Выбор типа державки и формы режущей пластины

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 S_о, 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 P_y меньше, чем при меньших значениях этого угла. При обтачивании цилиндрических деталей, составляющая P_y 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 P_y, 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.