Выбор державки и пластины зависит от конфигурации обрабатываемой детали, типа технологического оборудования и определяется главным и вспомогательным углами в плане.
При выборе главного угла в плане φ следует придерживаться следующих рекомендаций. С одной стороны, при неизменной подаче Sо, уменьшение угла φ приводит к уменьшению толщины a и увеличению ширины b срезаемого слоя. Так, в соответствии со схемой, представленной на рис.34, φ1 < φ2=90º, следовательно, а1 < а2 и b1 > b2. В результате этого контакт стружки с передней поверхностью инструмента происходит на большей длине, что улучшает условия отвода тепла из зоны резания в стружку и инструмент. В силу этого стойкость последнего увеличивается.
Рис.34. Схема влияния главного угла в плане на отношение b/a. |
Рис.35. Упругий прогиб оси валика под действием реакции радиальной силы. |
С другой стороны, изменение угла φ оказывает влияние на соотношение между составляющими силы резания. Так, при φ=90º, значение составляющей силы резания Py меньше, чем при меньших значениях этого угла. При обтачивании цилиндрических деталей, составляющая Py оказывает влияние на точность диаметрального размера детали, а также на погрешность её формы в осевом продольном сечении. Особенно это сказывается при обтачивании деталей с большим отношением l /d, например, длинных и тонких валов. В результате этого в продольном сечении детали возникает погрешность в виде «бочкообразности», численное значение которой равно величине Δ (рис.35). Чем больше значение Py, тем на большую величину Δ прогибается деталь под действием реакции этой силы. Поэтому в данном случае следует пожертвовать стойкостью резца в угоду повышению точности обработки, которую необходимо проводить при главном угле в плане φ=90º. Значение величины Δ можно определить аналитически, используя известные зависимости из курса сопротивления материалов. Так, при обработке деталей в центрах, её можно рассматривать как балку, закрепленную на двух опорах. В этом случае величина Δ определяется по зависимости:
|
|
,
где:
Рис.36. Следы вибраций на обработанной поверхности. |
E – модуль упругости;
J – полярный момент инерции.
Величине угла φ=90º следует отдавать предпочтение также и в тех случаях, когда процесс точения сопровождается вибрациями, которые ухудшают качество обработанной поверхности. Так, на рис. 36 представлена поверхность детали из стали 45, которая была получена при её консольном закреплении с вылетом 150 мм, в 3-х кулачковом патроне станка модели 16К20. Обработка осуществлялась резцом MSDNR2520M12, оснащенным СМП формы SNMG 120402-HF из твердого сплава марки NС330 с режимами резания v=200мм/мин, t=2мм, s=0,23мм/об. Из рисунка видно, что в результате возникновения вибраций в технологической системе, обработанная поверхность детали покрыта «волнами», шаг которых превосходит величину подачи. Естественно, что такое качество обработанной поверхности детали является неудовлетворительным.
|
|
Во многих случаях, на выбор угла φ оказывает влияние конфигурация обрабатываемой детали. В связи с этим, в таблицах 4 и 5 приведены некоторые рекомендации для выбора угла φ для резцов с различными формами СМП в зависимости от контура обрабатываемой детали.
Таблица 4. Выбор типа державки и главного угла в плане для наружного точения
Тип резца | |||||||||||||||||
Главный угол в плане | φ° | - | - | 95 | 93 | 93 | 93 | 90 | 90 | 75 | 75 | 60 | 60 | 45 | 45 | 75 | 90 |
1. Продольное точение | |||||||||||||||||
ε° | - | - | 95 | 93 | 93 | 93 | 90 | 90 | 75 | 75 | 60 | 60 | 45 | 45 | 75 | 90 | |
2. Точение конической поверхности I | ε° | ||||||||||||||||
75 | |||||||||||||||||
60 | |||||||||||||||||
45 | |||||||||||||||||
30 | |||||||||||||||||
3. Точение конической поверхности II | ε° | ||||||||||||||||
75 | |||||||||||||||||
60 | |||||||||||||||||
45 | |||||||||||||||||
30 | |||||||||||||||||
25 | |||||||||||||||||
4. Поперечное точение I | |||||||||||||||||
5. Поперечное точение II | |||||||||||||||||
ε° | - | - | 5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 45 | 15 | 0 | |
Тип резца | ||||||
Главный угол в плане | φ° | 95 | 93 | 90 | 75 | 93 |
1. Продольное растачивание | ||||||
ε° | 95 | 93 | ||||
2. Растачивание конической поверхности I | ε° | |||||
75 | ||||||
60 | ||||||
45 | ||||||
30 | ||||||
3. Растачивание конической поверхности II | ε° | |||||
30 | ||||||
25 | ||||||
4. Подрезание торца с подачей от центра | ||||||
5. Подрезание торца с подачей к центру |
Таблица 5 Выбор типа расточного резца и главного угла в плане.