ПРАКТИЧНА РОБОТА № 1. РОЗРАХУНОК ФАСОННИХ РІЗЦІВ

1.1. Загальні поняття

Різець - однолезовий інструмент для обробки з поступовим або обертовим рухом (головним рухом) різання і можливістю руху подачі в будь-якому напрямку. Застосовуються для обробки на токарних верстатах револьверних, розточних, стругальних, карусельних, довбальних, токарних автоматах, верстатах спеціального призначення.

Різці діляться на:

- прості (загального призначення)

- фасонні

Різцями загального призначення (прохідні, відрізні, підрізні, розточні, фаскові) можна обробляти циліндричні конічні, торцеві та інші поверхні.

Фасонні різці застосовують для обробки деталей з різною формою твірної. В порівнянні із звичайними різцями вони забезпечують ідентичність форми, точність розмірів деталі, яка залежить в основному від точності виготовлення різця, високу продуктивність завдяки одночасній обробці всіх ділянок фасонного профілю деталі і велику економію машинного часу.

Фасонні різці служать для обробки складного профілю. Вони використовуються на фрезерувальних та токарних верстатах.

Переваги фасонних різців:

- висока точність, продуктивність за рахунок скорочення шляху різання при радіальній подачі і часу встановлення та налагодження різця;

- висока точність форми та розмірів деталей які обробляються а також їх аналогія та взаємозамінність;

- простота експлуатації у зв’язку з переточуванням лише по передній поверхні.

Недоліки:

- складність у виготовлені і висока вартість;

- придатні для виготовлення деталей лише заданого профілю ;

- низьку жорсткість інструментів і як наслідок, малі подачі і продуктивність;

- змінні кінематичні передні та задні кути фасонних різців, які суттєво відрізняються від оптимальних значень.

Фасонні різці діляться:

1) за формою:

- круглі (а), - призматичні (б); стержневі;

2) за видом оброблюваної поверхні:

- зовнішні(а), - внутрішні(г);

3) за налагодженням і напрямком подачі:

- радіальні(б), - тангенціальні(в);

4) за формою утворених фасонних (твірних) поверхонь:

- кільцеві(е), - гвинтові(ж);

5) за положенням різця відносно деталі:

-з паралельним(е), - з повернутим(ж);

6) за положенням передньої поверхні:

- без нахилу(а), - з нахилом під кутом γ (д).

Найбільше поширення набули круглі і призматичні різці, які працюють з радіальною подачею.

Призматичні різці виготовляють лише для обробки зовнішніх поверхонь. Круглі працюють з радіальною подачею і використовуються для обробки як зовнішніх так і внутрішніх поверхонь.

Круглі фасонні різці для обробки внутрішньої поверхні діляться на кільцеві та гвинтові.

Фасонні різці виготовляють із швидкорізальної сталі, також використовують твердосплавні матеріали (фасонні різці з твердих матеріалів мають на 30-40% підвищену продуктивність праці за різці з швидкоріжучих матеріалів).

Рис. 1.1 - Типи фасонних різців

Види кріплень фасонних різців :

- кріплення за допомогою штифта

Рис. 1.2 - Круглий різець. Кріплення штифтом

- кріплення за допомогою рифлень

Рис. 1.3 - Круглий різець. Кріплення за допомогою рифлень

Профіль фасонного різця, як правило не співпадає з вихідним профілем оброблюваної заготовки. Тому необхідно коригувати профіль різця з заданими параметрами профілю заготовки. Профіль фасонного різця можна розрахувати двома основними методами: аналітичним або графічним. Графічний метод наглядний, але не точний, тому в інженерній практиці не використовується.

1.2. Розрахунок фасонних різців

1. Вибирають матеріал різальної часини фасонного різця. Зазвичай вибирають марку сталі Р6М5 за ГОСТ 192675-73 з твердістю HRC 63….66. Для обробки заготовок з твердих сталей можна використовувати сталь Р18 і сталі підвищеної продуктивності марок Р6М5К5, Р9М4К8 і інші.

2. Вибирають для вершинної точки передній кут згідно таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 - Передні кути фасонних різців

Оброблюваний матеріал	, МПА	Твердість, НВ	Передній кут , град
Мідь, алюміній	-	-	20…25
Сталь м’яка	До 50	До 150	25
Сталь автономна (А12, А20 і інші)	50…80	150…235	20…25
Сталь середня	80…100	235…280	12…20
Сталь легована високої твердості	100-120	280…350	8…12
Чавун ковкий	-	До 150	15
Чавун сірий	-	150…200	12
Чавун антифрикційний	-	200…2510	8

Задній кут вершинної точки профілю для призматичних різців вибирають у межах , а круглих різців - в межах . В інших точках ріжучих кромках кути будуть змінними. Чим далі точка профілю розміщена від вершини різця тим меншим буде передній кут і більше задній кут . На ділянках профілю, що перпендикулярні до осі деталі . Для уникнення тертя необхідно заточувати на 1…2⁰ (рис. 1.4 а,б).

Рис.1.4 – Додаткові різальні кромки фасонних різців:

а – при проточуванні канавки; б – при знятті фаски; в – при обточуванні фасонних поверхонь

(а = 2…5 мм, с=1…3 мм, , мм, , )

3. Назначають габаритні розміри і розміри кріпильних частин різців в залежності від максимальної глибини профілю (табл. 1.2-1.4). Табличне значення радіуса зовнішнього кола круглого різця перевіряють за формулою (рис. 1. 5):

де – максимальна глибина профілю деталі; – простір для розміщення стружки, мм, - товщина стінки, мм; - діаметр посадкового отвору (табл.1.2).

Далі заокруглюють отриманий розмір до цілого числа і приймають його найбільше значення.

Таблиця 1.2 – Розміри фасонних призматичних різців

Примітка. 1. Для заданої глибини профілю допускається використовувати різці більших габаритних розмірів, наприклад, для заготовки з глибиною профілюмм можна приймати різці з габаритними розмірами мм.

2.    Розмір залежить від довжини деталі що виготовляється.

3.    При контролі розміру М для кожного типорозміру хвостовика можуть бути використані ролики двох діаметрів , де (для даного креслення).

Табл. 1.3 – Розміри фасонних круглих різців з отворами під штифт

Примітка. 1. Для заданої глибини профілю допускається використовувати різці більших габаритних розмірів.

2.      Розмір залежить від довжини деталі що виготовляється

3.      Розміри ; …); .

4.    Розраховують висотні по глибині профілю координати вузлових точок (точок перегину) профілю деталі. Задаються висотні координати радіусами з розрахунком допусків на виготовлення деталі. Розрахунковий радіус i-ї вузлової точки визначають за формулою

де найбільший розмір ; найменший розмір.

Всі розрахунки потрібно проводити з точністю до третього знаку після коми з наступним заокругленням до другого знаку.

5.    Коректують профіль фасонних різців так як за наявності у них кутів γ і профіль різців відмінний від профілю оброблюваних ними деталей. Розраховують і контролюють профілі фасонних різців в площинах перпендикулярних до задньої поверхні (призматичні різці) і в радіальних площинах (круглі різці).

Табл. 1.4 – Розміри фасонних круглих різців з торцевими отворами

Примітка. 1. Для заданої глибини профілю допускається використовувати різці більших габаритних розмірів.

2.  Розмір залежить від довжини деталі що виготовляється

3.  Розміри ; …); .

Таблиця 1.5 – Діаметри посадкових отворів круглих фасонних різців

, мм	30	40	50	60	75	90
	13	16	12	22	22	27

Рис. 1.5 – Схема визначення радіуса зовнішнього кола круглого фасонного різця.

Корекційні розрахунки ведуть у наступній послідовності:

а) загальна частина – визначають глибину профілю різця (круглого чи призматичного) в площині його передньої поверхні, тобто відстані С_{2 ,} С₃ , С₄ і т. д. які відповідають вузловим точкам деталі 2, 3, 4 і т. д. (рис. 1.6).

Рис. 1.6 – Схема визначення глибини профілю різця С_2,С₃,С₄ і т.д. в площині його передньої поверхні.

1) 2) ; 3) ;

2) ; 5) ; 6) і т. д. ;

7) ; 8) ;

б) призматичні різці – визначають глибину профілю різця в площині, перпендикулярній до його задньої поверхні, тобто відстані Р₂, Р₃, Р₄ і т.д. які відповідають вузловим точкам профілю деталі 2, 3,4 і т. д. (рис.1.7).

Рис. 1.7 Схема визначення глибини профілю призматичного

фасонного різця P2 , P3 , P4 і т. п. в площині, перпендикулярній

до його задньої поверхні

1) ;

2) і т.д.

3)

в) круглі різці – визначають радіуси R₂ ,R₃ ,R₄ і т.д. які відповідають вузловим точкам профілю деталі 2, 3, 4 і т.д. (рис. 1.8).

1) ; 2) ; 3) ;

4) ; 5) ; 6) і т.д.

7); 8) ; 9)

Рис. 1.8 – Схема визначення радіусів R₂ ,R₃ ,R₄ і т. д. круглого фасонного різця