Este artigo descreve as ferramentas de torneamento.
(Este artigo foi selecionado do Capítulo 3, Seção 3 Ferramenta de Torneamento de "Operações de Característica de Usinagem e Casos Práticos")
2. Ferramenta de torneamento intercambiável
(1) Composição de ferramentas de torneamento intercambiáveis
A ferramenta de torneamento intercambiável é uma ferramenta de torneamento com grampo de máquina que usa uma lâmina intercambiável. A Figura 3-20 mostra a composição da ferramenta de torneamento intercambiável. O calço da ferramenta 1 e a lâmina 2 são fixados no elemento de fixação 3 do porta-ferramentas. A lâmina é pressionada contra a superfície de apoio a ser fixada, e os ângulos frontal e traseiro da ferramenta de torneamento são obtidos após a instalação da lâmina na ranhura do porta-ferramentas. Depois que uma aresta de corte fica cega, ela pode ser rapidamente deslocada para uma nova aresta de corte adjacente, e o trabalho pode continuar até que todas as arestas de corte da lâmina estejam cegas e a lâmina possa ser descartada e reciclada. Depois de substituir a nova lâmina, a ferramenta de tornear pode continuar a funcionar.
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Figura 3-20 Composição de ferramentas de torneamento intercambiáveis
1—Calço 2—Inserção 3—Elemento de fixação 4—Mandril
1. Vantagens das ferramentas intercambiáveis
Em comparação com as ferramentas de torneamento de soldagem, as ferramentas de torneamento intercambiáveis têm as seguintes vantagens:
(1) Alta vida útil da ferramenta. Como a lâmina evita defeitos causados por soldagem e afiação em alta temperatura, os parâmetros geométricos da ferramenta são totalmente garantidos pela lâmina e pela ranhura do porta-ferramentas, e o desempenho do corte é estável, melhorando assim a vida útil da ferramenta;
(2) Alta eficiência de produção. Como o operador da máquina-ferramenta não afia mais a ferramenta, o tempo auxiliar, como parar a máquina e trocar a ferramenta, pode ser bastante reduzido;
(3) Conduz à promoção de novas tecnologias e novos processos. As ferramentas de torneamento intercambiáveis são propícias à promoção de novos materiais para ferramentas, como revestimentos e cerâmica;
(4) É benéfico reduzir o custo da ferramenta, a barra de ferramentas tem uma longa vida útil e reduz muito o consumo e o estoque da barra de ferramentas, simplifica o gerenciamento da ferramenta e reduz o custo da ferramenta.
Devido às vantagens acima, as ferramentas de corte intercambiáveis são listadas como um projeto de promoção nacional chave, que também é a direção de desenvolvimento de ferramentas de corte.
2. Seleção de pastilhas intercambiáveis
As pastilhas intercambiáveis são a parte mais crítica de várias ferramentas de corte intercambiáveis. A seleção e o uso corretos de pastilhas intercambiáveis são uma parte importante do projeto racional e do uso de ferramentas de corte intercambiáveis. A seleção de pastilhas inclui material, forma e tamanho, etc., material da pastilha Escolha para consultar a primeira seção deste capítulo.
(1) Seleção de forma. Ao selecionar o formato da lâmina, ele se baseia principalmente em fatores como a natureza do processo de processamento, o formato da peça, a vida útil da ferramenta e a taxa de utilização da lâmina. Entre os tipos de pastilhas mais comumente usados, as pastilhas triangulares são usadas para círculo externo de 90 graus, ferramentas de torneamento de face, ferramentas de torneamento de furo e ferramentas de torneamento de rosca de 60 graus. Devido ao pequeno ângulo da ponta da ferramenta, sua resistência é baixa, a vida útil da ferramenta é baixa, mas a força radial é pequena, é adequado para pastilhas triangulares e convexas de 8 graus sob a condição de baixa rigidez do sistema de processo. Os ângulos agudos aumentam para 82 graus e 80 graus. Quando este tipo de lâmina é usado para fabricar cortador de deslocamento de 90 graus, ele não apenas melhora a vida útil do cortador, mas também reduz a área residual da superfície processada, o que é benéfico para reduzir o valor da rugosidade da superfície. As pastilhas quadrilaterais regulares são adequadas para várias ferramentas de torneamento externo, ferramentas de torneamento de face final e ferramentas de torneamento de furo com ângulos de ataque de 45 graus, 60 graus e 75 graus. A força da lâmina e a vida útil da ferramenta são melhoradas. Com o aumento do número de arestas da lâmina, a força da ponta da lâmina aumenta e a taxa de utilização da lâmina aumenta, mas a força de retorno Fp aumenta de acordo e a posição que a ferramenta de tornear pode alcançar quando está trabalhando é limitado. O ângulo de borda da lâmina de borda é de 108 graus, e sua resistência e vida útil são boas. No entanto, é adequado apenas para o caso em que a rigidez do sistema de processo é boa e também não pode ser usado como ferramenta de torneamento de círculo externo e face final. Lâminas de outras formas, como paralelogramos e losangos, são usadas para tornos de perfilagem e tornos CNC. Lâminas redondas podem ser usadas para tornear superfícies curvas e formar. macarrão e carro fino;
(2) Seleção do tamanho da pastilha, seleção do tamanho da pastilha, incluindo diâmetro do círculo inscrito da pastilha (ou comprimento lateral), espessura, raio do arco da ponta da ferramenta, etc., a seleção do comprimento lateral é determinada principalmente de acordo com o comprimento da aresta de corte principal (Lse) , torneamento de desbaste O comprimento lateral L=(1.5~2) Lse é desejável para usinagem, e L=(3~4) Lse é desejável para torneamento de acabamento. A escolha da espessura da lâmina considera principalmente a resistência da lâmina. Sob a premissa de satisfazer a resistência e o corte suave, tente escolher uma espessura pequena A seleção da lâmina e o raio do arco do nariz da ferramenta devem considerar fatores como a rugosidade da superfície usinada e a rigidez do sistema de processo;
3. Estrutura típica de fixação da lâmina
As características das ferramentas de torneamento intercambiáveis são refletidas na substituição de arestas de corte por indexação de pastilhas e na substituição de novas pastilhas depois que todas as arestas de corte estiverem cegas. Por esta razão, a fixação dos insertos deve atender aos seguintes requisitos:
(1) Alta precisão de posicionamento. Após a indexação da lâmina ou substituição por uma nova, a mudança de posição da ponta da ferramenta deve estar dentro da faixa permitida pela precisão da peça;
(2) A lâmina é fixada de forma confiável. O elemento de fixação deve pressionar a lâmina na superfície de posicionamento. Ele deve garantir que a superfície de contato da lâmina, calço da ferramenta e porta-ferramentas estejam bem ajustados para resistir a choques e vibrações. No entanto, a força de aperto não deve ser muito grande e a distribuição de tensão deve ser uniforme para evitar o esmagamento da lâmina. ;
(3) A remoção de cavacos é suave. É melhor não ter obstáculos na frente da lâmina para garantir uma descarga de cavacos suave e fácil de observar. Especialmente para o cortador de furos, é melhor não usar o tipo de pressão ascendente para evitar que os cavacos se enrosquem e arranhem a superfície processada;
(4) Fácil de usar. É conveniente e rápido trocar a aresta de corte e substituir a nova lâmina. A estrutura da ferramenta de pequeno porte deve ser compacta. Quando os requisitos acima forem atendidos, a estrutura deve ser o mais simples possível e fácil de fabricar e usar.
Várias estruturas típicas são apresentadas abaixo:
(1) A fixação do tipo alavanca, conforme mostrado na Figura 3-21a, é uma estrutura de haste reta. Quando o parafuso 6 é aparafusado, a extremidade inferior da alavanca 2 é pressionada e a alavanca se inclina com o cilindro em forma de tambor no meio como ponto de apoio. O cilindro moldado pressiona a lâmina nos dois lados de posicionamento da ranhura da faca e é preso, e a almofada da faca 3 é posicionada com a manga da mola 1. Quando a lâmina é liberada, a almofada da faca mantém a posição original pela tensão da manga de mola e não vai afrouxar. A Figura 3-21b também é uma estrutura de haste reta, a diferença é que a extremidade inferior da alavanca 2 é empurrada pelo cone do parafuso, e a estrutura da haste curva é mostrada na Figura 3-21c, a lâmina 4 é preso pela haste curva 2 através do parafuso 6 e a haste curva 2 A haste oscila com sua parte convexa de canto como ponto de apoio e a mola 7 rebate a haste curva para liberar a lâmina depois que o parafuso 6 é afrouxado. Entre eles, existe um grande espaço entre a parede interna da manga da mola e a haste curva, o que é conveniente para a haste curva balançar nela.
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Figura 3-21 Fixação tipo alavanca
Este tipo de mecanismo de fixação de haste curva é fácil de realizar o posicionamento dos dois lados da lâmina, devido à sua alta precisão de posicionamento, direção de força razoável da lâmina, fixação confiável, tamanho pequeno da cabeça de corte, carga e descarga flexíveis de a lâmina e uso conveniente. melhor forma de fixação. A desvantagem é que a estrutura é complexa e difícil de fabricar.
(2) Fixação do pino da cunha, conforme mostrado na Figura 3-22, a lâmina 2 é posicionada no orifício pelo eixo do pino 3, quando a cunha 4 é pressionada para baixo, a lâmina é empurrada contra o eixo do pino 3, e quando o parafuso 5 é afrouxado, a arruela de pressão 6 levanta automaticamente a cunha. Esta estrutura tem uma grande força de fixação e é simples e conveniente, mas a precisão do posicionamento é baixa e a força na lâmina é desigual durante a fixação.
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Figura 3-22 Pino de fixação em cunha
1—calço 2—lâmina 3—pino 4—cunha 5—parafuso 6—arruela de pressão
(3) A fixação de parafuso excêntrico, conforme mostrado na Figura 3-23, é uma estrutura de fixação de pino de parafuso excêntrico. Ele usa um parafuso excêntrico como eixo rotativo e a extremidade superior do parafuso é um pino cilíndrico excêntrico. A excentricidade é e. Quando o parafuso excêntrico 1 é girado, o parafuso excêntrico prende ou solta a lâmina. Também é possível substituir o parafuso por um eixo cilíndrico, mas o pino do parafuso excêntrico utiliza o desempenho de travamento automático da rosca para aumentar a capacidade antiafrouxamento. Este tipo de estrutura de fixação é simples e fácil de usar. Sua principal desvantagem é que é difícil garantir o equilíbrio da força de aperto em ambos os lados. Quando é necessário usar os dois lados da lamela para posicionar e prender a lâmina, a tolerância do ângulo de rotação do eixo rotativo deve ser extremamente pequena, o que é difícil de alcançar sob a precisão geral da fabricação; é muitas vezes preso de um lado, e a lâmina sob impacto e vibração Fácil de soltar, esta estrutura é adequada para corte contínuo e suave.
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Figura 3-23 Fixação do parafuso excêntrico
1—parafuso excêntrico 2—calço de faca 3—lâmina 4—haste de faca
(4) Fixação push-up. As três estruturas de fixação acima são adequadas apenas para lâminas com furos. Para lâminas sem orifícios, especialmente lâminas com ângulos traseiros, é necessária a estrutura de fixação push-up (consulte a figura 3-24), esta estrutura tem grande força de fixação, estável e confiável, fixação conveniente e fácil fabricação. Para a lâmina com orifícios, também pode ser usada a combinação de posicionamento do pino e fixação de pressão ascendente. A principal desvantagem é o tamanho maior da cabeça de corte.
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Figura 3-24 Fixação push-up
1—eixo do pino 2—calço da faca 3—lâmina 4—placa de pressão 5—orifício cônico placa de pressão 6—parafuso 7—prego de suporte 8—mola
(5) Fixação por almofada. O princípio da fixação do pad-pull é gerar uma força componente na superfície inclinada do orifício cônico do pad através do parafuso de cabeça cônica, forçando o pad a conduzir a lâmina para pressionar contra as superfícies de posicionamento em ambos os lados. A almofada é fixada O elemento é o calço da ferramenta, que é de dupla finalidade. Essa estrutura é simples e compacta, com fixação firme, alta precisão de posicionamento, ampla faixa de ajuste e remoção de cavacos desobstruída. A desvantagem é que a ranhura móvel da almofada de tração não deve ser muito longa, geralmente de 3 a 5 mm, caso contrário, a resistência e a rigidez do lado de posicionamento serão reduzidas. Além disso, a rigidez da cabeça de corte é fraca, portanto não é adequada para usinagem de desbaste, conforme mostrado na Figura 3-25.
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Figura 3-25 Fixação do bloco de tração
1—Almofada de tração 2—Lâmina 3—Eixo do pino 4—Parafuso da extremidade cônica
(6) A fixação do orifício de pressão, conforme mostrado na Figura 3-26, prende diretamente a lâmina com parafusos de cabeça escareada. Esta estrutura é compacta, o processo de fabricação é simples, a fixação é confiável e o tamanho da cabeça de corte pode ser menor. Sua precisão de posicionamento é garantida pela superfície de posicionamento do corpo da fresa, que é adequada para o caso em que há requisitos de espaço para cavacos e tamanho da cabeça da fresa, como a fresa frequentemente adota esta estrutura.
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