Режущие инструменты в металлургическом производстве

Для обработки внутренних фасонных поверхностей используются только круглые фасонные резцы с креплением на станке с помощью хвостовика, выполненного за одно целое с резцом.

Особенностью фасонных резцов, работающих с радиальной подачей, является переменное значение передних и задних углов по длине режущей кромки.

Способы определения профиля фасонных резцов

В связи с тем, что профиль фасонного резца не совпадает с исходном профилем обрабатываемой детали, необходимо знать способы его определения. Профиль фасонного резца можно найти графическим (По найденным координатам узловых точек в указанных сечениях на рабочих чертежах фасонных резцов вычерчивают профиль, обычно в увеличенном масштабе. При этом прямолинейные участки профиля получают соединением прямой двух крайних точек, а криволинейные - по лекалу через точки отдельных отрезков, на которые предварительно разбивают заданный профиль детали. Обычно берут не менее трех-четырех точек и аналитическим (расчетным) способами. Графический способ нагляден, но имеет неточности, связанные с графическими построениями. Аналитический способ позволяет получить любую высокую точность определения размеров. Недостатком этого способа является сложность в вычислениях, особенно для криволинейных профилей.



13. Инструменты для обработки отверстий особенности условий их работы. Сверла, их классификация по основным признакам

По конструкции рабочей части бывают:

· Спиральные (винтовые) -- это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.

· Конструкции Жирова -- на режущей части имеются три конуса с углами при вершине: 2ц=116…118°; 2ц0=70°; 2ц0'=55°. Тем самым длина режущей кромки увеличивается и условия отвода тепла улучшаются. В перемычке прорезается паз шириной и глубиной 0,15D. Перемычка подтачивается под углом 25° к оси сверла на участке 1/3 длины режущей кромки. В результате образуется положительный угол г?5°.

· Плоские (перовые) -- используются при сверлении отверстий больших диаметров и глубин. Режущая часть имеет вид пластины (лопатки), которая крепится в державке или борштанге или выполняется заодно с хвостовиком.

· Для глубокого сверления (L?5D) -- удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.

· Конструкции Юдовина и Масарновского -- отличаются большим углом наклона и формой винтовой канавки (щ=50…65°). Нет необходимости частого вывода сверла из отверстия для удаления стружки, за счет чего повышается производительность.

· Одностороннего резания -- применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия направляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла).

· Пушечные -- представляют собой стержень, у которого передний конец срезан наполовину и образует канал для отвода стружки. Для направления сверла предварительно должно быть просверлено отверстие на глубину 0,5…0,8D.

· Ружейные -- применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости.

· Кольцевые -- пустотелые свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.

· Центровочные -- применяют для сверления центровых отверстий в деталях.

Некоторые виды сверил: A -- по металлу; B -- по дереву; C -- по бетону; D -- перовое сверло по дереву; E -- универсальное сверло по металлу или бетону; F -- по листовому металлу; G -- универсальное сверло по металлу, дереву или пластику.

Хвостовики: 1, 2 -- цилиндрический; 3 -- SDS-plus; 4 -- шестигранник; 5 -- четырёхгранник; 6 -- трёхгранник; 7 -- для шуруповёртов.

По конструкции хвостовой части бывают:

· Цилиндрические

· Конические

· Четырёхгранные

· Шестигранные

· Трёхгранные

· SDS

По способу изготовления бывают:

· Цельные -- спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15 диаметром до 8 мм, либо из твёрдого сплава диаметром до 6 мм.

· Сварные -- спиральные свёрла диаметром более 8 мм изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали).

· Оснащённые твёрдосплавными пластинками -- бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с щ=60° для глубокого сверления).

· Со сменными твердосплавными пластинами -- так же называются корпусными (оправку к которой крепятся пласты называют корпусом)В основном используются для сверления отверстий от 12 мм и более.

· Со сменными твердосплавными головками -- альтернатива корпусным сверлам.

По назначению

По форме обрабатываемых отверстий бывают:

· Цилиндрические

· Конические

По обрабатываемому материалу бывают:

· Универсальные

· Для обработки металлов и сплавов

· Для обработки бетона, кирпича, камня -- имеет наконечник из твёрдого сплава, предназначенный для бурения твёрдых материалов (кирпич, бетон) с ударно-вращательным сверлением. Свёрла, предназначенные для обычной дрели, имеют цилиндрический хвостовик. Хвостовик бура для перфораторов имеет различную конфигурацию: цилиндрический хвостовик, SDS-plus, SDS-top, SDS-max и т. д.

· Для обработки стекла, керамики

· Для обработки дерева



14. Назначение и конструктивные элементы спирального сверла

Спиральное сверло является основным типом сверл, наиболее широко распространенным в промышленности (рис. 45). Оно используется при сверлении и рассверливании отверстий диаметром до 80 мм и обеспечивает обработку отверстий по 4--5-му классам точности и с чистотой поверхности 2--3-го классов. Спиральные сверла состоят из следующих основных частей: режущей, направляющей или калибрующей, хвостовика и соединительной. Режущая и направляющая части в совокупности составляют рабочую часть сверла, снабженную двумя винтовыми канавками.

Режущая часть спирального сверла состоит из двух зубьев, которые в процессе сверления своими режущими кромками врезаются в материал заготовки и срезают его в виде стружки. Это основная часть сверла. Условия работы сверла определяются главным образом конструкцией режущей части сверла.

Направляющая часть сверла необходима для создания направления при работе инструмента. Поэтому она имеет две направляющие винтовые ленточки, которые при сверлении соприкасаются с рабочей поверхностью направляющей втулки и со стенками обработанного отверстия. Направляющая часть имеет вспомогательные режущие кромки -- кромки ленточки, которые участвуют в оформлении (калибровании) поверхности обработанного отверстия. Кроме этого направляющая часть сверла служит запасом для переточек инструмента. Она обеспечивает также удаление стружки из зоны резания.

Хвостовик служит для закрепления сверла на станке. Он с помощью цилиндрической шейки соединяется с рабочей частью сверла. Наиболее часто рабочая часть сверла изготовляется из быстрорежущей стали, а хвостовик из стали 45. Рабочая часть и хвостовик соединяются сваркой. В промышленности используются также твердосплавные сверла. Режущая часть этих сверл оснащается пластинками твердого сплава либо твердосплавными коронками. У твердосплавных сверл малого диаметра полностью вся рабочая часть может изготовляться из твердого сплава.



15. Назначение и геометрические параметры спирального сверла

Спиральное сверло является основным типом сверл, наиболее широко распространенным в промышленности (рис. 45). Оно используется при сверлении и рассверливании отверстий диаметром до 80 мм и обеспечивает обработку отверстий по 4--5-му классам точности и с чистотой поверхности 2--3-го классов. Спиральные сверла состоят из следующих основных частей: режущей, направляющей или калибрующей, хвостовика и соединительной. Режущая и направляющая части в совокупности составляют рабочую часть сверла, снабженную двумя винтовыми канавками.

К геометрическим параметрам сверла относятся (рис. 10):

2фи - двойной угол в плане при вершине - это угол, заключенный между проекциями главных режущих кромок на плоскость, проходящую через ось сверла параллельно главным режущим кромкам (2?=118-120о);

омега - угол наклона винтовой канавки - это угол между касательной к винтовой канавке и осью сверла (?=18-30°);

пси - угол наклона поперечной кромки - это угол между проекциями главной режущей кромки и поперечной кромки на плоскость перпендикулярную оси сверла (?=50 - 55°).

гамма-передний угол, измеряется в главной секущей плоскости и является переменной величиной по длине режущей кромки. Передний угол - угол, заключенный между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и плоскостью резания. В отличие от резцов передний угол на чертежах сверл не проставляют, так как форму и положение передней поверхности определяют шаг и угол наклона винтовой канавки. На рис. 11 показана развертка винтовой линии на плоскость. Передний угол в плоскости параллельной оси сверла ?ох равен углу наклона винтовой линии ?х.

Н - шаг винтовой линии. Шаг винтовой линии является величиной постоянной и независящей от диаметра сверла и равен: H= tg ?*D/tg ?.

Отсюда следует, что для спиральных сверл с увеличением диаметра (по длине режущей кромки) угол ?0возрастет. Передний угол в главной секущей плоскости определяется как

tg ?=tg ?о/sin ?

и так же будет увеличиваться к периферии сверла.

альфа-главный задний угол измеряется в главной секущей плоскости, но при существующих средствах его измерения и контроля он задается в плоскости параллельной оси сверла. Главный задний угол ?о - это угол между касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке режущей кромки и касательной к образующей цилиндра, образующегося при вращении данной точки вокруг оси сверла. Для определения главного угла a в главной секущей плоскости делают перерасчет по формуле: tg ?=tg ?о*sin ?

Главный задний угол образуется путем заточки сверла по задней поверхности. Угол ? специально уменьшают к периферии (путем заточки сверла) для обеспечения равнопрочного режущего клина (?=сonst) по всей длине режущей кромки.

Рассмотрим геометрию резца на поперечной кромке. Для этого рассмотрим поперечную кромку плоскостью PN - PN (рис. 12), перпендикулярную к ней.



15. Классификация сверл по основным признакам. Перовые сверла

По конструкции рабочей части бывают:

· Спиральные (винтовые) -- это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм широко применяются для сверления различных материалов.

· Конструкции Жирова -- на режущей части имеются три конуса с углами при вершине: 2ц=116…118°; 2ц0=70°; 2ц0'=55°. Тем самым длина режущей кромки увеличивается и условия отвода тепла улучшаются. В перемычке прорезается паз шириной и глубиной 0,15D. Перемычка подтачивается под углом 25° к оси сверла на участке 1/3 длины режущей кромки. В результате образуется положительный угол г?5°.

· Плоские (перовые) -- используются при сверлении отверстий больших диаметров и глубин. Режущая часть имеет вид пластины (лопатки), которая крепится в державке или борштанге или выполняется заодно с хвостовиком.

· Для глубокого сверления (L?5D) -- удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.

· Конструкции Юдовина и Масарновского -- отличаются большим углом наклона и формой винтовой канавки (щ=50…65°). Нет необходимости частого вывода сверла из отверстия для удаления стружки, за счет чего повышается производительность.

· Одностороннего резания -- применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия направляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла).

· Пушечные -- представляют собой стержень, у которого передний конец срезан наполовину и образует канал для отвода стружки. Для направления сверла предварительно должно быть просверлено отверстие на глубину 0,5…0,8D.

· Ружейные -- применяются для сверления отверстий большой глубины. Изготовляются из трубки, обжимая которую получают прямую канавку для отвода стружки с углом 110…120° и полость для подвода охлаждающей жидкости.

· Кольцевые -- пустотелые свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.

· Центровочные -- применяют для сверления центровых отверстий в деталях.

Некоторые виды свёрел: A -- по металлу; B -- по дереву; C -- по бетону; D -- перовое сверло по дереву; E -- универсальное сверло по металлу или бетону; F -- по листовому металлу; G -- универсальное сверло по металлу, дереву или пластику.

Хвостовики: 1, 2 -- цилиндрический; 3 -- SDS-plus; 4 -- шестигранник; 5 -- четырёхгранник; 6 -- трёхгранник; 7 -- для шуруповёртов.

По конструкции хвостовой части бывают:

· Цилиндрические

· Конические

· Четырёхгранные

· Шестигранные

· Трёхгранные

· SDS

По способу изготовления бывают:

· Цельные -- спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15 диаметром до 8 мм, либо из твёрдого сплава диаметром до 6 мм.

· Сварные -- спиральные свёрла диаметром более 8 мм изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали).

· Оснащённые твёрдосплавными пластинками -- бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с щ=60° для глубокого сверления).

· Со сменными твердосплавными пластинами -- так же называются корпусными (оправку к которой крепятся пласты называют корпусом)

В основном используются для сверления отверстий от 12 мм и более.

· Со сменными твердосплавными головками -- альтернатива корпусным сверлам.

По назначению

По форме обрабатываемых отверстий бывают:

· Цилиндрические

· Конические

По обрабатываемому материалу бывают:

· Универсальные

· Для обработки металлов и сплавов

· Для обработки бетона, кирпича, камня -- имеет наконечник из твёрдого сплава, предназначенный для бурения твёрдых материалов (кирпич, бетон) с ударно-вращательным сверлением. Свёрла, предназначенные для обычной дрели, имеют цилиндрический хвостовик. Хвостовик бура для перфораторов имеет различную конфигурацию: цилиндрический хвостовик, SDS-plus, SDS-top, SDS-max и т. д.

· Для обработки стекла, керамики

· Для обработки дерева

· Перовые сверла. Эти сверла наиболее просты в изготовлении. Однако по точности работы и производительности перовые сверла несовершенны и поэтому применяются редко, только при выполнении грубых работ. Перовые сверла изготовляются из инструментальной углеродистой стали марок У10, У12, У10А и У12А, а чаще всего из быстрорежущей стали марок Р9 и Р18.

· Перовое сверло представляет собой стержень с оттянутой на одном конце копьеобразной лопаткой. Плоская режущая часть с двумя режущими кромками, расположенными симметрично относительно оси сверла, образует угол при вершине.

· Перовые сверла подразделяются на двусторонние, приспособленные для работы в обе стороны, и односторонние, приспособленные для работы только в одну сторону.

· Угол резания одностороннего перового сверла принимается: для стали в пределах 75-90°, а для цветных металлов 45-60°.

· Угол резания двустороннего перового сверла принимается 120-135°.

· Общим недостатком перовых сверл является непригодность их для сверления больших отверстий, а также то, что стружка из отверстия не отводится, а вращается вместе со сверлом и царапает отверстие. Кроме того, в процессе работы сверло быстро тупится, изнашивается, теряет свои режущие качества, и легко уводится в сторону.



16. Классификация сверл по основным признакам. Конструктивные особенности сверл повышенной жесткости

Классификация сверл

· По конструкции рабочей части бывают:

Спиральные (винтовые) -- это самые распространённые свёрла, с диаметром сверла от 0,1 до 80 мм и длиной рабочей части до 275 мм. Они широко применяются для сверления различных материалов.

Плоские (перовые) -- используются при сверлении отверстий больших диаметров и глубин. Режущая часть имеет вид пластины (лопатки), которая крепится в державке или борштанге или выполняется заодно с хвостовиком.

Для глубокого сверления (L ? 5D) -- удлинённые винтовые свёрла с двумя винтовыми каналами для внутреннего подвода охлаждающей жидкости. Винтовые каналы проходят через тело сверла или через трубки, впаянные в канавки, профрезерованные на спинке сверла.

Одностороннего резания -- применяются для выполнения точных отверстий за счёт наличия направляющей (опорной) поверхности (режущие кромки расположены по одну сторону от оси сверла).

Кольцевые -- пустотелые свёрла, превращающие в стружку только узкую кольцевую часть материала.

Центровочные -- применяют для сверления центровых отверстий в деталях

По конструкции хвостовой части бывают: Цилиндрические. Конические. Четырехгранные. Шестигранные.

По способу изготовления бывают:

Цельные -- спиральные свёрла из быстрорежущей стали марок Р9, Р18, Р9К15 диаметром до 8 мм, либо из твёрдого сплава диаметром до 6 мм. Сварные -- спиральные свёрла диаметром более 8 мм изготовляют сварными (хвостовую часть из углеродистой, а рабочую часть из быстрорежущей стали). Оснащённые твёрдосплавными пластинками -- бывают с прямыми, косыми и винтовыми канавками (в том числе с ?=60° для глубокого сверления). Более эффективны при обработке хрупких материалов.

По назначению

По форме обрабатываемых отверстий бывают: Цилиндрические. Конические. Ступенчатые. Квадратные.

По обрабатываемому материалу бывают:

Универсальные. Для обработки металлов и сплавов. Для обработки бетона, кирпича, камня -- имеет наконечник из твёрдого сплава, предназначенный для бурения твёрдых материалов (кирпич, бетон) с ударно-вращательным сверлением. Свёрла, предназначенные для обычной дрели, имеют цилиндрический хвостовик. Хвостовик бура для перфораторов имеет различную конфигурацию: цилиндрический хвостовик, SDS-plus, SDS-top, SDS-max и т. д. Для обработки стекла, керамики. Для обработки дерева.

Для повышения точности сверления глубоких отверстий и уменьшения числа операций в технологическом процессе обработки на базе четырехленточных сверл разработаны сверла повышенной жесткости. Сверла повышенной жесткости отличаются от обычных сверл наличием четырех направляющих ленточек и утолщенной сердцевиной в 1,5--2 раза. Высокая жесткость сверла и хорошее направление его значительно уменьшают отклонение от прямолинейности оси отверстия. Большое значение это имеет для обработки отверстий высокой точности диаметром менее 5 мм, так как в этом случае сверление является единственной технологической операцией. Последующее развертывание не может исправить отклонение от прямолинейности оси отверстия, повышается лишь точность размера отверстия. При изготовлении четырехленточных сверл повышенной жесткости особо оговариваются требования, от которых зависит точность обработки глубокого отверстия. Осевое биение режущих кромок в периферийной точке должно быть не более 0,002--0,005 мм, а разница в длине режущих кромок не должна превышать 0,01 мм. Эти требования выполняются при заточке и доводке сверл в специальном приспособлении с обеспечением параметра шероховатости затачиваемых поверхностей до Ra = 0,16 - 0,32 мкм. Результаты исследований показали, что четырехленточные сверла повышенной жесткости диаметром 4 - 6 мм (длина 110 - 115 мм, угол наклона винтовой канавки 32--33°) по сравнению с двухленточными уменьшают отклонение от прямолинейности оси отверстия в 2--2,5 раза, так как, будучи более жесткими и устойчивыми, имеют лучшее направление в обрабатываемом отверстии [1, с. 41]. Сверла выполнены с жесткими допусками по биению режущих кромок, они в 1,3--2 раза уменьшают разбивку отверстия. Увеличение числа направляющих ленточек улучшает направление сверла в кондукторной втулке, однако зазор между сверлом и кондукторной втулкой в значительной мере зависит от допуска на диаметр сверла и от величины обратной конусности рабочей части сверла. Зазор будет увеличиваться по мере уменьшения длины рабочей части сверла при его переточках. Улучшение направления сверл в кондукторных втулках достигается выполнением у них обособленных направляющих ленточек. У таких сверл выполняется две пары ленточек -- по две на каждой из стружечных канавок. В отличие от сверл с четырьмя одинаковыми по размерам и геометрии направляющими ленточками, в этом случае вторая пара ленточек имеет больший диаметр по сравнению с диаметром режущей части сверла. Целесообразность такой конструкции сверла заключается в том, что между двумя парами ленточек разграничиваются функции. Первая пара ленточек выполняет функции только вспомогательных задних поверхностей, а вторая пара обособленных ленточек служит только для направления сверла в кондукторной втулке. Поэтому размеры и геометрия каждой пары ленточек задаются с расчетом на наилучшее выполнение функций, для которых каждая из них предназначена. Диаметр обособленных направляющих ленточек выполняется с допуском квалитета g6. Конусность и эллиптичность должны находиться в пределах допуска на изготовление. Ширина обособленных направляющих ленточек в кондукторной втулке (для лучшего направления) выполняется не менее половины ширины пера сверла. Разность диаметров по обеим ленточкам принимается от 0,1 до нескольких миллиметров. Минимальная величина разности диаметров выполняется у сверл только для сверления отверстий, а максимальная у сверл для одновременного сверления и снятия фаски. В этом случае у обособленных ленточек затачиваются фасонные кромки. Первую пару ленточек, выполняющих функции вспомогательные задних поверхностей, затыловывают по всей длине. При этом допуски на диаметр и обратную конусность принимают такими, как у расточных зенкеров. На длине превышающей глубину сверления отверстия на величину 3 - 5 мм (величина перебега), обособленные ленточки стачивают, так как, имея больший диаметр, чем первые -- рабочие ленточки, они не должны входить в просверленное отверстие. В процессе эксплуатации, по мере переточек рабочей части сверла, обособленные направляющие ленточки стачивают или сошлифовывают, выдерживая требуемую длину. Сверла с обособленными направляющими ленточками обеспечивают более высокую точность размера самих отверстий, а также более высокую точность межцентровых расстояний по сравнению с обычными сверлами. У сверл с обособленными ленточками поле рассеяния диаметральных размеров и межцентровых расстояний отверстий не превышает 0,34 мм, а у обычных сверл оно в 1,5 раза больше и равно 0,5 мм. Точность обработки отверстий сверлами с обособленными направляющими ленточками в значительней степени зависит от величины отклонения от соосности шпинделя станка и кондукторной втулки. Более высокая точность сверления по сравнению со стандартными сверлами обеспечивается при отклонении от соосности шпинделя и кондукторной втулки не более 0,15 мм. При большем отклонении от соосности это преимущество исчезает, а при отклонении свыше 0,5 мм сверла с обособленными направляющими ленточками разбивают отверстие даже больше, чем стандартные сверла. Результаты испытаний сверл с обособленными направляющими показали, что они обеспечивают большую точность обработки отверстий по сравнению со ступенчатыми сверлами.

17. Зенкеры, их назначение. Классификация зенкеров по основным признакам

ЗЕНКЕРЫ

Зенкеры - это осевые многолезвийные режущие инструменты, которые применяются для промежуточной или окончательной обработки отверстий, полученных предварительно сверлением, литьем, ковкой или штамповкой, с целью повышения их точности.

Зенкеры получили широкое распространение в массовом и крупносерийном производствах.

Кинематика рабочих движений зенкеров подобна сверлам. Однако по сравнению с последними зенкеры обеспечивают большие производительность обработки отверстий и точность, так как снимают меньшие припуски (t = 1,5...4,0 мм, d = 18...80 мм), имеют большее число режущих кромок (z = 3...4) и направляющих ленточек. Из-за малой глубины стружечных канавок они имеют большую, чем сверла, жесткость, а отсутствие поперечной кромки позволяет вести обработку с более высокими подачами. Зенкеры классифицируют по следующим признакам:

а) по виду обработки - цилиндрические зенкеры [применяются для увеличения диаметра отверстий (рис. 1, а)], зенковки [применяются для обработки цилиндрических или конических углублений под головки болтов, винтов, а также для снятия фасок (рис. 1, б, в), подрезки торцов бобышек и приливов на корпусных деталях (рис. 1, г)];

б) по способу крепления зенкера - хвостовые [с цилиндрическим и коническим хвостовиками (d = 10...40 мм, z = 3)] и насадные (d = = 32...80 мм,z = 4);

в) по конструкции зенкера - цельные, сборные (со вставными ножами, d = 40...120 мм) и регулируемые по диаметру;

г) по виду режущего материала -- быстрорежущие и твердосплавные.

[„B„r„u„t„y„„„u „„„u„{„ѓ„„]

Размещено на http://www.allbest.ru/

18. Цилиндрические зенкеры. Конструктивные и геометрические особенности

Цилиндрические зенкеры получили наибольшее распространение в механообработке. Они могут быть хвостовыми (рис. 2, а) и насадными (рис. 2, б). К основным конструктивным элементам зенкеров относятся: режущая часть (заборный конус), калибрующая часть, число канавок (зубьев), форма канавок, крепежная часть. К геометрическим параметрам относятся: угол при вершине 2ц, передние г и задние б углы, углы наклона канавок щ и главных режущих кромок л.

Режущая часть зенкера предназначена для удаления припуска.

Калибрующая часть зенкера обеспечивает необходимую точность размера отверстия, направляет зенкер в процессе обработки отверстия и служит запасом на его переточку. На ней расположены цилиндрические ленточки шириной f= 0,8...2,0 мм для d= 10...80мм. Радиальное биение ленточек должно быть не более 0,04...0,06 мм.

Для снижения трения и исключения возможности защемления в отверстии у зенкера предусматривается обратная конусность по ленточкам в пределах 0,04...0,10 мм на 100 мм длины в зависимости от диаметра инструмента. У твердосплавных зенкеров уменьшение диаметра задается в пределах 0,05...0,08 мм на длине режущей пластины, а диаметр корпуса инструмента занижается на 0,01...0,02 мм по отношению к размеру конца твердосплавной пластины.

Увеличение ширины ленточек твердосплавных зенкеров нецелесообразно, так как оно сопровождается налипанием на них мелкой стружки и приводит к снижению стойкости инструмента. При увеличении обратной конусности наблюдаются вибрации и происходит быстрая потеря размера зенкера при его переточке.

Число канавок. Зенкеры изготавливают, как правило, с тремя (хвостовые) или четырьмя (насадные) канавками. Применяются также насадные зенкеры крупных размеров (d > 58 мм) с шестью и более канавками. В тяжелом машиностроении для снятия больших припусков применяют двузубые зенкеры (зенкеры-улитки), насаживаемые на оправки (рис. 3). Они имеют короткие и большие по объему канавки и служат для обработки отверстий диаметром до 300 мм. Канавки зенкеров обычно винтовые, но могут быть и прямыми, например, у твердосплавных зенкеров для обработки сталей и чугунов высокой твердости. У сборных зенкеров со вставными ножами, в том числе с напайными твердосплавными пластинами, канавки косые, наклонные к оси.



19. Зенковки, их назначение. Конструктивные особенности зенковок

Зенковки, в отличие от обычных зенкеров, срезают стружки большей ширины и имеют менее устойчивое положение в радиальном направлении в момент врезания и особенно в случае расположения режущих кромок перпендикулярно к оси инструмента. Этот процесс часто сопровождается вибрациями и, как следствие, выкрашиванием режущих кромок. Поэтому в конструкциях зенковок для цилиндрических углублений и подрезки торцов предусмотрены направляющие цапфы, выполненные либо за одно целое с корпусом у зенковок малых диаметров, либо вставными, сменными, у зенковок больших диаметров, которые более предпочтительны. При этом сначала цапфы входят в предварительно просверленное отверстие, а затем начинается процесс обработки отверстия. По мере износа сменные цапфы заменяются.

Зенковки изготавливают из быстрорежущей стали, а иногда оснащают напайными твердосплавными пластинами. Хвостовики зенковок соединяются с режущей частью сваркой и могут быть цилиндрическими или коническими.

На рис. 7, а показана зенковка со сменной цапфой, имеющая винтовые стружечные канавки (z = 4) и применяемая для обработки цилиндрических углублений.

У зенковок для конических углублений (рис. 7, б) главные режущие кромки расположены на конической поверхности, а плоские передние поверхности расположены под углом г = 0°.

Зенковки для подрезки торцовых поверхностей (иногда в литературе такие зенковки называют цековками) имеют режущие кромки только на торце. Вспомогательные кромки у них отсутствуют (рис. 7, в). Зенковки изготавливают хвостовыми или насадными. Для обработки чугунов зубья зенковок оснащают напайными твердосплавными пластинами. Направляющие цапфы изготавливают сменными или за одно целое с корпусом инструмента. Диаметры зенковок d = 14...40 мм. Из-за тяжелых условий работы число зубьев у зенковок четное и равно 2...4. Для отвода стружки предусмотрены канавки в форме углублений на торце цилиндрической части. В целях облегчения работы зенковок, имеющих большую длину режущих кромок, рекомендуется на режущих кромках выполнять стружкоделительные канавки, расположенные на зубьях в шахматном порядке.



20. Развертки, их назначение. Классификация разверток по основным признакам

Развертки - это осевые многолезвийные режущие инструменты, применяемые для чистовой обработки отверстий. Точность отверстий после развертывания составляет JT8,...JT6, а шероховатость поверхности - Ra 1,25...0,32. При этом наилучшие результаты достигаются в случае двухкратного развертывания, когда первая развертка снимает 2/3 припуска, а вторая - оставшуюся 1/3. Такие же показатели можно получить и при шлифовании, однако после развертывания качество обработанной поверхности выше, так как на шлифованной поверхности остаются частицы абразива, которые приводят к ускоренному износу сопрягаемых деталей.

Кинематика рабочих движений при развертывании подобна сверлению и зенкерованию. В отличие от зенкеров, развертки имеют большее число зубьев (z = 6...14) и, как следствие, лучшее направление в отверстии. Они снимают значительно меньший припуск (t = 0,15...0,50 мм), чем при зенкеровании.

Для получения высокой точности отверстий развертки изготавливают с более жесткими допусками, чем зенкеры, а отверстия под развертывание получают сверлением, зенкерованием или растачиванием. Развертывание непосредственно после сверления используют только при обработке отверстий небольших диаметров (менее 3 мм).

Развертки классифицируют по следующим признакам:

а) по виду привода - ручные и машинные;

б) по способу крепления -- хвостовые и насадные;

в) по виду обрабатываемого отверстия - цилиндрические и конические;

г) по виду режущего материала - быстрорежущие, твердосплавные и алмазные;

д) по типу конструкции - цельные и сборные (со вставными ножами).

Ручными развертками (рис. 8, а) обрабатывают отверстия путем вращения инструмента вручную воротком, в который вставляется квадрат цилиндрического хвостовика. Эти развертки {d = 3...40 мм) изготавливают из инструментальной стали марки 9ХС. Для лучшего направления развертки в отверстии у нее затачивают большой длины заборный конус и калибрующую часть. В остальном конструкция ручных разверток не отличается от машинных.

Машинные концевые и насадные развертки цельные и сборные (рис. 8, б, в, г) применяют для обработки отверстий на сверлильных, токарных, револьверных, координатно-расточных и других станках. Хвостовики машинных разверток бывают цилиндрические (d = 1...9мм) и конические (d = 10...32 мм) с относительно длинной шейкой и конусом Морзе. Хвостовики разверток изготавливают из конструкционных сталей 45 или 40Х и соединяют с рабочей частью из быстрорежущей стали сваркой. Насадные развертки крепятся на оправках. При этом коническое посадочное отверстие (конусность 1:30) обеспечивает центрирование с высокой точностью. Для передачи крутящего момента на правом торце развертки делается паз под шпонку.



21. Развертки цилиндрические, конструктивные и геометрические элементы

Рабочая часть цилиндрических разверток (рис. 8) состоит из режущей и калибрующей частей. На левом торце развертки снимается фаска под углом ц = 45°, которая облегчает вхождение инструмента в отверстие и предохраняет режущие кромки от повреждения. Далее следует заборный конус с углом в плане ц, зубья на котором снимают припуск, заданный на обработку. Фаска и заборный конус составляют режущую часть развертки. Для улучшения условий работы развертки при врезании наименьший диаметр заборного конуса берется несколько меньше диаметра отверстия под развертывание.

С уменьшением угла ц сила подачи уменьшается и обеспечиваются плавный вход и выход развертки из отверстия. По этим причинам у ручных разверток угол ц принимается равным 1...2°. У машинных разверток при обработке сталей ц = 12...15°, чугуна ц = 3...5°, а при обработке глухих отверстий ц = 45°.

Калибрующая часть развертки примерно до половины ее длины l2 цилиндрическая. На остальной части она затачивается с небольшой обратной конусностью, т. е. с уменьшением диаметра по направлению к хвостовику развертки. У ручных разверток величина обратной конусности на 100 мм длины равна 0,01...0,05 мм, у машинных разверток при жестком креплении инструмента - 0,04...0,06 мм; при плавающем креплении в патроне - 0,08...0,015 мм. Обратная конусность необходима для уменьшения разбивки отверстия при выходе из него развертки. Так как ее величина мала, то при небольшой длине калибрующей части обратную конусность иногда делают сразу за заборным конусом, не оставляя цилиндрического участка.

При обработке отверстий высокой точности необходимо обращать особое внимание на радиальное биение зубьев разверток относительно их ОСИ, оно замеряется в начале калибрующей части и должно быть не более 0,01...0,02 мм.

Стружечные канавки у разверток чаще всего прямые, а зубья изготавливают с передним углом г = 0. При обработке вязких материалов во избежание налипов стружки и вырывов на обработанной поверхности зубья затачивают с положительными углами г = 5...10°.

Крепление разверток на станке должно обеспечивать совпадение осей развертки, кондукторной втулки и обрабатываемого отверстия. При жестком креплении развертки в шпинделе станка все погрешности вращения (биение, разбивка и т. п.) переносятся на деталь. Лучшие результаты достигаются при креплении разверток в плавающие патроны. Существует множество конструкций таких патронов. Наибольшую точность обеспечивают патроны, допускающие не только качание развертки в двух плоскостях, но и смещение, параллельное оси вращения заготовки. При этом величины перемещения развертки должны быть небольшими, так как в противном случае при выходе развертки из отверстия увеличивается разбивка последнего.



22. Особенности конструкций других типов разверток

В ремонтном деле применяются цилиндрические ручные развертки, регулируемые по диаметру. Одна из конструкций такой развертки приведена на рис. 9, а. В корпусе 3 развертки, изготовленном из стали 9ХС, имеется отверстие, состоящее из конической и цилиндрической частей, в которое помещается шарик 2, передвигаемый регулировочным винтом 1 вдоль оси. Между зубьями по впадине сделаны продольные прорези. По мере перемещения шарика винтом за счет упругих деформаций стенок развертки увеличивается диаметр калибрующей части развертки. Машинные развертки, изготавливаемые насадными сборными (рис. 9, б), можно регулировать по диаметру за счет перестановки ножей по рифлениям. Более тонкую регулировку можно осуществить путем перемещения ножей с рифлениями вдоль пазов, наклоненных под углом 5° к оси развертки. У таких инструментов ножи упираются торцами в регулировочную гайку с контргайкой, а их закрепление осуществляется специальными эксцентриковыми кулачками, боковые стороны которых прошлифованы по архимедовой спирали. Есть и другие конструкции сборных разверток. При их эксплуатации следует иметь в виду, что после каждой регулировки необходимы шлифовка и доводка развертки по диаметру, так как из-за жестких требований к точности разверток ее невозможно обеспечить только регулировкой. Развертки с кольцевой заточкой нашли широкое применение в тяжелом машиностроении благодаря высокой производительности и надежности в работе. Режущая часть таких разверток (рис. 10,) не имеет заборного конуса, а состоит из трех участков. В начале находится направляющий конус длиной до 2 мм с углом ц = 45° и зубьями, заточенными с задним углом, равным б = 12°, снимающими припуск, как зенкер. Затем следуют второй и третий участки, выполненные в виде кольцевых поясков шириной b = 2...4 мм (в зависимости от размера развертки) и диаметром на 0,2...0,4 мм меньшим, чем диаметр калибрующей части. Главные режущие кромки, снимающие припуск, расположены на торцах уступов под углом ц = 90° к оси и имеют нулевой задний угол. Калибрующая часть - цилиндрическая, шлифуется по направляющим ленточкам шириной f без обратного конуса за одну установку. Число зубьев уменьшено, за счет чего увеличен объем стружечных канавок. В этом случае ориентировочно Котельные развертки (рис. 11) применяют при подготовке отверстий под заклепки в двух или более соединяемых листах. Они получили широкое распространение в котло-, корабле- и авиастроении, а также при изготовлении мостовых конструкций. Котельные развертки работают в тяжелых условиях, так как из-за неизбежных несовпадений осей отверстий в пакетах листов приходится удалять большой припуск - до 1...2 мм на сторону, т. е. почти как при зенкеровании. При этом обрабатываемые материалы, как правило, вязкие и пластичные. Конические развертки применяют для получения точных конических отверстий под штифты (конусность 1:50), конусы Морзе и метрические, посадочные отверстия насадных зенкеров и разверток (конусность 1:30) и др. Конические отверстия формируют либо из цилиндрических, полученных сверлением, либо из конических отверстий, полученных расточкой при обработке очень крутых конусов, например с конусностью 7:24. В отличие от цилиндрических, у конических разверток отсутствует разделение на режущую и калибрующую части, так как зубья, расположенные на конической поверхности, являются одновременно и режущими, и калибрующими. Развертки твердосплавные. Условия резания при развертывании благоприятны для применения твердых сплавов, так как для этих инструментов характерны малые нагрузки на режущие зубья, устойчивое положение в отверстии и высокая жесткость. Применение твердых сплавов благодаря их высокой износостойкости в несколько раз повышает стойкость разверток, особенно при обработке отверстий в труднообрабатываемых сталях и высокопрочных чугунах. Однако реализовать возможность повышения скорости резания в несколько раз при использовании твердосплавных разверток не удается из-за возникновения вибраций, ухудшающих качество обработанной поверхности. Только в конструкциях разверток одностороннего резания с использованием внутреннего напорного охлаждения и с работой хвостовика на растяжение удалось при обработке конструкционных сталей достичь скоростей резания v = 120 м/мин.



23. Основные типы расточного инструмента для обработки отверстий, их назначение. Двухсторонние пластинчатые резцы-блоки

Расточные инструменты применяются для увеличения диаметров отверстий и являются широко универсальными инструментами, так как, в отличие от зенкеров, разверток и других инструментов, допускают регулировку (настройку) режущих кромок в радиальном направлении.

Расточными инструментами обрабатывают отверстия диаметром 1...1 000 мм и более с точностью JT5...JT6 и шероховатостью Ra 0,8...1,6.

В механообработке нашли применение следующие типы расточных инструментов:

1) стержневые резцы;

2) двухсторонние пластинчатые резцы-блоки;

3) расточные головки для обработки неглубоких отверстий;

4) расточные головки для обработки глубоких отверстий.

Двухсторонние пластинчатые резцы-блоки применяют для предварительного и окончательного растачивания отверстий диаметром более 25 мм. По сравнению с однолезвийными инструментами они обладают большей производительностью, обеспечивают большую точность и низкую шероховатость поверхности отверстий.

Резцы-блоки изготавливают или целиком из быстрорежущей стали, или оснащают пластинами из твердого сплава, а для увеличения стойкости изготавливают сборными и регулируемыми по диаметру.

Крепление пластинчатых расточных резцов в оправках либо осуществляется неподвижно для d - 50...150 мм (рис. 2, а), либо допускают «плавание» по одной оси (двухлезвийные блоки (рис. 2, б, в). Выпадению резца-блока 1 из борштанги 2 препятствует винт 3, входящий с зазором в отверстие, выполненное в корпусе резца-блока (рис. 2, б). Известны конструкции четырех и более лезвийных блоков, «плавающих» с помощью крестовины по двум взаимно перпендикулярным осям.

«Плавающее» крепление резцов-блоков для d - 25...600 мм применяется для компенсации углового и линейного несовпадения осей обрабатываемых отверстий и инструмента. Указанное несовпадение осей происходит из-за погрешностей установки заготовки (инструмента) и зажимных патронов, деформаций элементов технологической системы и других факторов и приводит к снижению точности обработки и стойкости инструмента.



24. Основные типы расточного инструмента для обработки отверстий, их назначение. Расточные головки для обработки неглубоких отверстий

Расточные инструменты применяются для увеличения диаметров отверстий и являются широко универсальными инструментами, так как, в отличие от зенкеров, разверток и других инструментов, допускают регулировку (настройку) режущих кромок в радиальном направлении.

Расточными инструментами обрабатывают отверстия диаметром 1...1 000 мм и более с точностью JT5...JT6 и шероховатостью Ra 0,8...1,6.

В механообработке нашли применение следующие типы расточных инструментов:

1) стержневые резцы;

2) двухсторонние пластинчатые резцы-блоки;

3) расточные головки для обработки неглубоких отверстий;

4) расточные головки для обработки глубоких отверстий.

Расточные головки, работающие за счет увеличения числа режущих кромок теоретически могут развивать любую производительность. Однако на практике обычно используют двух- трехрезцовые (для чистовой обработки) или четырех-восьмирезцовые (для предварительной обработки) расточные головки.



25. Основные типы расточного инструмента для обработки отверстий, их назначение. Расточные головки для обработки глубоких отверстий

Расточные инструменты применяются для увеличения диаметров отверстий и являются широко универсальными инструментами, так как, в отличие от зенкеров, разверток и других инструментов, допускают регулировку (настройку) режущих кромок в радиальном направлении.

Расточными инструментами обрабатывают отверстия диаметром 1...1 000 мм и более с точностью JT5...JT6 и шероховатостью Ra 0,8...1,6.

В механообработке нашли применение следующие типы расточных инструментов:

1) стержневые резцы;

2) двухсторонние пластинчатые резцы-блоки;

3) расточные головки для обработки неглубоких отверстий;

4) расточные головки для обработки глубоких отверстий.

Расточные головки для обработки глубоких отверстий относятся к инструментам одностороннего резания с определенностью базирования.

На рис. 4 показана такая головка, предназначенная для растачивания глубоких отверстий диаметром 45...250 мм. Режущий элемент головки выполнен в виде кассеты 4 с продольной шпонкой, входящей в соответствующий паз на корпусе 5 головки. Кассета крепится в корпусе винтом 7. На ней с помощью клина 6 закреплена твердосплавная пластина 1 ромбической формы, которая имеет две режущие кромки. Настройка головки на диаметр производится путем смены направляющих 2 и регулировки вылета кассеты. В процессе обработки три твердосплавные направляющие 2 под действием радиальных составляющих сил резания и трения прижимаются к поверхности обработанного отверстия, обеспечивая тем самым поперечную устойчивость инструмента. Три пластмассовые (из полиамида) направляющие 3 служат для гашения колебаний расточной головки.

Размещено на http://www.allbest.ru/

26. Комбинированные инструменты для обработки отверстий, их конструктивные особенности и назначение

Комбинированные инструменты - это соединение двух и более одно- или разнотипных инструментов, закрепленных на одном корпусе, которое позволяет за один проход совмещать несколько операций или переходов. Благодаря этому значительно сокращается машинное и вспомогательное время и повышается производительность процесса обработки отверстий. Эти инструменты применяются на сверлильных, револьверных, расточных, агрегатных станках, токарных автоматах, автоматических линиях и обрабатывающих центрах.

При обработке цилиндрических отверстий широко используются комбинированные инструменты, являющиеся соединениями инструментов разных типов: сверло -- зенкер, сверло - метчик, сверло - развертка, зенкер - развертка и др.

При обработке ступенчатых отверстий применяются соединения однотипных инструментов: ступенчатые сверла, зенкеры, развертки и др. При этом значительно уменьшается отклонение от соосности ступеней и повышается точность размеров между торцами обработанных поверхностей. Число ступеней в таких инструментах может доходить до шести, а число объединенных элементарных инструментов - до пяти. Выбор числа ступеней определяется требованиями достижения наибольшей производительности, точности и низкой шероховатости обработанных отверстий. Диаметры промежуточных ступеней инструмента назначают в зависимости от вида ступеней, величины снимаемого припуска, а также от схемы распределения припуска между ступенями. Диаметр последней ступени рассчитывают с учетом допуска на диаметр обработанного отверстия, величины его разбивки или усадки и допуска на износ инструмента.

Число зубьев у комбинированных инструментов с целью удобства измерения при контроле диаметра принимается четным и берется в зависимости от припуска на обработку, условий отвода стружки и величин сил и крутящих моментов, действующих на инструмент.

Для обеспечения надежного отвода стружки увеличивают размеры и угол наклона стружечных канавок, применяют стружкодробящие устройства и внутреннее напорное охлаждение. При этом стружкоотводящие канавки каждой ступени должны плавно сопрягаться с канавкой последующей ступени, не создавая препятствий для отвода стружки.

Ступенчатые сверла применяют в основном двух вариантов:

1) все ступенчато расположенные части разных диаметров сверла имеют одну общую канавку (рис. 7, а);

2) каждая из составляющих частей сверла имеет свои стружечные канавки по длине рабочей части инструмента (рис. 7, б).

Из них сверла первого варианта значительно проще в изготовлении, чем сверла второго варианта, но имеют меньший запас на переточку.

Ступенчатый зенкер (рис. 7, в) должен иметь канавки, объем которых позволял бы надежно отводить стружку от обеих ступеней зенкера. С целью облегчения заточки ступенчатые зенкеры часто делают сборными, При этом первую ступень зенкера выполняют в виде отдельного зенкера, снабженного коническим хвостовиком, входящим в соответствующее коническое отверстие зенкера, который предназначен для обработки второй ступени.

Ступенчатая развертка (рис. 7, г) представляет собой инструмент для совмещенной обработки нескольких отверстий, расположенных соосно.

Для повышения точности обработки комбинированные развертки снабжают передними и (или) задними направляющими (рис. 7, д) либо направляющими, расположенными в средней части развертки.



27. Назначение и типы протяжек, принцип работы, достоинства и недостатки

Протяжки - это многозубые высокопроизводительные инструменты, нашедшие широкое применение в серийном и особенно в массовом производствах. Они относятся к инструментам с конструктивной подачей, так как при протягивании движение подачи отсутствует.

Деление припуска между зубьями протяжки осуществляется за счет превышения по высоте или ширине каждого последующего зуба относительно предыдущего.

Протяжки, применяемые для обработки отверстий различных форм, называются внутренними протяжками. Для обработки наружных поверхностей, т. е. поверхностей с открытым незамкнутым контуром, применяют наружные протяжки.

При внутреннем протягивании обработке подвергаются детали с внутренним замкнутым контуром - отверстия цилиндрические, шлицевые, шпоночные, многогранные и др. При наружном протягивании обработке подвергаются детали с незамкнутым контуром.

Главное движение протяжки, обеспечивающее процесс резания, чаще всего прямолинейное, поступательное. Реже встречаются протяжки с вращательным или винтовым главным движением.

Процесс протягивания осуществляется на специальных горизонтальных или вертикальных протяжных станках.

достоинствам процесса протягивания:

- высокая производительность, так как в процессе резания снимается припуск одновременно несколькими зубьями, при этом активная длина режущих кромок очень большая, хотя скорость резания невелика (6...12 м/мин). Так, например, при протягивании отверстия диаметром 30 мм одновременно пятью зубьями ширина срезаемого слоя составляет около 470 мм. В целом производительность при протягивании в 3-12 раз выше, чем при других видах обработки;

- высокая точность (JT1 ГГ8) и низкая шероховатость (Ra 0,32...2,5) обработанных поверхностей благодаря наличию черновых, чистовых и калибрующих зубьев, а в некоторых конструкциях протяжек еще и выглаживающих зубьев. Протягивание заменяет фрезерование, строгание, зенкерование, развертывание, а иногда и шлифование;

- высокая стойкость инструмента, исчисляемая несколькими тысячами деталей. Это достигается благодаря оптимальным условиям резания и большим запасам на переточку;

- простота конструкции станков, так как при протягивании отсутствует движение подачи, поэтому станки не имеют коробок подач, а главное движение осуществляется с помощью силовых гидроцилиндров.

К недостаткам протяжек можно отнести:

1) высокие трудоемкость и стоимость инструмента из-за сложности конструкций протяжек и высоких требований к точности их изготовления;

1) протяжки - это специальные инструменты, предназначенные для изготовления деталей только одного типоразмера;

1) высокие затраты на переточку, обусловленные сложностью конструкций этих инструментов.

Экономическая эффективность применения протяжек достигается лишь в массовом и серийном производствах. Однако даже на предприятиях с единичным и мелкосерийным производствами протяжки могут дать значительный экономический эффект при обработке сложных фасонных отверстий, если формы обрабатываемых поверхностей и их размеры имеют узкие допуски. Например, при протягивании многошлицевых отверстий экономически оправдано применение протяжек даже при партии 50 деталей в год, а круглых отверстий - не менее 200 деталей.

...