Стружколом SecoMF2

Стружколом Seco MF2

В большинстве случаев чистовое точение производится с небольшой глубиной резания, однако увеличение глубины на этом этапе также может быть технологически и экономически выгодным.

При оптимизации чистовой обработки вряд ли получится изменить скорость подачи, так как подача выбирается исходя из требований к шероховатости обработанной поверхности в соответствии со спецификациями производителя инструмента, в которых он указывает радиус закругления режущей части и скорость подачи, необходимые для получения того или иного качества поверхности при чистовом точении.

Однако, несмотря на жестко фиксированную скорость подачи, изменение глубины резания может оказать сильное влияние на процесс обработки.

В связи с тем, что в процессе чистовой обработки почти всегда образуется тонкая, трудно контролируемая стружка, первое, что следует сделать – это выбрать форму стружкообразующей канавки на режущей пластине. Для разных операций существуют различные формы канавок. К примеру, компания Seco производит пластины с канавками форм MF2 для малой и M3 для средней и большой глубины резания при точении стали. Каждая из форм канавки имеет своё окно рабочих параметров, которое необходимо соблюдать. Так, если рабочий диапазон глубины резания для канавки составляет от 0.25 до 0.5 мм, а точение производится с глубиной резания 0.2 мм, то сход стружки будет происходить не так оптимально, как должен.

Даже правильно выбранная форма стружколома не гарантирует, что качество поверхности будет удовлетворять спецификации. Одной из возможных причин является преждевременный износ режущей поверхности вследствие установки неоптимальных параметров резания (включая слишком малую глубину резания и слишком большой радиус закругления режущей кромки в плане).

При точении с очень малой глубиной резания и большим радиусом закругления режущей кромки в плане (например, 0.2 мм и 0.8 мм соответственно) радиус завивания валика стружки не оптимален.Вследствие этого происходит контакт сходящей стружки с периферической частью режущей кромки и передней поверхности пластины. При обработке высокоуглеродистой стали это приводит к луночному износу передней поверхности, тем самым приводя к ухудшению качества обработанной поверхности.

При увеличении глубины резания стружка становится более жесткая и скручивается за пределами радиуса закругления, т.к. форму и радиус завивания ей придает канавка-выкружка стружколома, выполненная вдоль всех режущих кромок пластины. Так, при том же самом радиусе 0.8 мм, но вдвое большей глубине резания, стружка по канавке сразу выходит за радиус резания, и свивается за пределами режущей части пластины, где появление луночного износа допускается.

Слишком малая глубина резания приводит к потере контроля над сходом стружки, которая свивается в клубок и может намотаться на державку и пластину, царапая обработанную поверхность. При большей глубине резания стружка завивается и дробится штатно, согласно замыслу конструкторов режущей пластины. Однако мало какое предприятие станет проводить финишную обработку с глубиной резания 0.4 мм (пластиной с радиусом закругления режущей кромки 0.8 мм). Хороший выход из положения —  выбор пластины с меньшим радиусом закругления. Так, можно использовать пластину CNMG-432 (радиус закругления 0.8 мм) для черновой обработки, после чего CNMG-431 (радиус закругления 0.4 мм) для чистовой обработки. Благодаря меньшему радиусу закругления при малой глубине резания стружка будет направляться вбок от пластины, поскольку глубина резания окажется больше, чем область соприкосновения по радиусу закругления кончика пластины.

Манипулирование глубиной резания также может осуществляться с целью регулирования интенсивности силы резания, а также минимизации дребезга инструмента. Вектор силы резания при точении раскладывается на три составляющих: осевая, тангенциальная и радиальная. Осевая координата образуется при подаче каретки по направлению к патрону и направлена вдоль оси симметрии заготовки (также её называют силой подачи – прим.перев). Правильный учет этой силы – один из важнейших элементов стабильного резания. Вторая сила – тангенциальная – отражает давление заготовки на переднюю поверхность резца, её вектор направлен вертикально вниз. Образуется при врезании резца в заготовку; ей противодействует крутящий момент на шпинделе станка.

Третья сила – радиальная. Она направлена вдоль оси резца и отражает взаимное отталкивание резца и заготовки при проникновении режущей пластины в материал. Радиальная сила может стать причиной дребезга и вибрации, а также волнистой фактуры обработанной поверхности.

Важнейшая задача при точении – максимизировать осевую силу и минимизировать радиальную, поскольку на направлении осевой силы находятся самые массивные и надежные компоненты станка и устойчивость контакта резца и заготовки максимально. Радиальная сила не доставит больших проблем, в случае если инструмент достаточно жесткий, а обрабатываемая деталь имеет большой диаметр и надежно закреплена, т.е. общая жесткость системы деталь-инструмент максимальна. Однако при обработке, например, какого-нибудь вала диаметром дюйм (25,4 мм) и длиной шестнадцать (406 мм) – ситуация кардинально меняется. При точении тонких длинных деталей жесткость системы недостаточна. Так, при заходе от бабки и финише у патрона общая жесткость системы достаточно большая, но центральная область заготовки представляет собой проблему из-за появления вибрации, т.к. в этой зоне нет противодействия отгибанию заготовки резцом. В этот момент радиальная сила проявляет себя во всей красе.

К примеру, при работе твердосплавной пластиной с углом в плане от 0 до -5° с радиусом закругления 0.4 мм и глубиной резания 0.3 мм при чистовом проходе будет получаться конусность примерно 0.01 мм на дюйм (25,4 мм) длины. Однако при увеличении глубины резания до 0.55 мм конусность становится столь незначительной, что ей можно пренебречь. Это происходит потому, что резание происходит на 0.18 мм глубже, чем точки касательных к радиусу закругления. Проекция центра закругления находится вне обрабатываемой заготовки, при этом осевая сила получается значительно больше чем радиальная. Таким образом, для уменьшения вибрации и дребезга следует использовать наименьший радиус закругления режущей кромки в плане и увеличить глубину резания насколько это возможно.

Источник материала: перевод статьи
Finish Turning Tactics in Depth (of cut),
Cutting Edge Conversation.

Автор статьи-оригинала:
Чед Миллер (Chad Miller), менеджер по токарной
обработке и новым материалам Seco

Скачать каталоги инструмента Seco и получить информацию о данном производителе вы можете по этой ссылке: Seco Tools, каталоги инструмента Секо



Понравилась статья? Поделитесь: