У цій статті описані токарні інструменти.
(Цю статтю вибрано з глави 3, розділ 3 Токарний інструмент розділу «Характерні операції обробки та практичні випадки»)
2. Змінний токарний інструмент
(1) Склад поворотних токарних інструментів
Змінний токарний інструмент — це токарний інструмент із механічним затискачем із змінним лезом. На малюнку 3-20 показано склад змінного токарного інструменту. На затискному елементі 3 різцетримача встановлюють прокладку інструменту 1 і лезо 2. Лезо притискають до опорної поверхні, яку необхідно закріпити, і передній і задній кути токарного інструменту виходять після того, як лезо встановлено в паз тримача інструменту. Після того, як одна ріжуча кромка затупиться, її можна швидко перемістити на сусідню нову ріжучу кромку, і робота може продовжуватися, доки всі ріжучі кромки на лезі не затупляться, а лезо можна буде скасувати та переробити. Після заміни нового леза токарний інструмент може продовжувати працювати.
картина
Малюнок 3-20 Композиція змінних токарних інструментів
1—Прокладка 2—Вставка 3—Затискний елемент 4—Оправка
1. Переваги індексованих інструментів
Порівняно зі зварювальним токарним інструментом поворотний токарний інструмент має такі переваги:
(1) Високий термін служби інструменту. Оскільки лезо уникає дефектів, викликаних високотемпературним зварюванням і заточуванням, геометричні параметри інструменту повністю гарантовані лезом і пазом тримача інструменту, а продуктивність різання стабільна, тим самим покращуючи термін служби інструменту;
(2) Висока ефективність виробництва. Оскільки оператор верстата більше не заточує інструмент, допоміжний час, такий як зупинка верстата та заміна інструменту, може бути значно скорочений;
(3) Це сприяє просуванню нових технологій і нових процесів. Інструменти для токарної обробки, що змінюються, сприяють просуванню нових інструментальних матеріалів, таких як покриття та кераміка;
(4) Вигідно зменшити вартість інструменту, панель інструментів має тривалий термін служби, що значно зменшує споживання та запаси панелі інструментів, спрощує керування інструментом і знижує вартість інструменту.
Завдяки вищезазначеним перевагам змінні ріжучі інструменти внесено до списку ключових національних проектів просування, що також є напрямком розвитку різальних інструментів.
2. Підбір покажчиків
Змінні пластини є найважливішою частиною різних змінних ріжучих інструментів. Правильний вибір і застосування змінних пластин є важливою частиною раціонального проектування і використання змінних різальних інструментів. Вибір вставок включає матеріал, форму та розмір тощо, матеріал вставки Оберіть посилання на перший розділ цієї глави.
(1) Вибір форми. При виборі форми леза в основному ґрунтуються на таких факторах, як характер процесу обробки, форма деталі, термін служби інструменту та коефіцієнт використання леза. Серед найбільш часто використовуваних типів вставок трикутні вставки використовуються для зовнішнього кола на 90 градусів, торцевих токарних інструментів, токарних інструментів для отворів і токарних інструментів для нарізання 60 градусів. Через невеликий кут носа інструмента його міцність низька, термін служби інструменту низький, але радіальна сила невелика, він підходить для трикутних і опуклих трикутних вставок 8 градусів за умови поганої жорсткості технологічної системи. Гострі кути збільшуються до 82 градусів і 80 градусів. Коли цей тип леза використовується для виготовлення 90-градусного офсетного різця, це не тільки покращує термін служби різця, але також зменшує залишкову площу обробленої поверхні, що є корисним для зменшення значення шорсткості поверхні. Звичайні чотиригранні пластини підходять для різних зовнішніх токарних інструментів, торцевих токарних інструментів і токарних інструментів для отворів з передніми кутами 45 градусів, 60 градусів і 75 градусів. Покращено міцність леза та термін служби інструменту. Зі збільшенням кількості кромок леза збільшується міцність кінчика леза та збільшується коефіцієнт використання леза, але відповідно збільшується зворотна сила Fp і положення, яке може досягти токарний інструмент під час роботи обмежена. Кут краю леза становить 108 градусів, а його міцність і термін служби хороші. Однак він підходить лише для випадку, коли жорсткість технологічної системи є хорошою, і його не можна також використовувати як інструмент для токарної обробки зовнішнього кола та торців. Леза іншої форми, наприклад паралелограма і ромба, використовуються для профілювання токарних верстатів і верстатів з ЧПУ. Круглі леза можна використовувати для точіння вигнутих поверхонь і формування. локшина і файна машина;
(2) Вибір розміру пластини, вибір розміру пластини, включаючи діаметр вписаного кола пластини (або довжину сторони), товщину, радіус дуги кінчика інструмента тощо, вибір довжини сторони в основному визначається довжиною основної ріжучої кромки (Lse) , грубе точіння Довжина сторони L=(1,5~2) Lse бажана для механічної обробки, а L=(3~4) Lse бажана для чистового точіння. Вибір товщини леза в основному враховує міцність леза. За умови забезпечення міцності та плавного різання намагайтеся вибрати невелику товщину. Вибір леза та радіус дуги носа інструмента повинен враховувати такі фактори, як шорсткість обробленої поверхні та жорсткість технологічної системи;
3. Типова структура затиску леза
Характеристики змінних токарних інструментів відображаються в заміні ріжучих кромок індексацією пластини та заміні нових пластин після того, як усі ріжучі кромки затупились. З цієї причини затиск вставок повинен відповідати таким вимогам:
(1) Висока точність позиціонування. Після індексації леза або заміни на нове лезо зміна положення кінчика інструмента повинна бути в межах діапазону, дозволеного точністю деталі;
(2) Лезо надійно закріплено. Затискний елемент повинен притискати лезо до позиціонуючої поверхні. Необхідно переконатися, що контактна поверхня леза, прокладка інструменту та тримач інструменту щільно підігнані, щоб витримувати удари та вібрацію. Однак сила затиску не повинна бути занадто великою, а розподіл напруги має бути рівномірним, щоб уникнути розчавлення леза. ;
(3) Видалення стружки плавне. Найкраще, щоб на передній частині леза не було перешкод, щоб забезпечити плавне відведення стружки та легкість спостереження. Особливо для фрези для отворів краще не використовувати тип тиску вгору, щоб запобігти заплутуванню стружки та подряпину на обробленій поверхні;
(4) Простий у використанні. Змінити ріжучу кромку і замінити нове лезо зручно і швидко. Конструкція малогабаритного інструменту повинна бути компактною. При виконанні вищевказаних вимог конструкція повинна бути максимально простою, легкою у виготовленні та використанні.
Нижче наведено декілька типових структур:
(1) Затиск важільного типу, як показано на малюнку 3-21a, є структурою прямого стрижня. При закручуванні гвинта 6 нижній кінець важеля 2 натискається, і важіль нахиляється з барабанним циліндром посередині як точкою опори. Фігурний циліндр притискає лезо до обох позиціонуючих сторін канавки ножа та закріплюється, а колодка ножа 3 позиціонується за допомогою пружинної втулки 1. Коли лезо відпущено, колодка ножа зберігає початкове положення за рахунок натягу ножа. пружинна втулка і не послабиться. На малюнку 3-21b також зображена пряма стрижнева конструкція, відмінність полягає в тому, що нижній кінець важеля 2 штовхається гвинтовим конусом, а вигнута стрижнева конструкція показана на малюнку 3-21c, лезо 4 затискається вигнутим стержнем 2 через гвинт 6, і вигнутий стрижень 2 Стрижень коливається своєю кутовою опуклою частиною як точкою опори, а пружина 7 відбиває вигнутий стрижень, щоб звільнити лезо після того, як гвинт 6 ослаблено. Серед них є великий зазор між внутрішньою стінкою пружинної втулки та вигнутим стрижнем, що зручно для того, щоб вигнутий стрижень у ньому гойдався.
картина
Малюнок 3-21 Затиск важеля
Цей вид механізму затиску вигнутого стрижня легко реалізувати позиціонування двох сторін леза завдяки високій точності позиціонування, розумному напрямку зусилля леза, надійному затиску, невеликому розміру різальної головки, гнучкому завантаженню та розвантаженню лезо та зручне використання. краща форма затиску. Недоліком є те, що конструкція складна і складна у виготовленні.
(2) Затискання клинового штифта, як показано на малюнку 3-22, лезо 2 розташовується в отворі штифтом 3, коли клин 4 натискається вниз, лезо штовхається на штифт 3, і коли гвинт 5 ослаблений, пружинна шайба 6 автоматично піднімає клин. Ця конструкція має велике зусилля затиску, проста і зручна, але точність позиціонування низька, а зусилля на лезо нерівномірне під час затиску.
картина
Малюнок 3-22 Затиск клинової шпильки
1—прокладка 2—лезо 3—штифт 4—клин 5—гвинт 6—пружинні шайби
(3) Ексцентриковий гвинтовий затиск, як показано на малюнку 3-23, є затискною конструкцією з ексцентриковим гвинтом. Він використовує ексцентричний гвинт як обертовий вал, а верхній кінець гвинта є ексцентричним циліндричним штифтом. Ексцентриситет e. Коли ексцентричний гвинт 1 обертається, ексцентричний гвинт затискає або послаблює лезо. Також можна замінити гвинт циліндричним валом, але ексцентриковий гвинтовий штифт використовує самоблокування різьби, щоб збільшити здатність проти розкручування. Така затискна конструкція проста і зручна у використанні. Його основний недолік полягає в тому, що важко забезпечити баланс сили притиску з обох сторін. Коли потрібно використовувати дві сторони канавки для позиціонування та затискання леза, допуск кута обертання обертового валу має бути надзвичайно малим, чого важко досягти за загальної точності виробництва, тому фактично це часто затискається з одного боку, і лезо під ударами та вібрацією Легко послаблюється, така конструкція підходить для безперервного та плавного різання.
картина
Малюнок 3-23 Ексцентричне гвинтове затискання
1—ексцентричний гвинт 2—прокладка ножа 3—лезо 4—стрижень ножа
(4) Затиск віджимання. Наведені вище три затискні конструкції підходять лише для лез з отворами. Для лез без отворів, особливо лез із кутами назад, необхідна затискна конструкція push-up (див. малюнок 3-24), ця структура має велике затискне зусилля, стабільна та надійна, зручна затискна та проста у виготовленні. Для леза з отворами також можна використовувати комбінацію позиціонування штифта та затиску вгору. Основним недоліком є більший розмір різальної головки.
картина
Малюнок 3-24 Затискач Push-up
1—стрижень 2—прокладка ножа 3—лезо 4—натискна пластина 5—натискна пластина з конічним отвором 6—гвинт 7—опора цвях 8—пружина
(5) Затиск за допомогою накладки. Принцип затискання колодки полягає у створенні складової сили на похилій поверхні конічного отвору колодки через гвинт з конічною головкою, що змушує колодку приштовхувати лезо до позиціонуючих поверхонь з обох сторін. Накладка затискається Елементом є прокладка інструменту, яка має подвійне призначення. Ця конструкція проста і компактна, з міцним затиском, високою точністю позиціонування, великим діапазоном регулювання та безперешкодним видаленням стружки. Недоліком є те, що рухома канавка тягової панелі не повинна бути надто довгою, як правило, 3~5 мм, інакше міцність і жорсткість позиціонуючої сторони буде зменшено. Крім того, ріжуча головка має слабку жорсткість, тому вона не підходить для грубої обробки, як показано на малюнку 3-25.
картина
Малюнок 3-25 Затиск тягової панелі
1—Тягова накладка 2—Лезо 3—Штифтовий вал 4—Гвинт з конічним кінцем
(6) Затискач з отвором для пресування, як показано на малюнку 3-26, безпосередньо кріпить лезо гвинтами з потайною головкою. Ця конструкція компактна, процес виготовлення простий, затиск надійний, а розмір фрезової головки можна зменшити. Його точність позиціонування гарантується позиціонуючою поверхнею корпусу фрези, яка підходить для випадків, коли існують вимоги до простору для стружки та розміру ріжучої головки, наприклад, фреза для отворів часто приймає цю структуру.
картина
