Este artículo describe las herramientas de torneado.
(Este artículo está seleccionado del Capítulo 3, Sección 3 Herramienta de Torneado de "Operaciones Características de Mecanizado y Casos Prácticos")
2. Herramienta de torneado indexable
(1) Composición de las herramientas de torneado intercambiables
La herramienta de torneado indexable es una herramienta de torneado con abrazadera de máquina que utiliza una cuchilla indexable. La figura 3-20 muestra la composición de la herramienta de torneado indexable. El suplemento de herramienta 1 y la cuchilla 2 se colocan en el elemento de sujeción 3 del portaherramientas. La cuchilla se presiona contra la superficie de soporte que se va a sujetar, y los ángulos delantero y trasero de la herramienta de torneado se obtienen después de instalar la cuchilla en la ranura del portaherramientas. Después de desafilar un borde de corte, se puede cambiar rápidamente a un nuevo borde de corte adyacente y el trabajo puede continuar hasta que todos los bordes de corte de la hoja estén desafilados y la hoja se pueda desechar y reciclar. Después de reemplazar la hoja nueva, la herramienta de torneado puede continuar trabajando.
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Figura 3-20 Composición de herramientas de torneado intercambiables
1—Calce 2—Inserto 3—Elemento de sujeción 4—Árbol
1. Ventajas de las herramientas indexables
En comparación con las herramientas de torneado para soldadura, las herramientas de torneado intercambiables tienen las siguientes ventajas:
(1) Alta vida útil de la herramienta. Dado que la cuchilla evita los defectos causados por la soldadura y el afilado a alta temperatura, los parámetros geométricos de la herramienta están completamente garantizados por la cuchilla y la ranura del portaherramientas, y el rendimiento de corte es estable, lo que mejora la vida útil de la herramienta;
(2) Alta eficiencia de producción. Dado que el operador de la máquina herramienta ya no afila la herramienta, el tiempo auxiliar, como detener la máquina y cambiar la herramienta, se puede reducir considerablemente;
(3) Es propicio para la promoción de nuevas tecnologías y nuevos procesos. Las herramientas de torneado intercambiables favorecen la promoción de nuevos materiales para herramientas, como recubrimientos y cerámicas;
(4) Es beneficioso reducir el costo de la herramienta, la barra de herramientas tiene una larga vida útil y reduce en gran medida el consumo y el inventario de la barra de herramientas, simplifica la gestión de la herramienta y reduce el costo de la herramienta.
Debido a las ventajas anteriores, las herramientas de corte indexables se enumeran como un proyecto de promoción nacional clave, que también es la dirección de desarrollo de las herramientas de corte.
2. Selección de plaquitas intercambiables
Los insertos indexables son la parte más crítica de varias herramientas de corte indexables. La selección y el uso correctos de plaquitas intercambiables es una parte importante del diseño y uso racionales de herramientas de corte intercambiables. La selección de insertos incluye material, forma y tamaño, etc., material de inserto Seleccione para consultar la primera sección de este capítulo.
(1) Selección de forma. Al seleccionar la forma de la hoja, se basa principalmente en factores como la naturaleza del proceso de procesamiento, la forma de la pieza, la vida útil de la herramienta y la tasa de utilización de la hoja. Entre los tipos de plaquitas más utilizados, las plaquitas triangulares se utilizan para círculos externos de 90 grados, herramientas de torneado frontal, herramientas de torneado de agujeros y herramientas de torneado de roscas de 60 grados. Debido al pequeño ángulo de la punta de la herramienta, su resistencia es pobre, la vida útil de la herramienta es baja, pero la fuerza radial es pequeña, es adecuada para insertos triangulares y triangulares convexos de 8 grados en condiciones de poca rigidez del sistema de proceso. Los ángulos agudos aumentan a 82 grados y 80 grados. Cuando este tipo de cuchilla se utiliza para fabricar cortadores con desplazamiento de 90 grados, no solo mejora la vida útil del cortador, sino que también reduce el área residual de la superficie procesada, lo que es beneficioso para reducir el valor de rugosidad de la superficie. Las plaquitas cuadriláteras regulares son adecuadas para diversas herramientas de torneado exterior, herramientas de torneado de extremos y herramientas de torneado de orificios con ángulos de ataque de 45 grados, 60 grados y 75 grados. Se mejora la fuerza de la cuchilla y la vida útil de la herramienta. Con el aumento del número de filos de la hoja, la fuerza de la punta de la hoja aumenta y la tasa de utilización de la hoja aumenta, pero la fuerza trasera Fp aumenta en consecuencia, y la posición que puede alcanzar la herramienta de torneado cuando está trabajando está limitado. El ángulo del borde de la hoja del borde es de 108 grados, y su resistencia y vida útil son buenas. Sin embargo, solo es adecuado para el caso en el que la rigidez del sistema de proceso es buena, y no se puede utilizar también como herramienta de torneado de cara frontal y círculo exterior. Las hojas de otras formas, como paralelogramos y rombos, se utilizan para tornos perfiladores y tornos CNC. Las cuchillas redondas se pueden utilizar para tornear superficies curvas y dar forma. tallarines y carro fino;
(2) Selección del tamaño de la plaquita, selección del tamaño de la plaquita, incluido el diámetro del círculo inscrito de la plaquita (o longitud lateral), espesor, radio del arco de la punta de la herramienta, etc. La selección de la longitud lateral se determina principalmente de acuerdo con la longitud del filo de corte principal (Lse) , torneado en desbaste La longitud lateral L=(1.5~2) Lse es deseable para el mecanizado, y L=(3~4) Lse es deseable para el torneado de acabado. La elección del grosor de la hoja tiene en cuenta principalmente la resistencia de la hoja. Bajo la premisa de satisfacer la fuerza y el corte suave, intente elegir un espesor pequeño. La selección de la cuchilla y el radio del arco de la punta de la herramienta deben considerar factores como la rugosidad de la superficie mecanizada y la rigidez del sistema de proceso;
3. Estructura típica de sujeción de cuchillas
Las características de las herramientas de torneado intercambiables se reflejan en el reemplazo de los filos de corte mediante la indexación de insertos y el reemplazo de nuevos insertos después de que todos los filos de corte estén romos. Por este motivo, la sujeción de los insertos debe cumplir los siguientes requisitos:
(1) Alta precisión de posicionamiento. Después de indexar o reemplazar la hoja con una hoja nueva, el cambio de posición de la punta de la herramienta debe estar dentro del rango permitido por la precisión de la pieza;
(2) La cuchilla está sujeta de manera confiable. El elemento de sujeción debe presionar la hoja contra la superficie de posicionamiento. Debe asegurarse de que la superficie de contacto de la hoja, la cuña de la herramienta y el portaherramientas estén bien ajustados para soportar golpes y vibraciones. Sin embargo, la fuerza de sujeción no debe ser demasiado grande y la distribución de la tensión debe ser uniforme para evitar aplastar la cuchilla. ;
(3) La eliminación de virutas es suave. Es mejor no tener obstáculos en la parte delantera de la hoja para garantizar una descarga suave de la viruta y fácil de observar. Especialmente para el cortador de agujeros, es mejor no usar el tipo de presión hacia arriba para evitar que las virutas se enreden y rayen la superficie procesada;
(4) Fácil de usar. Es conveniente y rápido cambiar el filo y reemplazar la hoja nueva. La estructura de la herramienta de tamaño pequeño debe ser compacta. Cuando se cumplen los requisitos anteriores, la estructura debe ser lo más simple posible y fácil de fabricar y usar.
Varias estructuras típicas se presentan a continuación:
(1) La sujeción tipo palanca, como se muestra en la Figura 3-21a, es una estructura de varilla recta. Cuando se enrosca el tornillo 6, se presiona el extremo inferior de la palanca 2 y la palanca se inclina con el cilindro en forma de tambor en el centro como punto de apoyo. El cilindro con forma presiona la hoja contra los dos lados de posicionamiento de la ranura de la cuchilla y se sujeta, y la almohadilla de la cuchilla 3 se coloca con el manguito de resorte 1. Cuando se suelta la cuchilla, la almohadilla de la cuchilla mantiene la posición original por la tensión del manguito de resorte y no se aflojará. La Figura 3-21b también es una estructura de varilla recta, la diferencia es que el extremo inferior de la palanca 2 es empujado por el cono del tornillo, y la estructura de varilla curva se muestra en la Figura 3-21c, la hoja 4 está sujeto por la varilla curva 2 a través del tornillo 6, y la varilla curva 2 La varilla oscila con su esquina convexa como punto de apoyo, y el resorte 7 hace rebotar la varilla curva para liberar la cuchilla después de aflojar el tornillo 6. Entre ellos, hay un gran espacio entre la pared interior del manguito de resorte y la varilla curva, que es conveniente para que la varilla curva se balancee en él.
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Figura 3-21 Sujeción tipo palanca
Este tipo de mecanismo de sujeción de varilla curva es fácil de realizar el posicionamiento de los dos lados de la hoja, debido a su alta precisión de posicionamiento, dirección de fuerza razonable de la hoja, sujeción confiable, tamaño pequeño del cabezal de corte, carga y descarga flexible de la cuchilla y el uso conveniente. mejor forma de sujeción. La desventaja es que la estructura es compleja y difícil de fabricar.
(2) Sujeción del pasador de cuña, como se muestra en la Figura 3-22, la hoja 2 se coloca en el orificio por el eje del pasador 3, cuando la cuña 4 se presiona hacia abajo, la hoja se empuja contra el eje del pasador 3, y cuando se afloja el tornillo 5, la arandela elástica 6 levanta automáticamente la cuña. Esta estructura tiene una gran fuerza de sujeción y es simple y conveniente, pero la precisión de posicionamiento es baja y la fuerza en la cuchilla es desigual durante la sujeción.
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Figura 3-22 Sujeción con pasador de cuña
1—calzo 2—cuchilla 3—pasador 4—cuña 5—tornillo 6—arandela elástica
(3) La sujeción con tornillo excéntrico, como se muestra en la figura 3-23, es una estructura de sujeción con pasador de tornillo excéntrico. Utiliza un tornillo excéntrico como eje giratorio, y el extremo superior del tornillo es un pasador cilíndrico excéntrico. La excentricidad es e. Cuando se gira el tornillo excéntrico 1, el tornillo excéntrico sujeta o afloja la hoja. También es posible reemplazar el tornillo con un eje cilíndrico, pero el pasador del tornillo excéntrico utiliza el rendimiento de autobloqueo de la rosca para aumentar la capacidad anti-aflojamiento. Este tipo de estructura de sujeción es simple y fácil de usar. Su principal desventaja es que es difícil asegurar el equilibrio de la fuerza de sujeción en ambos lados. Cuando se requiere usar los dos lados de la ranura para colocar y sujetar la cuchilla, se requiere que la tolerancia del ángulo de rotación del eje giratorio sea extremadamente pequeña, lo que es difícil de lograr con la precisión general de fabricación, por lo que, de hecho, es a menudo se sujeta en un lado, y la cuchilla bajo impacto y vibración Fácil de aflojar, esta estructura es adecuada para un corte continuo y suave.
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Figura 3-23 Sujeción por tornillo excéntrico
1—tornillo excéntrico 2—cuchilla 3—cuchilla 4—varilla de cuchilla
(4) Sujeción push-up. Las tres estructuras de sujeción anteriores solo son adecuadas para cuchillas con orificios. Para hojas sin orificios, especialmente hojas con ángulos traseros, se requiere la estructura de sujeción push-up (consulte la figura 3-24), esta estructura tiene una gran fuerza de sujeción, sujeción estable y confiable, conveniente y fácil de fabricar. Para la hoja con orificios, también se puede usar la combinación de posicionamiento del pasador y sujeción de presión hacia arriba. La principal desventaja es el mayor tamaño del cabezal de corte.
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Figura 3-24 Sujeción push-up
1—eje del pasador 2—calzo de la cuchilla 3—cuchilla 4—placa de presión 5—placa de presión con orificio cónico 6—tornillo 7—clavo de soporte 8—resorte
(5) Sujeción por tracción de la almohadilla. El principio de la sujeción de tracción de la almohadilla es generar una fuerza componente en la superficie inclinada del orificio cónico de la almohadilla a través del tornillo de cabeza cónica, obligando a la almohadilla a impulsar la cuchilla para presionar contra las superficies de posicionamiento en ambos lados. La almohadilla está sujeta. El elemento es la cuña de la herramienta, que es de doble propósito. Esta estructura es simple y compacta, con sujeción firme, alta precisión de posicionamiento, amplio rango de ajuste y eliminación de virutas sin obstrucciones. La desventaja es que la ranura móvil de la almohadilla de extracción no debe ser demasiado larga, generalmente de 3 a 5 mm; de lo contrario, se reducirá la fuerza y la rigidez del lado de posicionamiento. Además, la rigidez del cabezal de corte es débil, por lo que no es adecuado para el mecanizado de desbaste, como se muestra en la Figura 3-25.
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Figura 3-25 Sujeción de la almohadilla de tracción
1—Almohadilla de tracción 2—Hoja 3—Eje del pasador 4—Tornillo de extremo cónico
(6) La sujeción del orificio de presión, como se muestra en la Figura 3-26, sujeta directamente la hoja con tornillos de cabeza avellanada. Esta estructura es compacta, el proceso de fabricación es simple, la sujeción es confiable y el tamaño del cabezal de corte se puede reducir. Su precisión de posicionamiento está garantizada por la superficie de posicionamiento del cuerpo del cortador, que es adecuada para el caso en el que existen requisitos para el espacio de la viruta y el tamaño del cabezal del cortador, como el cortador de orificios que a menudo adopta esta estructura.
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