Резервом повышения производительности и качества деталей является применение высокопроизводительных режущих инструментов. Часто полезным является применение комбинированных инструментов. На рис. 38 показан комбинированный резец, способный обтачивать различные наружные и внутренние поверхности. На рис. 39 показан комбинированный резец / для обработки восьми внутренних поверхностей за одну установку. Применение комбинированных резцов не усложняет наладку. Резцы можно устанавливать произвольно без шаблонов. Перемещение их к обрабатываемым поверхностям производится по лимбам. Такие резцы выгодно применять при обработке коротких поверхностей с небольшими колебаниями диаметров.
Оригинальным является универсальный резец-столбик / (рис. 40), состоящий как бы из шести резцов 2 по три на каждом торце. Работать надо всегда острым резцом. При малейшем затуплении столбик поворачивается (переустанавливается) и в работу вступают новые режущие кромки. Резец имеет положительные передние углы и способен одинаково работать как при подаче в сторону как передней, так и задней бабки. Он удобен для нарезания наружных резьб. Переточка резца проста и производится профильным с угловым выступом абразивным кругом 3.
Для легкообрабатываемых материалов (алюминиевых сплавов и др.) используют резцы-столбики с передним углом более 45. При работе таким резцом получается сход стружки без деформации, усадки и образования нароста. При таком переднем угле ларост не удерживается на режущей кромке при любых скоростях резания, что обеспечивает малую шероховатость обработанной поверхности. Силы резания малы (рис. 41, а).Увеличение переднего угла (рис. 41, б) уменьшает силы, действующие на режущий инструмент.
Недостатком резцов с большим передним углом является образование сабельной, малозавивающейся стружки, но прочность заостренного резца при малых силах резания достаточна. Для ломания стружки приходится перед точением тем же самым резцом делать кольцевые или винтовые надрезы на обрабатываемой
поверхности.
Резцы-столбики следует применять при чистовом точении. При чистовом точении шероховатость поверхности вследствие образования канавок износа (проточин) глубиной до 20 мкм на режущей кромке у вершины резца снижается. Автором установлено,что образование этих канавок подчиняется закономерностям, не зависящим от материала детали и инструмента, а зависящим главным образом от величины подачи. Края стружки истирают инструмент, образуя две канавки на режущих кромках. Меняя подачу, можно увеличить время до появления этих канавок, а следовательно, и стойкость инструмента.
Работа сверл зависит от методов заточки и крепления, вида СОЖ и т. д. Стойкость инструмента (в минутах) до затупления равна примерно двум его диаметрам (в миллиметрах). Например, сверло диаметром 10 мм имеет стойкость 20 мин. Стойкость зависит от качества заточки. Например, стойкость сверл притщательной симметричной за точке в 2 раза выше стойкости сверл асимметричной заточки с длиной одной режущей кромки на 0,2 мм больше другой. Вылет сверла при креплении нужно делать как можно меньше.
Существует экспериментальная формула для выбора подачи при сверлении различных материалов в зависимости от диаметра d, мм, сверла, мм/об: S=0,015d.
Скорость резания для быстрорежущих сверл принимают в зависимости от материала заготовки, м/мин: алюминий 90... 120; медь 45; бронза 30 ...90; чугун 25 ... 45; малоуглеродистая сталь 27; легированная сталь 15... 21; жаропрочные сплавы 3.
При малой глубине отверстий автор предпочитает вместо сверл брать пальцевые фрезы, не имеющие на вершине перемычек, которые затрудняют резание. Кроме того, пальцевые фрезы более жесткий инструмент, и при работе они образуют плоское дно отверстия. В отличие от концевых и шпоночных фрез они имеют заточку (подточку перемычки), позволяющую выполнять сверление. Закрепляют их в сверлильном патроне, установленном в пиноли задней бабки.
Для увеличения диаметра имеющегося отверстия, образованного отливкой, ковкой, штамповкой или сверлением, применяют зенкерование. Зенкер - жесткий инструмент, и зубья его обеспечивают хорошее центрирование и направление в отверстии, так как усилия на одном зубе воспринимаются несколькими противолежащими зубьями. Тем не менее при неблагоприятных условиях работы зенкер отклоняется от заданного направления и ось отверстия получается неправильной. Особенно часто это случается при обработке глубоких отверстий.
Например, обработка отверстий диаметром 30... 50 мм и глубиной 300 ... 500 мм трудоемкий процесс, что объясняется малой жесткостью инструмента. В промышленности применяется много различных методов ее выполнения. В результате проведенных исследований автором было установлено, что наиболее производительным и экономичным в условиях серийного производства является метод, осуществляемый зенкерованием и раскатыванием.