Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 271 Как следует из данных работ [4, 5, 10, 11, 13], обработка безвершинными резцами характе- ризуется срезанием тонкой стружки при большой ширине контакта инструмента с обрабатывае- мой заготовкой и значительным диапазоном изменения геометрии вдоль режущей кромки [4, 5, 14-16]. Это определяет специфичные условия формообразования при косоугольном безвершин- ном резании. В настоящее время известны различные конструкции безвершинных резцов, но наиболь- шее распространение получили: прямолинейные с одной [4, 7, 10, 11] и двумя режущими кромка- ми [3], а также ротационные резцы [6, 8, 12] оснащенные цилиндрическими пластинами. Режущей части ротационных резцов в процессе работы сообщается принудительное вращение за счет спе- циального привода, либо самовращение за счет сил трения, возникающих между резцом и заго- товкой [5, 8, 12]. Дополнительное вращение пластины приводит к вибрациям в процессе обработ- ки, что снижает эффективность применения ротационного инструмента из-за ухудшения шерохо- ватости обработанной поверхности [5]. В этой связи целесообразно провести сравнение парамет- ров контактного взаимодействия для прямолинейных и радиусных безвершинных резцов, не име- ющих дополнительного движения режущей части. Методика исследования Для определения геометрии в статической системе координат (ССК), использовалось 3D-моделирование процесса безвершинного точения [15] и данные работ [14, 16]. Параметры сечения срезаемого слоя (рабочая длина режущей кромки, толщина и ширина сечения) для прямолинейного лезвия находились по данным изложенным в работе [17], а для радиусных инструментов по данным работ [18, 19]. Результаты и обсуждение На рисунке 1а представлены зависимости рабочей длины режущей кромки (lp) от угла наклона лезвия для прямолинейного и радиусных по передней и задней поверхности безвер- шинных резцов. На рисунке 1б показаны параметры сечения срезаемого слоя при работе прямолинейным и радиусными по передней и задней поверхности безвершинными резцами. Как видно из графика зависимости lp от ω (см. рис. 1а) наименьшее значение lp будет для резца с радиусной задней поверхностью. Прямолинейный и радиусный по передней по- верхности резцы имеют схожие значения lp в диапазоне углов ω=(45…75)º, а при уменьше- нии ω от 45º до 15º разница в значениях lp увеличивается. В рассматриваемом случае для ра- Рис. 1. Изменение рабочей длины режущей кромки безвершинных резцов (а) и сечение срезаемого слоя при точении безвершинными резцами (ω=-45º) (б) при t=0,3мм, s=0,3мм/об, D=40мм, Rp=40мм