Крепежная часть режущего инструмента

Она служит для установки и закрепления инструмента в технологическом оборудовании.

Она должна воспринимать силовую нагрузку процесса резания (крутящие, изгибающие, растягивающие и сжимающие напряжения в их совокупности),обеспечивать виброустойчивость (жесткость) режущей части инструмента.

У многих видов инструментов крепежная часть явно выражена и отделена от рабочей части (у резцов, сверл и т. п.), у некоторых видов инструментов крепежная часть входит в рабочую часть (например, у насадных режущих инструментов - фрез).

Оформление крепежной части зависит от конструкции инструмента.

При вращательном главном движении инструмента крепежную часть выполняют в виде посадочного отверстия у насадных и дисковых цилиндрических инструментов или в виде хвостовика у хвостовых режущих инструментов.

Насадные инструменты имеют цилиндрическоеили коническое посадочное отверстие.

Диаметры отверстий стандартизованы: 8, 10, 13, 16, 19, 22, 27, 32, 40, 50, 60, 70, 80 и 100 мм- ((ГОСТ 9472—83), их выполняют с допуском по 7-му (H7) или 6-му (H6) квалитету).

Сила резания и крутящий момент у насадных инструментов передаются на оправку, на которой установлен инструмент. Оправка должна быть рассчитана на прочность и жесткость.

Для передачи крутящего момента делают продольную шпоночную канавку шириной b = 2...25 мм с предельным отклонением С11 и глубиной t паза с отклонением H12. В основании канавки делают закругление R = 0,3. . 2,2 мм во избежание возможной концентрации напряжений при термообработке инструмента.

Хвостовые инструменты имеют крепежную часть в виде цилиндрического или конического хвостовика. Диаметры цилиндрических хвостовиков установлены ГОСТ 9523—84.

Для передачи крутящего момента конец цилиндрического хвостовика делают квадратным или при малых диаметрах с двусторонним или односторонним срезом.

Конические хвостовики имеют конус Морзе, их делают с лапкой или без лапки, метрические хвостовики имеют конусность 7:24.

Лапка предназначена для выбивания инструмента из шпинделя станка.

Крутящий момент должен передаваться силами трения между хвостовиком и коническим отверстием шпинделя станка.

У хвостовиков без лапок для лучшего крепления и предохранения от возможного отжатия под действием осевой составляющей силы резания в наружном торце конуса делают внутреннее резьбовое отверстие для затяжки болтом, проходящим через отверстие в шпинделе станка.

Инструменты составной и сборной конструкции

С целью экономии материала рабочей части, а также облегчения и возможности изготовления режущие инструменты делают составной и сборной конструкции.

Составной инструмент — режущий инструмент с неразъемным соединением его частей, сборный — с разъемным соединением частей.

При этом режущую часть изготовляют из инструментального материала, а крепежную часть — из конструкционной стали.

Применяют различные виды неразъемных соединений.

Соединение рабочей части (из быстрорежущей стали) с хвостовой (из конструкционной стали) у хвостового инструмента производят сваркой встык; режущие пластины из инструментальных материалов (твердых сплавов, сверхтвердых материалов и пр.) к корпусу инструмента припаивают, приклеивают или крепят другими способами.

Неразъемное крепление режущих элементов применяют в том случае, если невозможно сделать разъемное соединение.

При разъемных соединениях режущую часть (нож, пластину) закрепляют на корпусе инструмента различными способами, ее можно перемещать и снимать для регулирования, заточки, замены.

Режущий элемент устанавливают или непосредственно на корпусе инструмента или на ноже (вставке), который уже закрепляют в корпусе.

Сборный инструмент должен обеспечивать жесткость, прочность, виброустойчивость, надежность крепления, точность базирования, возможность быстрой и надежной замены

Большое распространение получают сборные инструменты с многогранными твердосплавными пластинами

В сборных конструкциях применяют ножи из быстрорежущей или конструкционной стали, оснащенные пластинами из твердого сплава, минералокерамики, СТМ, ножи клиновидной формы с рифлениями по задней опорной поверхности или призматические ножи также с рифлениями по опорной поверхности, закрепляемые в пазах корпусов инструментов с помощью клиньев, винтов или другими способами

Проектирование режущих инструментов

Основными исходными данными для проектирования являются:

nтехнические требования к изделию,

nприменяемое оборудование,

nтребуемая производительность.

Этапы проектирования

1. Расчет конструктивных размеров инструментов.

Этот расчет имеет особенности в зависимости от конкретной конструкции и назначения инструмента. Конструктивные параметры, которые определяются по так называемым конструктивным соображениям или принимаются на основе имеющегося опыта, должны быть для данной конкретной конструкции проверены контрольным прочерчиванием. Для возможности автоматизации расчета и применения ЭВМ эти соображения следует формализовать

2. Назначение и определение кинематических геометрических параметров, т. е. определение связей зависимостей инструментальных станочных и кинематических геометрических параметров.

3. Профилирование, т. е. определение профиля режущей кромки, обеспечивающего получение требуемого профиля детали; применяют для инструментов с формообра-зованием методами копирования и огибания. При этом учитывают влияние положения передней и задней поверхностей лезвия (передние g и задние α углы) инструмента на форму и размеры режущей кромки, и отличие задних поверхностей от требуемой поверхности (профиля) заготовки.

Производят так называемый коррекционный расчет профиля режущего инструмента