Способы стружкозавивания и стружколомания при конструировании токарных резцов

Проблема надежного удаления стружки из зоны резания имеет наи­более острое значение при использовании твердосплавных резцов и особенно при обработке пластичных материалов, когда из-за резко воз­росших скоростей резания значительно увеличивается объем образую­щейся стружки и изменяется ее форма. Нагретая до высоких температур стружка в виде непрерывной ленты наматывается на заготовку и резец, портит обрабатываемую поверхность и представляет собой серьезную опасность для рабочих. Поэтому станочнику приходится часто останав­ливать станок для ее удаления. Для получения транспортабельной фор­мы стружки в виде отдельных кусочков, сегментов, колец, коротких завитков или сплошной пружины применяют специальные способы стружкозавивания и стружколомания. Обычно для этого на передней поверхности резца на пути сходящей стружки создают специальные препятствия в виде лунок, канавок, сферических выступов или углубле­ний вдоль режущей кромки, а также накладных нерегулируемых усту­пов и регулируемых стружколомов. Примеры таких устройств приведе­ны на рис.1.

Способы стружколомания и стружкозавивания
Рис.1. Способы стружколомания и стружкозавивания: а — лунки; б — уступ; в — фаски с Уф<0; г — накладной нерегулируемый стружколом; д — регулируемый стружколом

Лунки (рис.1, а) и уступы (рис.1, б), применяемые на черновых и получистовых операциях, получают путем вышлифовывания алмазны­ми кругами у проходных резцов с напайными твердосплавными пласти­нами. К сожалению, они не универсальны, так как для каждого обраба­тываемого материала и определенного режима резания требуется опре­делять опытным путем их параметры f, r, a, b и др., обеспечивающие нужную форму стружки.

Хорошо показала себя заточка фасок переменной ширины вдоль главной и вспомогательной режущих кромок с отрицательным перед­ним углом (рис.1, в). Ребро, образующееся при их пересечении, обес­печивает надежное дробление стружки при точении высоколегирован­ных сталей, но несколько снижает стойкость резца.

Накладные стружколомающие элементы используются двух типов: нерегулируемые (1, г) и регулируемые (1, д). Первые выполняются в виде пластины, напаиваемой сверху режущей пластины. В отличие от лунок и уступов, такой стружколом не снижает прочности режущей пластины, но требует предварительного экспериментального определения положения относительно главной режущей кромки. При переточке резцов необходима перепайка накладной пластины, что неудобно, по­этому такие стружколомы применяются крайне редко.

Накладные регулируемые стружколомы представляют собой само­стоятельные устройства, закрепляемые на суппорте станка. Их рабочая часть выполняется в виде напайной твердосплавной пластины-уступа, устанавливаемой в определенном положении относительно режущей кромки, которое обеспечивает надежное дробление или завивание стружки. Устройство позволяет регулировать положение такого уступа относительно режущей кромки при смене режимов резания. Недостат­ком уступа является сложность и громоздкость конструкции, ухуд­шающие условия отвода стружки.

У резцов, оснащенных СМП, стружколомающие канавки и уступы получают методом прессования. При этом форма передней поверхности принимает порой экзотический вид с использованием лунок, канавок и уступов переменной глубины, высоты и ширины. Некоторые примеры оформления таких пластин приведены на рис.2. Здесь эффект стружкодробления достигается как за счет изменения ширины площади кон­такта стружки с передней поверхностью резца, так и за счет силового воздействия на сходящую стружку. Кроме того, эффект усиливается за счет изменения по длине режущей кромки условий контакта стружки с передней поверхностью резца и улучшения условий подвода СОЖ в область контакта.

Некоторые виды передних поверхностей твердосплавных СМП
Рис.2. Некоторые виды передних поверхностей твердосплавных СМП

В автоматизированном производстве применяют также кинематиче­ский способ дробления стружки, заключающийся в использовании при­нудительных колебаний резца в направлении подачи. При этом толщина стружки меняется и стружка распадается на отдельные кусочки. Следу­ет отметить, что этот метод несколько снижает стойкость инструмента и требует применения специальных устройств, встраиваемых в механизм подачи станка, что усложняет конструкцию последнего.