластины подходят для различных наружных токарных инструментов, торцевых токарных инструментов и инструментов для токарной обработки отверстий с передними углами 45 градусов, 60 градусов и 75 градусов. Увеличивается прочность лезвия и срок службы инструмента. С увеличением числа кромок лезвия увеличивается прочность кромки лезвия и увеличивается коэффициент использования лезвия, но соответственно увеличивается противодействие Fp и положение, которое токарный резец может достичь при работе ограничено. Угол кромки лезвия составляет 108 градусов, а его прочность и срок службы хорошие. Однако он подходит только для случая, когда жесткость технологической системы хорошая, и его также нельзя использовать в качестве инструмента для токарной обработки внешнего круга и торца. Лезвия других форм, таких как параллелограммы и ромбы, используются для профильных токарных станков и токарных станков с ЧПУ. Круглые лезвия можно использовать для токарной обработки криволинейных поверхностей и формовки. лапша и прекрасная машина;
(2) Выбор размера вставки, выбор размера вставки, включая диаметр вписанной окружности вставки (или длину стороны), толщину, радиус дуги вершины инструмента и т. д., выбор длины стороны в основном определяется в соответствии с длиной основной режущей кромки (Lse) , черновая обработка Длина стороны L=(1,5~2) Lse желательна для механической обработки, а L=(3~4) Lse желательна для чистовой токарной обработки. При выборе толщины лезвия в основном учитывается прочность лезвия. При условии обеспечения прочности и плавного резания постарайтесь выбрать небольшую толщину. При выборе лезвия и радиуса дуги вершины инструмента следует учитывать такие факторы, как шероховатость обрабатываемой поверхности и жесткость технологической системы;
3. Типичная конструкция зажима лезвия
Характеристики токарных инструментов со сменными пластинами отражаются в замене режущих кромок индексацией пластин и замене новых пластин после того, как все режущие кромки затупились. По этой причине крепление вставок должно соответствовать следующим требованиям:
(1) Высокая точность позиционирования. После того, как лезвие индексировано или заменено новым лезвием, изменение положения кончика инструмента должно быть в пределах диапазона, допускаемого точностью детали;
(2) Лезвие надежно закреплено. Зажимной элемент должен прижимать лезвие к позиционирующей поверхности. Следует убедиться, что контактная поверхность лезвия, прокладки инструмента и держателя инструмента плотно прилегают друг к другу, чтобы выдерживать удары и вибрацию. Однако усилие зажима не должно быть слишком большим, а распределение напряжения должно быть равномерным, чтобы не сломать лезвие. ;
(3) Удаление стружки происходит плавно. Лучше всего, чтобы перед диском не было препятствий, чтобы обеспечить плавный отвод стружки и легкость наблюдения. Специально для фрезы для отверстий лучше не использовать тип восходящего давления, чтобы предотвратить запутывание стружки и царапание обрабатываемой поверхности;
(4) Простота в использовании. Удобно и быстро менять режущую кромку и заменять новое лезвие. Конструкция малогабаритного инструмента должна быть компактной. При соблюдении вышеуказанных требований конструкция должна быть максимально простой, легкой в изготовлении и использовании.
Несколько типичных структур представлены ниже:
(1) Зажим рычажного типа, как показано на рис. 3-21a, представляет собой конструкцию с прямым стержнем. При ввинчивании винта 6 нижний конец рычага 2 нажимается, и рычаг наклоняется с барабанным цилиндром посередине в качестве точки опоры. Фасонный цилиндр прижимает лезвие к двум позиционирующим сторонам паза ножа и фиксируется, а ножевая накладка 3 позиционируется с пружинной втулкой 1. Когда лезвие отпущено, ножевая накладка сохраняет исходное положение за счет натяжения пружинная втулка и не ослабляется. На рис. 3-21b также показана конструкция с прямым стержнем, отличие состоит в том, что нижний конец рычага 2 толкается конусом винта, а изогнутая стержневая конструкция показана на рис. 3-21c, лопасть 4 зажимается изогнутым стержнем 2 через винт 6, а изогнутый стержень 2 качается своей угловой выпуклой частью в качестве точки опоры, а пружина 7 отскакивает от изогнутого стержня, освобождая лопасть после ослабления винта 6. Среди них имеется большой зазор между внутренней стенкой пружинной втулки и изогнутым стержнем, в котором удобно качаться изогнутому стержню.
картина
Рисунок 3-21 Зажим рычажного типа
Этот тип зажимного механизма с изогнутым стержнем легко реализует позиционирование двух сторон лезвия из-за его высокой точности позиционирования, разумного направления силы лезвия, надежного зажима, небольшого размера режущей головки, гибкой загрузки и разгрузки. лезвие и удобное использование. лучшая форма зажима. Недостаток в том, что конструкция сложна и трудна в изготовлении.
(2) Зажим клинового штифта, как показано на рисунке 3-22, лезвие 2 располагается в отверстии штифтовым валом 3, когда клин 4 нажимается вниз, лезвие прижимается к штифтовому валу 3 и при ослаблении винта 5 пружинная шайба 6 автоматически поднимает клин. Эта конструкция имеет большое усилие зажима, проста и удобна, но точность позиционирования невысока, а усилие на лезвие во время зажима неравномерно.
картина
Рисунок 3-22 Зажим клинового штифта
1—шайба 2—лопасть 3—штифт 4—клин 5—винт 6—пружинная шайба
(3) Эксцентриковый винтовой зажим, как показано на рисунке 3-23, представляет собой зажимную конструкцию с эксцентриковым винтовым штифтом. В качестве вращающегося вала используется эксцентриковый винт, а верхний конец винта представляет собой эксцентриковый цилиндрический штифт. Эксцентриситет e. При вращении эксцентрикового винта 1 эксцентриковый винт зажимает или ослабляет лезвие. Также можно заменить винт цилиндрическим валом, но эксцентриковый винтовой штифт использует характеристики самоблокировки резьбы для повышения способности защиты от ослабления. Этот тип зажимной конструкции прост и удобен в использовании. Его главный недостаток в том, что трудно обеспечить баланс прижимной силы с обеих сторон. Когда требуется использовать две стороны прорези для позиционирования и зажима лезвия, допуск на угол поворота вращающегося вала должен быть чрезвычайно мал, что трудно достичь при общей точности изготовления, поэтому на самом деле это часто зажимается с одной стороны, а лезвие подвергается ударам и вибрации. Легко ослабляется, эта конструкция подходит для непрерывной и плавной резки.
картина
Рисунок 3-23 Эксцентриковый винтовой зажим
1—винт эксцентрика 2—прокладка ножа 3—лезвие 4—стержень ножа
(4) Пуш-ап зажим. Вышеупомянутые три зажимные конструкции подходят только для лезвий с отверстиями. Для лезвий без отверстий, особенно лезвий с задними углами, требуется зажимная конструкция push-up (см. рис. 3-24), эта конструкция имеет большое усилие зажима, стабильна и надежна, удобна в зажиме и проста в изготовлении. Для лезвия с отверстиями также можно использовать комбинацию позиционирования штифта и зажима давлением вверх. Основным недостатком является больший размер режущей головки.
картина
Рисунок 3-24 Нажимной зажим
1 — штифт 2 — прокладка ножа 3 — лезвие 4 — прижимная пластина 5 — прижимная пластина с коническим отверстием 6 — винт 7 — опорный гвоздь 8 — пружина
(5) Зажим колодки. Принцип зажима колодки заключается в создании составляющей силы на наклонной поверхности конического отверстия колодки через винт с конической головкой, заставляющей колодку прижимать лезвие к установочным поверхностям с обеих сторон. Накладка зажимается Элементом является инструментальная прокладка, которая имеет двойное назначение. Эта конструкция проста и компактна, с надежным зажимом, высокой точностью позиционирования, большим диапазоном регулировки и беспрепятственным удалением стружки. Недостатком является то, что подвижная канавка натяжной площадки не должна быть слишком длинной, как правило, 3-5 мм, в противном случае прочность и жесткость позиционирующей стороны будут снижены. Кроме того, жесткость режущей головки слабая, поэтому она не подходит для черновой обработки, как показано на рисунке 3-25.
картина
Рисунок 3-25 Зажим тяговой прокладки
1 — Натяжная пластина 2 — Лезвие 3 — Штифт 4 — Винт с коническим концом
(6) Зажим с пресс-отверстием, как показано на рисунке 3-26, непосредственно крепит лезвие с помощью винтов с потайной головкой. Эта конструкция компактна, производственный процесс прост, зажим надежен, а размер режущей головки можно сделать меньше. Его точность позиционирования гарантируется позиционирующей поверхностью корпуса фрезы, которая подходит для случая, когда существуют требования к пространству для стружки и размеру режущей головки, например, фреза для отверстий часто использует эту конструкцию.
картина
