1. Преимущества сборных резцов

Появление инструментальных твердых сплавов позволило радикально повысить производительность механической обработки. Об этом красноречиво свидетельствуют данные шведской фирмы Sandvik Coromant, которые приведены на рис.1.1. На нем показано, как изменялось время обработки валика 100 мм, длиной 500мм из среднеуглеродистой стали (С= 0,35%) твердостью НВ180 в зависимости от инструментального материала, соответствующего тому или иному периоду времени.

Рис. 1.1. Влияние совершенствования инструментальных материалов

на производительность механической обработки.

Первоначально основным способом крепления режущей части из твердого сплава к корпусу инструмента являлось припаивание в силу его простоты. Однако, этому способу присущ ряд недостатков. Так, из-за разницы коэффициентов теплового линейного расширения материала корпуса инструмента и твердого сплава, в последнем возможно образование трещин после пайки. К образованию трещин может привести также и процесс заточки инструмента, в силу плохой шлифуемости твердых сплавов. В результате этого возрастает риск случайных поломок, приводящий к повышенному расходу инструмента. Кроме того, в процессе заточки инструмента твердый сплав переходит в пыль, что затрудняет его сбор для вторичной переработки. Существенным недостатком напайных резцов является увеличение вспомогательного времени, связанного с заменой затупившегося инструмента и настройкой станка на «размер», что снижает производительность обработки, в особенности при многоинструментальных наладках.

Указанных недостатков лишены резцы с механическим креплением сменных многогранных пластин (СМП) из твердого сплава. Кроме этого, такие инструменты обладают ещё целым рядом преимуществ по сравнению с напайными. Так, после затупления, с учетом случайной убыли, примерно 90% СМП можно вернуть на вторичную переработку, что является существенным резервом в экономии дефицитного вольфрама. Одновременно с этим экономится конструкционная сталь, вследствие многократного использования корпуса резца. Практика показывает, что в одном корпусе резца может быть изношено до 150 СМП. Повышается универсальность резца, поскольку в его державку могут быть установлены СМП из разных марок твердых сплавов, что позволяет использовать один и тот же резец для обработки различных материалов.

Резцы, оснащенные СМП, допускают более высокие скорости резания, чем напайные, вследствие чего повышается производительность токарной обработки. Конструкция крепления СМП к корпусу резца обеспечивает быструю её замену, в некоторых случаях даже без поднастройки «на размер», что также является резервом повышения производительности обработки.

Достижения в области порошковой металлургии позволяют получать необходимую остроту режущих кромок при изготовлении СМП, что исключает операции по заточке и связанные с ними недостатки.

Нанесение износостойких покрытий на СМП повышает универсальность твердого сплава, что расширяет область его применения и сокращает общую номенклатуру сплавов.

Важным преимуществом СМП является возможность образования на передней поверхности соответствующей стружкоформирующей геометрии, что повышает эффективность процессов точения, особенно в условиях автоматизированного производства. При работе на универсальных станках с ручным управлением резко сокращается производственный травматизм, вызванный образованием опасной стружки.

Обширная номенклатура форм и размеров СМП позволяет выбрать наиболее рациональную форму для каждого конкретного случая обработки, что также способствует наиболее экономному расходованию вольфрамового сырья.

Таким образом, вышеуказанное показывает, что создание инструментов с механическим креплением СМП является основной тенденцией в экономии дефицитного вольфрама, а также в повышении производительности и качества механической обработки. При этом необходимо обоснованно осуществить выбор рациональной марки твердого сплава, формы СМП и назначить оптимальные режимы резания.