Выбор режущего инструмента для токарной обработки

Содержание

Выбор современного металлорежущего инструмента в САПР технологических процессов системы Omega Production

Выбор режущего инструмента для токарной обработки

Леонид Курч, Александр Баркун, Евгений Кукареко

Алгоритмы назначения режимов резания для токарного, фрезерного или осевого инструмента

Алгоритмы определения режимов резания современного металлорежущего инструмента с учетом заданной стойкости

Для промышленных предприятий, использующих процессы механической обработки деталей, актуальны задачи снижения трудоемкости операций и себестоимости изготовления деталей с сохранением заданных показателей качества. Поэтому технологические бюро ведут постоянный поиск путей совершенствования технологических процессов обработки с учетом возможностей, предоставляемых новым высокопроизводительным инструментом, оснасткой, оборудованием, средствами автоматизации и современным информационно-программным обеспечением.

Данная статья посвящена описанию используемых в Omega Production методов решения задач управления разработкой и совершенствованием технологических процессов на основе построения алгоритмов выбора современного металлорежущего инструмента (токарного, фрезерного, осевого и т.д.), а также назначения режимов резания и определения гарантированных параметров стойкости. На современном этапе наиболее эффективным считается режущий инструмент со сменными неперетачиваемыми пластинами (СНП). Поэтому в статье будут рассмотрены алгоритмы выбора по отношению к данному типу инструмента.

Настоящая статья продолжает серию публикаций о методах и решениях, используемых в Omega Production по задачам разработки новых и совершенствования существующих технологических процессов.

Алгоритмы назначения режимов резания для токарного, фрезерного или осевого инструмента

В системе реализована возможность поэтапного выбора токарного, фрезерного, осевого или резьбонарезного инструмента.

Последовательность этапов выбора токарного инструмента, позволяющая кратчайшим путем прийти к наиболее эффективному решению задачи инструментального оснащения токарных операций, показана на рис. 1. Данная последовательность носит рекомендательный характер — ее можно корректировать в зависимости от конкретных особенностей техпроцесса, имеющегося оборудования и оснастки.

Рис. 1. Алгоритм выбора токарного инструмента с СНП

Пример интерфейса выбора системы крепления режущей пластины приведен на рис. 2.

Рис. 2. Выбор системы крепления режущей пластины

По каждому этапу выбора в системе даны графические изображения и текстовые описания с пояснениями и рекомендациями.

Рассмотрим более подробно один из этапов алгоритма выбора токарного инструмента с СНП. Например, при выполнении этапа 6 «Выбор марки твердого сплава режущей пластины» реализованный в системе алгоритм предлагает пользователю принять решение на основе анализа следующих данных:

  • таблицы областей применения твердых сплавов в зависимости от типа обрабатываемого материала по ISO;
  • характеристики условий обработки:

— хорошие— высокие скорости, непрерывное резание; предварительно обработанные заготовки, высокая жесткость технологической системы «станок — приспособление — инструмент — заготовка». Требования к твердому сплаву, высокая износостойкость,

— нормальные— умеренные скорости резания, контурное точение, поковки и отливки, достаточно жесткая система «станок — приспособление — инструмент — заготовка». Требования к твердому сплаву — хорошая прочность в сочетании с достаточно высокой износостойкостью,

— тяжелые— невысокие скорости, прерывистое резание, толстая корка на литье или поковках, нежесткая система «станок — приспособление — инструмент — заготовка». Требования к твердому сплаву — высокая прочность.

Выбор марки сплава можно пояснить на примере.

  • Исходные данные: материал детали — сталь 45; тип обработки — получистовая; условия обработки — заготовка с легкой литьевой коркой и небольшим биением; обработка на оборудовании с нормальной жесткостью, средние скорости резания.

Выбор марки сплава: обрабатываемый материал — группа Рпо классификации ISO; условия обработки — нормальные; область применения твердого сплава — Р25-РЗО.

Полученному диапазону области применения Р25-РЗО соответствуют три сплава: СТ15М, СТ25М и СТ35М (рис. 3).

Рис. 3. Таблица областей применения твердых сплавов в зависимости от типа обрабатываемого материала по ISO

Рекомендуется выбирать сплав, у которого середина области применения находится ближе всех к диапазону области применения твердого сплава.

В данном случае это сплав СТ35М.

Возможный вариант выбора — более износостойкий, но менее прочный сплав СТ25М.

Аналогичные алгоритмы выбора инструмента с учетом его конструктивных особенностей и технологических приемов использования при механической обработке разработаны для фрезерного, осевого и резьбонарезного инструментов.

Алгоритмы определения режимов резания современного металлорежущего инструмента с учетом заданной стойкости

Основными параметрами режимов резания являются: глубина резания а р, подача f n и скорость резания Vc. Влияние глубины резания, подачи и действительной скорости Vc на стойкость инструмента показано на рис. 4, из которого видно, что глубина резания и подача оказывают на стойкость незначительное влияние по сравнению со скоростью резания. Поэтому выбор глубины резания и подачи определяется исходя из необходимости достижения максимальной производительности при соблюдении заданных показателей шероховатости обрабатываемой поверхности и попадания сочетания параметров глубины резания и подачи в зоны устойчивого стружкодробления.

Рис. 4. Влияние глубины резания, подачи и скорости на стойкость (T) инструмента

Вследствие того что на стойкость инструмента самое большое влияние оказывает скорость резания, выбор действительного значения скоростиV с , обеспечивающей заданную стойкость инструмента, производится по таблицам скоростей в зависимости от типа многослойного твердосплавного покрытия СНП, с учетом поправочных коэффициентов, отражающих влияние различных факторов, связанных с видом и условиями обработки, а также с техническим состоянием системы СПИД.

Последовательность этапов выбора скорости резания приведена в табл. 1.

Таблица 1

Исходными данными для определения действительной скорости резанияявляются:

  • марка обрабатываемого материала и его твердость;
  • состояние поверхностного слоя заготовки (корка, песчаные включения, раковины);
  • химический состав и структура обрабатываемого материала;
  • вид обрабатываемой поверхности (наружная или внутренняя);
  • условия обработки (неравномерный припуск, прерывистое резание, удары);
  • состояние станка и жесткость системы СПИД;
  • величина подачи f n (мм/об.) и глубина резания t (мм);
  • марка твердого сплава;
  • наличие и вид СОЖ.

Необходимо также задать требуемый период стойкости инструмента, исходя из условия наибольшей производительности или наименьшей себестоимости обработки.

Пример интерфейса выбора величины подачи и глубины резания приведен на рис. 5.

Рис. 5. Выбор глубины резания и подачи

Рассмотрим этапы выбора скорости резания более подробно.

Определение начальной (табличной) скорости резания Vco

В каталогах инструмента фирм-производителей для различных видов обработки приведены таблицы, показывающие начальные скорости резания для обрабатываемых материалов, классифицированных по группам в соответствии со стандартом ISO, c учетом значений подач и марок твердосплавных покрытий СНП.

В данных группах (P, M, K, N, S, H) объединяются обрабатываемые материалы, оказывающие качественно равное воздействие на режущую кромку, а следовательно, вызывающие аналогичный в пределах группы тип износа режущего инструмента.

В данных каталогах значение скоростей рассчитано исходя из условия наименьшей экономической себестоимости процесса обработки металлов резанием и соответствует определенной стойкости режущей кромки СНП (для инструмента фирмы «Сандвик» стойкость режущей кромки СНП в минутах времени резания составляет Тр = 15 мин).

Определение действительной скорости резания (VcT), исходя из заданной стойкости

Помимо скорости резания существует ряд факторов, влияющих на износостойкость металлорежущего инструмента. Поэтому при назначении действительной скорости резания, соответствующей заданной стойкости инструмента, необходимо произвести корректировку скорости через поправочные коэффициенты для сохранения заданного уровня стойкости металлорежущего инструмента.

Основными факторами, влияющими на износостойкость металлорежущего инструмента, являются:

  • режимы резания (глубина, подача);
  • твердость обрабатываемой заготовки;
  • вид обрабатываемой поверхности (наружная или внутренняя), а для чугунных деталей — конфигурация и размеры отливок (повышенная вероятность появления отбелов в местах отливок малого сечения — ребра жесткости, тонкие стенки, выступы, галтели и пр.);
  • наличие и вид СОЖ;
  • правильность выбора инструмента:

— сечения державки (обеспечивает требуемую жесткость инструмента и отсутствие вибраций),

Читайте также  Нарезка резьбы на трубах вручную инструмент

— радиуса при вершине пластины (обеспечивает требуемую прочность пластины и силы резания),

— геометрии передней поверхности пластины (обеспечивает устойчивое стружкодробление, отвод тепла со стружкой),

— типа покрытия (обеспечивает требуемую прочность и износостойкость режущей части пластины).

Действительная скорость резания VcT определяется путем умножения начальной (табличной) скорости на ряд поправочных коэффициентов, отражающих значение требуемой стойкости инструмента и влияние различных факторов, связанных с видом и условиями обработки, а также с техническим состоянием системы СПИД.

Действительная скорость резания с учетом поправочных коэффициентов рассчитывается по следующей формуле:

VCT = VCOxKHBxKTxKСОЖxKВИД.ПОВ.xKУСЛ.ОБР.

где VcT — действительная скорость резания с учетом поправочных коэффициентов, отражающих условия обработки и состояние обрабатываемой заготовки, а также выбранную стойкость инструмента T; Vco  — табличное значение скорости для выбранного значения подачи, марки твердого сплава и вида обрабатываемого материала. Табличное значение скорости соответствует, как правило, стойкости режущей кромки инструмента в 15 мин.

Таблица 2

В табл. 2 приведен перечень поправочных коэффициентов, определяющих действительное значение скорости резания VcT.

На основании анализа справочной литературы и в результате проведенных сравнительных стойкостных испытаний металлорежущего инструмента были разработаны методики определения поправочных коэффициентов, приведенных в табл. 2, установлены их граничные значения и зависимости изменения от различных технологических параметров.

Авторы считают, что разработанные и программно реализованные в системе Omega Production методики выбора современного металлорежущего инструмента с СНП, методики назначения режимов резания с учетом заданной стойкости позволяют оперативно и высококвалифицированно решать задачи снижения трудоемкости и себестоимости изготовления изделий с сохранением заданных показателей качества.

САПР и графика 4`2007

Источник: https://sapr.ru/article/17546

Режущий инструмент

Выбор режущего инструмента для токарной обработки

Токарные резцы: Отрезные и канавочные резцы, Подрезные резцы, Проходные резцы, Токарные проходные отогнутые резцы, Расточные резцы, Резьбовые резцы, долбежные, Фасонные резцы

Осевой инструмент

Свёрла: Длинная серия, Укороченная серия, Средняя серия

Развёртки: конические, цилиндрические, машинные

Зенковки конусные, Зенковки облицовочные, Зенковки-подрезки

Зенкеры: Зенкеры насадные, Зенкеры хвостовые

Фрезы: Цилиндрические фрезы Дисковые фрезы Торцовые фрезы

Его следует начинать с анализа шероховатости поверхностей детали, которая задана на чертеже. В зависимости от параметра шероховатости выбирается метод обработки данной поверхности, которому соответствует свой специфический режущий инструмент. В табл. 1 приведена зависимость шероховатости поверхности от различных методов обработки.

Немаловажное значение для обработки имеет выбор материала инструмента. При его выборе следует руководствоваться рекомендациями табл. 2. Для тонких (отделочных) методов обработки материалов с высокими скоростями резания (свыше 500 м/мин) рекомендуется применение сверхтвердых инструментальных материалов.

Наиболее распространенными среди них являются материалы, полученные на основе кубического нитрида бора.

Таблица 1.

Шероховатость поверхности при механических методах обработки

Методы обработки Параметры шероховатости
Rz Ra
80 40 20 2.5 1.25 0.63 0.32 0.16
Обтачивание черновое
чистовое
тонкое
Растачивание черновое
чистовое
тонкое
Торцовое точение черновое
чистовое
тонкое
Сверление
Зенкерование черновое
чистовое
Развёртывание черновое
чистовое
тонкое
Цилиндрическое фрезерование черновое
чистовое
тонкое
Торцовое фрезерование черновое
чистовое
тонкое

Примечание. Заполнение в ячейках таблицы показывает, каким методом обработки достигается требуемая шероховатость.

Таблица 2

Выбор марки инструментального материала при различных методах обработки

Методы и характер обработки Марка инструментального материала при обработке
Углеродистой и легированной стали Закалённой стали Титана и сплавoв на его основе Чугуна Цветных металлов и их сплавов Неметаллических материалов
Черновое точение по корке Прерывистое резание с ударами Т5К10Т5К12ВК8 ВК8 ВК8 ВК4 ВК4 ВК6ВК8
Непрерывное резание Т5К10 ВК4ВК8 ВК4 ВК8 ВК4 ВК6ВК8 ВК3 ВК4ВК6 ВК4
Чистовое, получистовое точение Прерывистое Т15К6 Т5К10ВК8 Т5К10 ВК4ВК8 ВК4   ВК4ВК6   ВК3ВК4 ВК3 ВК4
Непрерывное Т30К4 ВК6ВК3 Т30К4 Т15К6ВК6 ВК4 ВК3 ВК3 ВК3
Отрезание и точение канавок Т15К6 Т5К10Р18 ВК4 ВК4 ВК8 ВК4 ВК6ВК8 ВК3 ВК4 ВК3 ВК4
Нарезание резьбы Т15К6 ВК4 Р189ХС ВК4 ВК4 ВК3 ВК4 9ХСР6М5 ВК4ВК6 9ХСУ12А Р6М5 ВК3 ХВГУ12А
фрезерование Черновое Р6М5 Т5К10   — ВК4 ВК8 Р6М5 ВК6ВК8 ВК4 ВК6ВК8 ВК3 ВК4
чистовое Р6М5 Т15К6Т14К8 Т30К4 Т15К6 ВК6ВК8 ВК4 ВК6ВК8 Р6М5 ВК6 9ХСР18 Р6М5 Р18 ВК6ВК4 ВК3
Сверление и рассверливание глубоких (L>10D) Т5К12 ВК8Т15К6 ВК8 Р6М5 ВК4ВК6 Р6М5 ВК3ВК4
неглубоких (L

Источник: http://osntm.ru/rez_inst.html

Выбор режущего инструмента для токарной обработки

Выбор режущего инструмента для токарной обработки

Его следует начинать с анализа шероховатости поверхностей детали, которая задана на чертеже. В зависимости от параметра шероховатости выбирается метод обработки данной поверхности, которому соответствует свой специфический режущий инструмент. В табл. 1 приведена зависимость шероховатости поверхности от различных методов обработки.

Немаловажное значение для обработки имеет выбор материала инструмента. При его выборе следует руководствоваться рекомендациями табл. 2. Для тонких (отделочных) методов обработки материалов с высокими скоростями резания (свыше 500 м/мин) рекомендуется применение сверхтвердых инструментальных материалов.

Наиболее распространенными среди них являются материалы, полученные на основе кубического нитрида бора.

Особенности токарной обработки

Для того чтобы выточить определённую деталь на токарном станке, как правило, используют резцы. Они бывают самых различных модификаций и классифицируются по виду обработки, направлению подачи и форме головки. Кроме того, резцы выполняются из различных материалов: легированная сталь, углеродистая, инструментальная, быстрорежущая, вольфрам, твердый сплав.

Выбор того или иного зависит от материала обрабатываемой детали, её формы и способа обтачивания. Режимы резания при токарной обработке обязательно учитывают эти все нюансы. При точении обрабатываемая деталь закрепляется в шпинделе, он выполняет главные вращательные движения. В суппорте устанавливается инструмент для обработки, и движения подачи совершаются непосредственно им. В зависимости от используемого станка можно обрабатывать как очень мелкие детали, так и крупные.

Основные элементы

Какие элементы режимов резания при токарной обработке могут быть использованы? Несмотря на то что точение – это не всегда очень легкая операция, основные его элементы – это скорость, подача, глубина, ширина и толщина. Все эти показатели зависят в первую очередь от материала обрабатываемой детали и размера. Для очень маленьких деталей, например, скорость резания выбирают наименьшую, поскольку даже 0,05 миллиметров, которые случайно срезали, могут привести к браку всей детали.

Кроме того, очень важными показателями, от которых зависит выбор режимов резания при токарной обработке, являются этапы, на которых она производится. Рассмотрим основные элементы и этапы металлорезания более детально.

Черновая, получистовая и чистовая обработка

Превращение заготовки в необходимую деталь – сложный и трудоемкий процесс. Он делится на определенные этапы: черновую, получистовую и чистовую обработку. Если деталь несложная, то промежуточный (получистовой) этап, как правило, не учитывается. На первом этапе (черновом) деталям придают необходимую форму и примерные размеры. При этом обязательно оставляют припуски на последующие этапы. Например, дана заготовка: D=70 мм и L= 115 мм. Из неё необходимо выточить деталь, первым размером которой будет D1 = 65 мм, L1 = 80 мм, а вторым – D2 = 40 мм, L2 = 20 мм.

Черновая обработка будет заключаться в следующем:

  1. Подрезать торец на 14 мм.
  2. Проточить диаметр по всей длине на 66 мм
  3. Проточить второй диаметр D2 = 41 мм на длину 20 мм.

На этом этапе мы видим, что деталь была обработана не полностью, но максимально приближена к её форме и размеру. А припуск на общую длину и на каждый из диаметров составил по 1 мм.

Чистовая обработка данной детали будет заключаться в следующем:

  1. Выполнить чистовое подрезание торца с необходимой шероховатостью.
  2. Проточить по длине 80 мм в диаметр 65 мм.
  3. Выполнить чистовое точение по длине 20 мм в диаметр 40 мм.

Как мы видим, чистовая обработка требует максимальной точности, по этой причине и скорость резания в ней будет меньше.

С чего начать расчет

Для того чтобы рассчитать режим резания, в первую очередь необходимо выбрать материал резца. Он будет зависеть от материала обрабатываемой детали, вида и этапа обработки. Кроме того, более практичными считаются резцы, в которых режущая часть съёмная. Иными словами, необходимо подобрать лишь материал режущей кромки и закрепить её в режущий инструмент.

Самым выгодным режимом считается тот, при котором затраты на изготавливаемую деталь будут наименьшими. Соответственно, если выбрать не тот режущий инструмент, он, скорее всего, сломается, а это принесет убытки. Так как же определить необходимый инструмент и режимы резания при токарной обработке? Таблица, представленная ниже, поможет выбрать оптимальный резец.

Читайте также  Инструмент для обжима гильз проводов

Источник: https://crast.ru/instrumenty/vybor-rezhushhego-instrumenta-dlja-tokarnoj

Токарная обработка металла: виды, выбор режущего инструмента для токарной обработки

Выбор режущего инструмента для токарной обработки

26.03.2020

Токарная обработка металла на станке — один из самых популярных методов, с помощью которого можно, например, создать вал или иную деталь цилиндрической или конической форм. В статье подробнее поговорим об особенностях, видах и всех нюансах.

Технологические аспекты процесса

Суть процедуры в последовательном снятии верхнего слоя с вращающейся заготовки посредством резцов и прочих инструментов. При этом образуется стружка, которая может быть более или менее крупной в зависимости от материала и скорости подачи, а также обладать различным оттенком – изменение цвета происходит в связи с нагревом из-за трения и окислением.

Оператор закрепляет изделие с двух сторон в шпиндели. Один из них имеет свободное вращение, то есть фактически только отвечает за надежную фиксацию, в то время как второй – ведущий. Через него передается движение, а также происходит регулирование скорости.

Когда заготовка закреплена, начинается процесс резания на токарных станках. Сперва требуется правильно выбрать скоростной режим. На профессиональном оборудовании мощность достаточно высокая, но нельзя всегда работать на максимуме.

Например, если вал очень длинный, то его вибрации и погрешности с увеличением скорости будут только возрастать, что приведет к неточностям. Вторая причина выбирать режим – это тип обработки, а именно, обдирочная, черновая, получистовая, чистовая или тонкая.

В идеале, одна деталь должна проходить все эти стадии с изменением выбора подачи, а также с различными режущими инструментами для токарных станков и работ по металлу.

Когда выбраны основные показатели, можно переходить к установке резца. Он может быть изготовлен из разного типа сплава, но он обязан быть:

  • более прочным, чем материал заготовки, и менее хрупким;
  • всегда хорошо заточенным.

Для разных задач используются особенные режущие кромки. Они устанавливаются в суппорт, который имеет надежные фиксаторы, а также регулируемый угол поворота, наклона, то есть все параметры для максимально точной металлообработки.

Теперь можно приступить к включению установки. Вся операция заключается в правильно выбранных двух движениях:

  • подача инструмента;
  • вращение вала.

Первое передвижение делает суппорт. Он перемещается по горизонтали и вертикали, а также при наличии полозьев может двигаться диагонально – для обточки конусов. Так осуществляются такие операции на токарном станке, как точение и сверление.

Однако для последнего типа задач инструмент (сверло) должен обладать возможностью вращаться, а сама заготовка будет статична. Передвижение данной части обуславливается либо автоматикой, либо ручками и колесами.

Сначала оператор устанавливает ее на начальную точку, проверяет глубину, а затем включает аппарат и только корректирует положение резца. Скорость суппорта тоже настраивается в зависимости от типа  и материала, и задач.

Второе движение – вращательное. Его производит заготовка. Движок, которые отвечает за подачу, находится в передней балке, а всего их две. Посредством ремней сила передается на шпиндель. Вращение имеет направление и скорость, но больше никаких параметров задать нельзя. Главное для токаря, чтобы были минимальные вибрации и погрешности, иначе будут происходить удары по инструменту.

Так как работает станок в основном на высоких оборотах, то сущность токарной обработки заключается в быстром снятии верхнего слоя.

Задачи, которые решаются таким образом:

  • Достижение заданных размеров высокой точности.
  • Сверление отверстий, их разверстка и зенкерование, нарезание резьбы внутренней и внешней.
  • Нужная шероховатость поверхности – в зависимости от класса точности.
  • Разрезные работы – резание части вала, обрезание кромок.
  • Вытачивание канавок.

Режущая кромка разъединяет целостность металла для токарных работ, оказывая на него трение и нажим. Происходит разрыв на молекулярном уровне.

Виды стружки

Образование отходов – естественный процесс при металлообработке. При этом одни токари считают это недостатком, а другие, экономичные, сдают весь мусор на переплавку, поскольку основные химические свойства не нарушены, и с помощью воздействия температуры можно добиться стандартов стали при выплавке. Третий вариант – просто сдавать его в пункты приема на вторичную переработку.

При работе вручную, на стандартных станках, необходимо вовремя снимать стружку, чтобы она не приплавилась к рабочей поверхности, не испортила общий результат. Но на автоматизированном оборудовании с ЧПУ, которое реализует компания «САРМАТ», есть специальная функция стружкоотведения, которая гарантирует чистоту процесса.

По форме отходов можно многое сказать и о самой работе. Стружка при токарной обработке бывает четырех видов.

Слитая

Она выглядит как длинные участки закрученной спирали. Если снимается тонкий слой, то витки короткие с малым шагом, а если толстый, то пружинка будет более упругая, с острыми концами. Обычно она получается, когда на высокой скорости обрабатывается мягкий сплав, например, свинец, олово или некоторые виды стали. Еще одно условие для получение такого образца – нет значительных дефектов, ямок, продольных канавок, то есть сам вал уже предварительно обработан, в том числе от ржавчины, окалины, проведены обдирочные работы, выполняемые на токарном станке.

Слитую подразделяют на ленточную и спиральную. О второй мы более подробно написали выше, а вот лента выходит при невысокой скорости воздействия на очень пластичные сплавы.

Элементная

Она разбивается на короткие участки, отходит от заготовки не плавно, как предыдущая, а рывками, потому что в определенном моменте она ломается, выскакивает из-под инструмента, каким обрабатывают детали на токарных станках для твердых металлов. Причин может быть несколько:

  • низкая скорость среза, поэтому берется сразу много материала, он не успевает быстро отойти;
  • на пути резца встречаются препятствия, к примеру, сильная зернистость стали, нет мягкой однородной структуры;
  • образец изготовлен из очень прочного металла, из чугуна, обладающего высокой твердостью, но и немаленькой хрупкостью, то есть вместо плавного растяжения стружка сразу ломается;
  • неправильная работа неопытного токаря – неверный выбор скорости, режима.

Надлом

Это совсем небольшие кусочки, которые отлетают от зоны резания. Их не стоит бояться, это естественный результат, когда происходит обработка чугунных или бронзовых заготовок на станках токарной группы. Дело в том, что чугун и бронза обладают низкой пластичностью, поэтому вместо того, чтобы гнуться, верхний слой просто раскалывается, крошится. Здесь главное – не убрать лишнее, вести резец по небольшой глубине и лучше сделать 3-4 прохода, чем один, но глубокий, поскольку последнее действие может привести к образованию трещин в толще металла.

Посмотрим на изображение, надлом мы видим на последней картинке:

Ступенчатая

Очень интересный вид. Прирезцева его часть (сторона, близкая к резцу) обладает ярко выраженной гладкостью, тем более удивительно, что на обороте находится многоярусная структура – материал наслаивается друг на друга, как ступеньки на лестнице, отсюда и название. Ступени, или зазубрины, имеют направление отдельных связанных между собой элементов.

Обычно такой вид образуется при изготовлении заготовок деталей на токарном станке со средней скоростью и невысокой твердостью.

Все квалифицированные токари проходят отдельный курс, посявещенный стружкообразованию. Этот раздел науки изучает пластичные деформации, которые происходят с трением, образованием тепла, износом режущей кромки, изменением шероховатости поверхности и, конечно, с образованием стружки. От всех вышеприведенных процессов зависит то, какой формы она будет.

Цвет зависит от используемого при точении материала и режима. Обычно при обработке стали она выходит синяя – это нормально, поскольку при резании выделяется тепло, оно отходит в остатки, которые под воздействием кислорода и температуры окисляются, приобретая голубой оттенок. Если использовать при работе охлаждающую эмульсию, то можно получить желтый цвет. Оранжевый и коричневый срезы свидетельствуют о наличии ржавчины на заготовке. При еще большем увеличении температурного режима оттенок побежалости – красный, это объясняется интерференцией белого в пленках на отражающей поверхности.

Иногда токарей пугает темный синий, они считают, что идет перенакаление. Действительно, это говорит о значительном повышении температуры, но сказать, что это плохо – нельзя, поскольку термоотвод работает, забирая излишнее тепло у детали. Просто рекомендуется увеличить поток охлаждающей жидкости. Однако ее чрезмерное употребление может привести к быстрому износу резцов.

Выбор режущего инструмента, применяемого для токарной обработки деталей из металла на станках

При изготовлении кромок берется материал, обладающей высокой прочностью, это могут быть:

  • углеродистые стали – с высоким содержанием углерода;
  • легированные – с добавками в виде хрома, никеля, меди, азота;
  • быстрорежущие сплавы;
  • твердые вещества;
  • минералокерамика;
  • искусственные алмазы;
  • синтетические материалы (композиты, гек-сомиты).
Читайте также  Инструмент для спайки пластиковых труб

Резец является наиболее распространенным видом. Он может быть прямым, правым, левым и отогнутым. Вторая часть называется державкой, она может иметь разную форму – прямоугольную, квадратную или круглую. Их крепят в суппорт с помощью прихваток и винтов. Очень важно достичь высокой степени фиксации для прочности материала токарной работы.

В зависимости от назначения разделяют все резцы на:

  • проходные;
  • подрезные;
  • отрезные;
  • расточные;
  • канавочные;
  • резьбовые;
  • винторезные;
  • фасонные.

Соответственно, они выполняют разные задачи – снимают верхний слой, подрезают торцы, вытачивают канавки, делают сквозное или глухое отверстие. Также весь инструмент можно поделить по типу работы – одними нужно проводить растачивание, вторыми – черновую обработку заготовок для последующей чистовой или тонкой.

Как работает оборудование

Есть два типа работы – вручную или автоматизированно. Вручную оператор производит все задачи – устанавливает заготовку, резец, проводит расчеты, направляет суппорт на исходную точку, выбирает скорость вращения и режим подачи, а также в процессе деятельности меняет все данные параметры. В этом случае вы имеете дело с классическим аппаратом, созданным по старой токарной технологии обработки металла для растачивания.

Второй тип – это современные модели с ЧПУ. Такую продукцию поставляет компания «САРМАТ». Числовой пульт управления самостоятельно, автоматизировано решает все вышеприведенные задачи, исключая установку болванки, да и то, уже есть оборудование, которое имеет функцию фиксации заготовки. Такие аппараты имеют высокую точность, а также простоту использования.

Основные виды работ, выполняемые на токарных станках, какие операции можно выполнять

  • Отделка наружных цилиндрических или конических поверхностей – основная задача токаря. Подразумевает снятие верхнего слоя до нужных размеров и образование шероховатости.
  • Сверление, зенкерование и развертывание отверстий.
  • Подрезание торцов и уступов.
  • Вытачивание пазов и канавок.
  • Нарезание наружной и внутренней резьбы – при наличии винтореза.
  • Отрезка части детали.
  • Обработка внутренних цилиндрических и конических поверхностей.
  • Фаска поверхностей.
  • Накатывание рифлений.

Данные процедуры производятся при наличии дополнительных возможностей оборудования.

Какого типа инструменты нужны для деталей, которые изготавливают на токарных станках

Весь инструментарий можно поделить на режущий и вспомогательный. Резчик работает со следующими приборами:

  • Фасонный резец – кромка должна совпадать с профилем заготовки, представлена прутками проката.
  • Центровочные сверла – соответственно, необходимы для сверления глухих и сквозных отверстий.
  • Расточная насадка – для растачивание полостей.
  • Проходная – подходит для черновой, получистовой и чистовой обработки наружных и внутренних поверхностей, для торцевания конических деталей.
  • Канавочный резец.
  • Отрезной.
  • Твердосплавные пластины применяются при изготовлении предметов из инструментальной стали.

На изображении показан приблизительный набор каждого токаря:

Если вас интересовало, каким инструментом обрабатывают детали на токарных станках, обратите внимание на фотографию. Следует всегда держать оборудование в чистоте, а также в заточенном состоянии.

Схема обработки

На каждом предприятии при запуске новой серии в работу специалисты всегда получают задачу в виде схематического изображения. Это намного проще и удобнее, чем если бы каждый работник самостоятельно подбирал режим, скорость, резец. Обычно проверка производится заблаговременно. Это позволяет избежать различных дефектов, а также добиться точности, что особенно важно при серийном производстве.

Схема включает в себя несколько изображений, на которых показано:

  • как фиксируется резец;
  • его положение (угол наклона) относительно заготовки;
  • условное обозначение самого процесса.

Посмотрим на картинку со схемой обработки на токарном станке:

Здесь представлены все основные параметры, остается только проставить цифры.

В статье мы рассказали, какие операции проводят и какие изделия из металла на оборудовании по обработке можно получить, что делают на токарном станке. Выбирайте продукцию с ЧПУ от «САРМАТ», чтобы добиться высокой точности изготовления деталей и минимизировать нагрузку на работников.

Источник: https://stanokcnc.ru/articles/tokarnaya-obrabotka-metalla-vidy-vybor-rezhushchego-instrumenta-dlya-tokarnoy-obrabotki/

Выбор режущего инструмента

Выбор режущего инструмента для токарной обработки

При разработке технологического процесса выбор режущего инструмента в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качества обрабатываемой поверхности.

Режущий инструмент необходимо выбирать по соответствующим стандартам и справочной литературе взависимости от методов обработки деталей.Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки.

1) Токарная операция

В качестве режущего инструмента применяем стандартный режущий инструмент . Необходим черновой и чистовой резец. Раздельное применение необходимо для повышения точности обработки. При черновом больше глубина резания и повышенный износ.

Все инструменты оснащены пластинками твердого сплава Т15К6.

Режущие инструменты:

— проходной упорный правый с механическим креплением твердосплавной пластиной ГОСТ 18872-73;

— расточной резец для глухих отверстий ГОСТ 18880-73;

— расточной резец для сквозных отверстий ГОСТ 18873-73;

— упорно-проходной резец ГОСТ 18877-73;

2) Сверлильная операция

— сверло 2301-0404 ГОСТ 2092-77 общего назначения под сверление отверстия 7 мм.:

диаметр сверла, мм 8,0;

длина спиральной части сверла, мм 60;

длина сверла, мм 95;

материал режущей части Р6М5.

3) Фрезерная операция

Режущий инструмент ы:

— фреза концевая 12 мм ГОСТ 17025-71;

— материал режущей части ВК-15.

4) Круглошлифовальная операция

Режущий инструмент:

— абразивный круг прямоугольного профиля 25А20ПСМ1

Выбор измерительного инструмента

При проектировании технологического процесса для межоперационного и окончательного контроля обрабатываемых поверхностей необходимо использовать стандартный измерительный инструмент, учитывая тип производства. Затраты по эксплуатации измерительных инструментов обычно малы и в расчетах экономической эффективности не учитываются.

1) Токарная операция

— штангенциркуль ШЦ 3-125-0,05 ГОСТ 164-80;

— шаблон фасочный 1*45.

2) Сверлильная операция

— калибр-пробка ГОСТ 16780-71.

3) Фрезерная операция

— калибр-пробка ГОСТ 16780-71;

— штангенциркуль ШЦ-1 0-150 ГОСТ 164-80.

4) Круглошлифовальная операция

— микрометр гладкий ГОСТ 6507-78

— прибор для измерения параметров шероховатости поверхности (профилометр цеховой с отсчетом цифровым и индуктивным преобразователем).

Расчет режимов резания

Расчет ведется одновременно с заполнением операционных или маршрутных карт технологического процесса. Совмещение этих работ исключает необходимость дублирования одних и тех же сведений в различных документах, так как в операционных картах должны быть записаны данные по оборудованию, способу обработки, характеристике обрабатываемой детали и другие, которые используются для расчетов режимов резания.

Выбор режимов резания осуществляется по таблицам режимов. Для нескольких наиболее характерных переходов (например, для одного перехода определенной операции) — расчетно-аналитическим методом.

Режимы резания зависят от обрабатываемого материала, от материала режущей части инструмента, от шероховатости и конфигурации обрабатываемой поверхности, от величины припуска на обработку, от требуемой производительности операции, от режима замены и периода стойкости режущего инструмента.

Определим режимы резания для подрезки торца 151 мм:

Глубина резания определяется по формуле:

t = ; мм, (4.22)

Dзаг — максимальный диаметр заготовки, мм;

d — диаметр детали, мм.

Получаем

t = мм.

Величину подачи назначаем

S = 0,4 — 0,5 мм/об.

Окончательно принимаем

S = 0,4 об/мин.

Скорость резания

V=Vт*К1*К2*К3; м/мин, (4.23)

где Vт — табличная скорость, выбирается из карты;

К1 — коэффициент, зависящий от размеров обработки, выбирается из карты;

К2 — коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности и ее твердости, определяется из таблицы;

К3 — коэффициент, зависящий от материала и его стойкости, определяется из таблицы коэффициента К3.

Подставим данные значения в формулу и определим скорость резания:

V=70*1*1,2*1=84м/мин.

Результаты расчетов приведены в таблице 3.6.

Таблица 3.6 — Таблица результатов расчетов режимов резания

Переход

V,

м/мин

n,

мин-1

S,

мм/об

t,

мм

Токарная операция (обработка с одной стороны)

точить 151

подрезать торец

расточить отверстие 44

расточить отверстие 52

расточить выборку 110

расточить отверстие 120

подрезать торец

расточить уклон 45

точить фаску 1*45

90

80

80

80

80

80

70

100

70

500

500

500

500

250

250

710

250

250

0,1

0,2

0,1

0,1

0,2

0,2

0,17

0,17

0,05

2

1

3

4

29

5

2

5

1

Токарная операция (обработка с другой стороны)

точить 151

точить конус 45

90

120

720

250

1

5

1,8

20,4

Сверлильная операция

сверлить 3 отверстия

7 мм

25

1000

0,1

7

Фрезерная операция

фрезеровать паз 12х12

40

315

0,1

12

Шлифовальная операция

шлифовать торец 149

шлифовать конус 45

0,72

0,72

1250

1250

6

0,5

0,2

0,2

Источник: https://studbooks.net/2059200/tovarovedenie/vybor_rezhuschego_instrumenta