Прочность и виброустойчивость державки и режущих кромок резца

 

В связи с широким внедрением скоростного резания особое значение приобретают вопросы упрочнения державки и головки резца. Это связано с определением прочности поперечного сечения державки с учетом самого ослабленного места на головке из-за врезания пластинки. Метод расчета па прочность для поперечного течения державки дан был ранее.

При скоростном резании играет большую роль не столько прочность державки, так как поперечное сечение ее выпирается всегда несколько больше, чем требуется, сколько жесткость и виброустойчивость. Наличие вибрации отражается не только на качестве обрабатываемой поверхности, но непосредственно на режущих кромках резца, которые подвергаются повышенному износу, сколам и выкрашиваниям.

Предотвращение возникновений вибраций

Часто источником появления вибраций является радиальная составляющая силы резания Ру. Для устранения или уменьшения вибраций необходимо обеспечить жесткость системы СПИД.

Станок должен быть в хорошем состоянии (устранить зазоры, подтянуть и от регулировать подшипники шпинделя, подтянуть клинья направляющих суппорта, заменить при износе вращающиеся центры или перейти на жесткие центры из твердого сплава, установить правильно станок на фундамент и др.). Вибрации вредно сказываются на состоянии станка, вызывая повышенный износ сопряженных деталей и узлов.

Виброгаситель

Рисунок 61 - Виброгаситель

Резец должен быть надежно закреплен в резцедержателе. Вылет его из резцедержателя должен быть минимальным, не более 1,5 высоты державки. Опорные плоскости держалки и резцедержателя должны плотно прилегать друг к другу. Вылет пиноли задней бабки должен быть как можно меньше, насколько это допустим; для выполняемой работы.

Для устранения вибраций при обработке длинных деталей с относительно малыми поперечными сечениями (типа валиков) необходимо вершину резца устанавливать выше центровой линии станка. При этом для устранения затирания задней поверхности резца о деталь необходимо увеличить задний угол. Целесообразно при обработке таких заготовок применять люнеты.

При установке резца относительно центровой линии станка необходимо пользоваться минимальным количеством подкладок (не более двух) с тщательно пригнанными поверхностями.

Правильное и надежное закрепление заготовки оказывает большое влияние на устранение вибраций. При непадежном закреплении длинной заготовки под действием радиальной составляющей Ру силы резания она может прогнуться или даже выскочить из центров станка. Наименьшая жесткость заготовки получается при консольном ее закреплении.

При закреплении той же заготовки в центрах жесткость возрастает до 16 раз, а при закреплении одного конца заготовки в патроне, а другого-в центре задней бабки жесткость повышается в 33 раза.

Влияние геометрии резца

Геометрические параметры режущей части резца при правильном выборе могут уменьшить вибрации или даже совершенно их устранить при рассмотрении значения каждого геометрического параметра были затронуты вопросы, связанные с вибрациями при обработке металлов резанием.

За последнее время были предложены специальные устройства - виброгасители. Одна из конструкций приведена на рис. 61. Виброгаситель состоит из болта 1, полой втулки 2, пружины 3 и корпуса (крышки) 4. Виброгаситель устанавливается или на головке резца, или на державке в вертикальном положении. Виброгаситель крепится при помощи накидной скобы, устанавливаемой на резце и снабженной резьбой под болт, или непосредственно на резце, имеющем резьбовое отверстие, через переходной штуцер. Принцип действия виброгасителя заключается в том, что крышка под давлением пружины упирается в вибрирующий резец и при определенном соотношении натяга пружины и величины массы виброгасителя получается сдвиг фаз колебаний резца и виброгасителя. Последний получает удары, при этом энергия колебаний резца поглощается, и вибрации затухают.

Виброгасители еще не получили широкого внедрения на наших заводах из-за недостаточной их эффективности и громоздкости конструкций. Устранения или уменьшения вибраций заводы добиваются путем выбора оптимальных геометрических параметров, а также использования всех мероприятий, улучшающих состояние станка и условий обработки.

Похожие материалы