При тонком растачивании наиболее широко применяются резцы, имеющие вид цилиндрического стержня с продольной лыской для установки и крепления в борштанге. В качестве инструментальных материалов для резцов применяются твердые сплавы, алмазы, минералокерамика, эль — бор, балл ас.
Основное влияние на качество поверхности и точность обработки оказывает геометрия режущей части (рис. 10) тонкорасточного резца. В настоящее время разработаны рекомендации по выбору оптимальных геометрических параметров для различных обрабатываемых материалов. Однако практика показала, что выбор геометрии резца необходимо производить в зависимости от обрабатываемого материала с учетом конкретных условий обработки [7], так как даже при незначительном изменении этих условий (податливости обрабатываемой детали и борштанги, величины зазора между борштангой и отверстием, длины растачиваемого отверстия
и т. д.) качество обработки будет неудовлетворительным.
Наиболее сложно выбрать геометрические параметры режущей части резца для обработки стали. В соответствии с условиями обработки резцы для тонкого растачивания стали могут быть разделены на четыре группы: I группа — резцы для нормальных условий обработки (податливость борштанги у резца меньше 0,5—0,6 мкм/кГ, достаточно большой зазор между борштан — гой и отверстием; длина обрабатываемого отверстия меньше одного диаметра; отверстие сквозное); II группа— резцы для нежестких борштанг (податливостьборштанги больше 0,6 мкм/кГ; остальные условия обработки те же);
III группа— резцы для сложных условий удаления стружки из зоны резания (малый зазор, длина отверстия больше одного диаметра); IV группа — резцы для обработки глухих отверстий.
Выбор геометрии резцов для нормальных условий обработки производится с учетом обеспечения максимальной размерной стойкости. Главный угол резца в плане ф следует выбирать равным 45-f-60°. При этом обеспечивается высокая прочность вершины и износостойкость резца. Для нормальных условий обработки наиболее часто применяют передний угол у = — 5-і—————— 10°. В процессе обработки рез
цами с такими передними углами обеспечивается высокая стойкость и хорошее качество обработанной поверхности. Угол наклона главного лезвия для обработки сплошных поверхностей обычно выбирают равным 0°. В случае прерывистой обработки следует выбирать угол X = + 5-г — +15°.
При нормальных условиях обработки для растачивания некоторых марок стали (например 20Х) радиус закругления г вершины можно увеличить до 1 мм. В этом случае одновременно повышается производительность обработки (за счет увеличения подачи), размерная стойкость резца и качество обработанной поверхности. Однако общая стойкость таких резцов (стойкость до переточки) несколько уменьшается.
В связи с этим для обработки стали чаще всего применяют резцы с г = 0,1-^0,3 мм.
Остальные геометрические параметры резца выбираются независимо от указанных условий обработки. Вспомогательный угол в плане фх = = 10-f-20°; главный задний угол а = 6-г-12°; вспомогательный задний угол аг =
= Ю-г-150.
Геометрия резцов для обработки стали нежесткими борштангами чаще всего отличается от ^рассмотренной двумя параметрами — главным углом в плане <р и радиусом закругления вершины г. Указанные параметры резца изменяют с целью уменьшения радиальной составляющей усилия резания, под действием которой возникает вибрация расточной борштанги. Обычно при малой жесткости борштанги применяют резцы с главным углом в плане ср = 75-f-90° и радиусом закругления вершины г = 0,05-f-0,l мм. Иногда применяют резцы с нулевыми или даже положительными передними углами.
Для сложных условий удаления стружки из зоны резания (рис. 11) применяют резцы с отрицательным передним
углом у = — 5-=—— 10° по всей передней поверхности.
Кроме этого, вдоль главного и вспомогательного лезвий резца выполняют стружкозавивающие фаски / шириной
0,3-f-0,8 мм под углом 10-f-15o к передней поверхности, причем это обеспечивает надежную завивку стружки только при главных углах в плане ф = 75-f-90°. Линия пересечения фасок должна строго проходить через вершину резца. Радиус закругления ее не должен превышать 0,3 мм, так как в противном случае трудно выполнить указанное условие и положительного эффекта от применения фасок не будет.
Резцы для обработки глухих отверстий выполняют с главным углом в плане ф = 90°. Вследствие необходимости удаления стружки из зоны резания через зазор между борштан — гой и обрабатываемым отверстием передние углы резцов делают положительными у = + 3-і—1-6°. Потеря размерной стойкости резцов компенсируется увеличением радиуса закругления вершины до 0,5 мм.
Геометрические параметры режущей части резца для обработки чугуна выбираются в зависимости от податливости расточных борштанг. Благодаря высокой жесткости расточных борштанг, применяемых для обработки коротких отверстий среднего и большого диаметров, можно применять резцы с главным углом в плане ф = 45-f-60° и радиусом закругления вершины г = 0,4-1-0,6 мм. При этом достигается высокая стойкость инструмента и минимальная шероховатость обработанной поверхности. Применение резцов с главными углами в плане меньше 45° часто приводит к появлению вибраций и снижению стойкости инструмента. Стойкость резцов в условиях высокой жесткости может быть увеличена за счет применения отрицательных передних
углов у = — 3-і—— 6°. При обработке глубоких отверстий
длинными расточными борштангами малой жесткости главный угол в плане должен быть увеличен до 75—90°, что способствует уменьшению вибраций. Передний угол в таких случаях принимают у = 0-i — — f 3° и радиус закругления вершины уменьшают до 0,1 — і — 0,2 мм. Все это приводит к снижению стойкости инструмента и увеличению шероховатости обработанной поверхности.
При тонком растачивании чугуна на точность обработки и шероховатость обработанной поверхности влияет форма вспомогательного режущего лезвия. С уменьшением вспомогательного угла в плане фх стойкость резца повышается вследствие увеличения прочности вершины и улучшения теплоотвода, а шероховатость поверхности снижается,. Однако, чрезмерное уменьшение вспомогательного угла в плане во многих случаях приводит к появлению вибраций и повышению износа вершины. Лучшие результаты по стойкости и шероховатости обработанной поверхности обычно получаются при углах ФХ = 10-f-15°.
Главный задний угол обычно находится в пределах 6-Ы 2°, причем большие значения а применяются при обработке отверстий малого диаметра. При увеличении диаметра расточки главные задние углы а могут составлять 6—8°. В этом случае несколько увеличивается стойкость резцов.
Величина вспомогательного заднего угла обычно находится в пределах 12—15°.
Угол наклона главного режущего лезвия не оказывает влияния на стойкость резцов при растачивании чугуна, но лучше использовать резцы с А, = 0°, так как затачивать и перетачивать такие резцы легче.
Геометрия резцов для обработки цветных сплавов выбирается так же, как и для обработки чугуна. Для жестких систем ф = 45ч-60° и г = 0,5-=—1,0 мм, при малой жесткости ф = 75-Г-900 и г = 0,1 —=—0,3 мм. Независимо от жесткости принимают передние углы у = +8-=-+18°, вспомогательные углы в плане фх = 8-і-12°, главные зад-
ние углы а = 6-і-12®, вспомогательные задние углы ах = = 10-М5°.
Иногда на резцах для обработки различных материалов вместо радиуса закругления вершины г выполняют зачи — стное лезвие (фаску) длиной b = 0,2-j-0,4 мм, под вспомогательным углом в плане фх = 0° (рис. 12). Такие резцы не нашли еще широкого применения из-за сложности точного выполнения зачистного лезвия. Вследствие погрешности изготовления зачистного лезвия возникают или вибрации борштанги из-за увеличения радиальной составляющей усилия резания (когда не выдерживается длина лезвия), или увеличение шероховатости поверхности вследствие непарал- лельности зачистного лезвия и образующей растачиваемого отверстия (когда не выдерживается угол ф! = 0°). Однако не следует отказываться от резцов с зачистными лезвиями, так как при точном их изготовлении в большинстве случаев значительно уменьшается шероховатость обработанной поверхности. С целью уменьшения погрешности изготовления зачистного лезвия углы Л и у на таких резцах делают равными нулю.