Внутренним отводом стружки.

Для обеспечения формы стружки, способствующей её хорошему отводу, на передней поверхности сверл с внутренним отводом стружки делают стружколомающие канавки.

Эжекторное сверло для глубокого сверления показано на рисунке 3.9. Такие сверла делают диаметром 20 – 65 мм, имеют две режущие кромки, т.е. являются инструментами двустороннего резания.

 

Рис. 3.9. Эжекторное сверло.

Головку 2 сверла навинчивают на наружную трубку 3, являющуюся несущим корпусом или стеблем. Режущую часть 1 сверла оснащают пластинами из твердого сплава. Стружка срезается в виде сравнительно узких ленточек и легче удаляется. На передней поверхности твердосплавных пластин сделаны уступы шириной b=1,2 – 2 мм и высотой а=0,4 – 0,55 мм для ломания стружки. Особенностью эжекторных сверл является эффект подвода СОЖ, уходящей вместе со стружкой в результате разряжения и перепада давления, создаваемого внутри корпуса сверла. Разряжение происходит вследствие разделения прямого потока жидкости на два направления.

Прямой поток СОЖ подается под давлением 2 – 3 МПа по каналу А. Не доходя до режущей части, он разделяется: примерно 0,7 части жидкости продолжает движение в зону резания, а 0,3 части направляется обратно через щели или прорези Б во внутренний канал трубы 4. Между потоком жидкости со стружкой, идущим от режущих кромок, и потоком, уходящим через щели Б по трубе 4, создается разряжение и перепад давления. В результате, основной поток СОЖ, захвативший стружку, как бы засасывается предыдущим потоком и движется с большой скоростью. Это несколько повышает эффективность удаления стружки при глубоком сверлении. Такие сверла также имеют направляющие планки 5 из твердого сплава.

Эжекторные сверла работают при скоростях 25 – 200 м/мин с подачей 0,15 – 0,7 мм/об. Их применяют при глубоком сверлении различных обрабатываемых материалов. Сверла обеспечивают точность обработки 9 – 11 квалитета и шероховатость поверхности R_a=1,25 – 0,63 мкм.

Производительность обработки такими сверлами увеличивается в 5 раз за счет повышения скорости резания и подачи.

Головки для кольцевого сверления глубоких отверстий бывают цельными из быстрорежущей стали (диаметр 30 – 60 мм), с напаянными твердосплавными пластинами (диаметр 30 – 150 мм), сборные со вставными зубьями из быстрорежущей стали (диаметр более 70 мм) и сборные со вставными зубьями, на которые напаяны пластины из твердого сплава (диаметр более 100 мм). Головка соединяется с несущим пустотелым стеблем с помощью резьбы.

Сущность кольцевого сверления состоит в том, что по всей длине детали как бы прорезается кольцевая полость, В результате получается отверстие нужного диаметра и сердечник остается цельным при сравнительно большом диаметре, или же он ломается при сверлении, если его диаметр небольшой. Сердечник проходит внутри головки и стебля. Вследствие этого значительно уменьшается площадь срезаемого слоя и работа резания. На рисунке 3.10 показана головка для кольцевого сверления.

 

Рис. 3.10. Головка для кольцевого сверления.

СОЖ под давлением до 5 МПа подается во внутреннюю кольцевую полость А; проходя через зону резания, она направляется по наружным каналам Б головки, унося с собой стружку. Эти канавки расположены на наружной поверхности несущего стебля.

Длина головки l=(0,8 – 1,5)D, где D – диаметр обрабатываемого отверстия; длина рабочей части l₁=0,7D. В зависимости от диаметра головки число зубьев z=4 – 12. На зубьях делается направляющая ленточка шириной 0,8 – 1,5 мм с обратной конусностью 30^/ - 35^/. Ширина реза (зубьев) для головок диметром 30 – 150 мм В=(0,05D…3)L^0,15 мм и для головок диаметром более 150 мм В=(0,03D…6)L^0,15 мм, где L – длина обрабатываемого отверстия. Ширина стружечной канавки m=В. Зубья и канавки в головке имеют наклон к оси под углом w=5⁰ и затачиваются по задней поверхности под углом a=6 – 8⁰. Главный угол в плане j=60⁰.

Головки, оснащенные твердым сплавом, работают при скорости резания до 160 м/мин и подаче 0,008 – 0,012 мм на зуб. Кольцевое сверление обеспечивает обработку отверстий 11 – 12 квалитетов точности и шероховатость поверхности R_Z=20 – 40 мкм.

3.4. Зенкеры.

Зенкеры применяются для увеличения диаметров цилиндрических отверстий, с целью повышения их точности и уменьшения шероховатости, получения отверстий заданного профиля, полученных после сверления, отливки, ковки, штамповки, а также для обработки торцовых поверхностей, бобышек, выступов и др.

Кинематика резания при зенкеровании, подобно сверлению, сводится к вращению зенкера вокруг своей оси и поступательному движению подачи вдоль оси инструмента.

По виду обработки зенкеры разделяются на следующие основные группы:

• 
  цилиндрические зенкеры, служащие для расширения на 1,0 – 0,8 мм цилиндрических отверстий (рис.3.11, а);
• 
  цилиндрические зенкеры с направляющей цапфой, предназначенные для обработки цилиндрических углублений под головки винтов (рис.3.11, б);
• 
  конические зенкеры для обработки конических углублений под головки винтов, гнезд под клапаны, снятия фасок (рис.3.11, в);
• 
  торцевые зенкеры для зачистки торцевых плоскостей бобышек, приливов (рис.3.11, г).

 

Рис. 3.11. Типы зенкеров.

По способу крепления зенкеры делят на хвостовые и насадные. Они могут быть хвостовыми цельными, хвостовыми сборными со вставными ножами, насадными цельными и насадными сборными. Хвостовые зенкеры подобно сверлам крепят с помощью цилиндрических или конических хвостовиков, насадные зенкеры имеют коническое посадочное отверстие (конусность 1:30) и торцовую шпонку для предохранения от провертывания при работе.

Зенкеры делают из быстрорежущей стали или с пластинами твердого сплава.

Зенкеры из быстрорежущей стали изготовляют хвостовыми цельными диаметром от 10 до 40 мм, хвостовыми сборными со вставными ножами диаметром от 32 до 80 мм, насадными цельными диаметром от 25 до 60 мм и насадными сборными диаметром от 40 до 120 мм. Хвостовые зенкеры делают сварными – рабочая часть из быстрорежущей стали, хвостовик из сталей 45, 40Х, 45Х. Место сварки делают обычно на шейке. Конструкция хвостового цельного зенкера приведена на рисунке 3.12, а. Рабочая часть зенкера состоит из задней поверхности 1, главной задней поверхности 2, вспомогательной задней поверхности (ленточки) 3, главной режущей кромки 4, вспомогательной режущей кромки 5 и вершины 6 зуба зенкера.

Рис.3.12. Зенкеры из быстрорежущей стали.

Рабочая часть зенкера состоит из режущей и калибрующей частей. Длина режущей части l _P определяется в зависимости от глубины резания t и главного угла в плане j:

l_P=(t+ a)ctgj,

где а =(0,5…1,0)t, а – дополнительная длина для облегчения центрирования зенкера в отверстии в начале работы.

Главный угол в плане j оказывает прямое влияние на размеры поперечного сечения срезаемого слоя, а следовательно, на возникающие при резании силы. Угол j обычно принимают равным 60⁰, но для увеличения стойкости иногда делают переходную кромку под углом j^/=30⁰. У зенкеров для обработки глухих отверстий угол j увеличивают до 90⁰. Задний угол на режущей части зенкера выбирают в пределах 6 – 10⁰. Заднюю поверхность зенкера на режущей части оформляют по конической, винтовой или плоской поверхностям.

Калибрующая часть обеспечивает получение требуемого размера отверстия, направление зенкера в процессе обработки и служит запасом на переточки режущей части. На калибрующей части вдоль режущей кромки оставляют ленточки шириной 0,8 – 2,5 мм в зависимости от диаметра зенкера. С увеличением ширины ленточки наблюдается большое налипание на нее стружки, что ухудшает процесс резания. Высота ленточки 0,2 – 1,0 мм. Для облегчения процесса резания на калибрующей части делают обратную конусность в пределах 0,04 – 0,10 мм на 100 мм длины. Утонение зенкера играет такую же роль, как и вспомогательный угол в плане у резцов. Канавки у зенкеров делают винтовые, косые и прямые. Наиболее широко применяют винтовые канавки. Косые канавки применяют у зенкеров со вставными ножами. Прямые канавки применяют для зенкеров, оснащенных твердым сплавом, предназначенных для обработки материалов, дающих стружку надлома. Для повышения прочности и жесткости у хвостовых зенкеров диаметр сердцевины увеличивается к хвостовику на 1 – 2 мм.

У хвостовых зенкеров угол наклона канавок w=15…25⁰, у насадных w=15…20⁰. Большие значения угла w принимают при обработке заготовок из более вязких материалов. Угол w определяют передний угол в осевом направлении. Угол наклона стружечных канавок для точек, не лежащих на наружном диаметре, tgw_x=r_xtgw/t, где r_x – радиус, на котором определяют угол наклона стружечной канавки; r - наружный диаметр зенкера.

Передний угол зенкера в нормальном сечении к режущей кромки определяют для зенкеров, у которых режущая кромка расположена по радиусу (l=0⁰).

tgg_нх=tgw_x/sinj.

Диаметр зенкера для обработки отверстий устанавливают в зависимости от его назначения. Диаметр зенкера, предназначенного для обработки отверстий под последующее развертывание, определяют с учетом припуска под развертывание. Диаметр зенкера для окончательной обработки определяют по диаметру обрабатываемого отверстия с учетом допуска на отверстие, разбивки и запаса на изнашивание. Разбивку обычно принимают равной 0,3 – 0,4 допуска на обрабатываемое отверстие. Допуск на изготовление принимают равным 0,25 допуска на отверстие.

Заднюю поверхность у зенкеров сборной конструкции оформляют по плоскости. Для крепления ножей на корпусе делают косые пазы, наклоненные к оси под углом w=10…20⁰. Передняя поверхность корпуса плоская. Ножи имеют клиновидную форму с углом клина 5⁰, их крепят в корпусе с помощью рифлений.

Хвостовые цельные зенкера имеют три зуба, насадные цельные – четыре. Форма профиля поперечного сечения зенкера, имеющего три зуба, показана на рисунке 3.12, г.

Форма профиля зенкера, имеющего четыре зуба, показана на рисунке 3.12, д. Высота зуба этих зенкеров h=(0,1…0,16)d. Спинка зуба криволинейная, что позволяет обрабатывать зуб за один проход, тогда как профиль, указанный на рисунке 3.12, г, требует раздельной обработки канавки и спинки зуба. Наиболее часто зенкеры изготовляют с расположением режущей кромки по радиусу (l=0⁰) (рис.3.12, е). Отрицательное значение угла l принимают для направления стружки в сторону обрабатываемой поверхности, т.е. в направлении подачи, что обеспечивает лучшее качество обработанной, однако это возможно только при обработке сквозных отверстий. При положительном значении угла l стружка направляется в сторону хвостовика, т.е. против направления подачи. Положительный угол l увеличивает прочность режущей части в месте перехода режущей кромки в калибрующую часть.

Зенкеры, оснащенные твердосплавными пластинами, могут быть составными и сборными. Составные хвостовые зенкеры изготовляют диаметром 14 – 50 мм, насадные зенкеры 32 – 80 мм, насадные сборные зенкеры диаметром 40 – 120 мм. Хвостовые зенкеры имеют три зуба, насадные четыре, сборные зенкеры – четыре – шесть зубов. Корпуса зенкеров, оснащаемые пластинами из твердого сплава, делают из сталей 40Х, 45Х, 9ХС или из быстрорежущей стали.

Хвостовые (рис.3.13, а) и насадные (рис.3.13, б) составные зенкеры имеют винтовые стружечные канавки с углом наклона 15 – 20⁰. Для облегчения заточки и шлифования пластины в этих зенкерах напаивают в наклонных пазах, угол наклона которых на 3 – 5⁰ меньше угла наклона винтовой стружечной канавки.

 

Рис. 3.13. Конструкция зенкеров, оснащенных пластинами

Из твердого сплава.

Передний угол у них равен углу врезания пластины и составляет 10⁰. Для увеличения прочности режущей части в месте перехода режущей кромки в калибрующую часть зенкеры, оснащенные пластинами из твердого сплава, обычно делают с положительным углом l (рис.3.12, е).

Формы профиля поперечного сечения зенкеров, имеющих три и четыре зуба, показаны соответственно на рисунке 3.13, в, г. Форма профиля подобна форме профиля, применяемой у зенкеров из быстрорежущей стали, за исключением вреза пластин из твердого сплава. Это вызывает необходимость усиления профиля зуба для создания под пластиной прочной основы.

Сборный насадной зенкер показан на рисунке 3.13, д. На корпусе зенкера делают для крепления ножей косые канавки, наклоненные к оси зенкера под углом w=10…15⁰. Передняя поверхность корпуса плоская. Число зубьев у таких зенкеров z=4…6. Ножи в корпусе закреплены с помощью рифлений и клина. Угол клина 5⁰.

Составной зенкер с прямыми канавками (рис.3.13, е) предназначен для обработки заготовок из закаленных сталей. Передний угол делают отрицательным (-15⁰) для упрочнения режущей кромки и направления схода стружки вперед по направлению подачи. Задний угол равен 10⁰. Главный угол в плане j=60⁰, угол переходной кромки j^/=15⁰. Длина рабочей части зенкера равна длине пластины из твердого сплава. Для лучшего направления в процессе работы зенкер имеет переднее направление.

Для облегчения заданных параметров режущей части (j, g и l) у зенкеров, оснащенных пластинами из твердого сплава или сборных зенкеров со вставными ножами, необходимо определить угол наклона w и смещение Е относительно диаметральной плоскости паза под пластину или нож на торце зенкера. На рисунке 3.14, а показаны геометрические параметры, задаваемые для вершины лезвия А, а также параметры установки w и Е составного зенкера, оснащенного пластинами из твердого сплава.

Рис. 3.14. Параметры установки пластин или ножей у зенкеров, оснащенных пластинами из твердого сплава и сборных зенкеров.

Для определения параметров w и Е необходимо знать значение торцового g₁ и осевого g_II передних углов, определяемых соответственно в плоскостях I – I (проекция 2) и II – II (проекция 1).

Углы g₁ и g_II определяют по формулам:

Угол w - проекция угла g₂ на плоскость чертежа (смотри проекцию 3) можно определить по формуле:

.

Смещение Е (проекция 1, 3): Е= l +Ltgw, где l =R₀Sing, здесь R₀ – радиус инструмента; L – длина заборной части или вылет ножа относительно корпуса инструмента.

С учетом знаков углов g и l в приведенных формулах значения углов g₁ и g_II и w могут быть как положительными, так и отрицательными (рис.3.14, б, в). Например, на рисунке 3.14, в углы g₁ и w отрицательные и Е=l-Ltgw<0.

Расстояние Н от оси зенкера до дна паза под пластину твердого сплава зависит от радиуса инструмента, ширины b пластины:

H=R₀ – b+0,5d,

где d=0,2…0,4 мм – припуск на шлифование инструмента по диаметру.

Разработаны также конструкции зенкеров с механическим креплением круглых пластин из быстрорежущей стали или из твердого сплава (рис.3.15).

Рис. 3.15. Зенкер с механическим креплением пластин.

У этого зенкера угол в плане непрерывно меняется по длине режущей кромки, меньшее значение у перехода к калибрующей части, что улучшает качество обработанной поверхности. Пластины 2 в корпусе 1 крепят центральным винтом 3, штоком 4 и винтом 5.

Диаметр в начале режущей части зенкера меньше диаметра предварительно обработанного отверстия на 1 – 2 глубины резания.

Угол наклона l оказывает существенное влияние на направление выхода стружки. При отрицательных значениях угла l=-5…-10⁰ стружка движется по направлению подачи в предварительно обработанное отверстие, поэтому такие значения угла l возможны только у зенкеров для обработки сквозных отверстий. При обработке глухих выбирают l=0⁰. У твердосплавных зенкеров, для упрочнения вершины зуба применяют положительное значение l=10…15⁰.

3.5. Развертки.

Развертки применяют главным образом для окончательной обработки отверстий 6 – 11 квалитета точности с шероховатостью поверхности R_a=0,32 – 2,5 мкм. Процесс развертывания принципиально не отличается от процесса зенкерования. Здесь та же кинематика резания, что и при зенкеровании.

Однако при развертывании точность обработки отверстий выше, а шероховатость поверхности ниже, чем при зенкеровании. Это объясняется тем, что развертки имеют большее число зубьев и удаляют меньший припуск. В результате уменьшается толщина срезаемого слоя, улучшается направление и повышается устойчивость в работе, что благоприятно влияет на точность обработки. Кроме того, развертки, как чистовой инструмент, делаются более качественно и более точно, чем зенкеры. Во всех случаях под развертывание отверстия предварительно обрабатывают сверлением, зенкерованием, растачиванием.

Развертки разделяются: по способу применения – на ручные и машинные, по форме обрабатываемого отверстия – на цилиндрические и конические, по методу закрепления – на концевые (хвостовые) и насадные, по конструкции – на цельные и сборные.

Ручные развертки применяют для обработки цилиндрических и конических отверстий вручную. Развертки диаметром 3 – 40 мм имеют цилиндрический хвостовик с квадратом, которым они закрепляются в воротке. Для уменьшения осевой силы резания и лучшего направления развертки во время её врезания угол заборного конуса у режущей части делают небольшим, а длину калибрующей части больше, чем у машинных разверток. В остальном режущая часть ручных разверток не отличается от машинных.

Машинные развертки применяют для обработки отверстия на сверлильных, токарных, револьверных, координатно-расточных и других станках.

Ручные развертки изготовляют из быстрорежущей стали, а также из легированной стали 9ХС, так как они работают при малых скоростях резания. Машинные развертки диаметром 3 – 50 мм и ножи для сборных разверток диаметром 40 – 100 мм изготовляют из быстрорежущей стали или оснащают пластинами из твердого сплава. Машинные хвостовые развертки с диаметром рабочей части 10 мм и выше изготовляют сварными. Хвостовик у этих разверток делают из сталей 45 или 40Х. Корпуса сборных разверток и разверток, оснащенных пластинами из твердого сплава, делают из стали 40Х, корпуса ножей сборных разверток – из сталей У7 и У8.

На рисунке 3.16 представлены конструкции цилиндрической ручной (рис.3.16, а) и машинных хвостовой (рис.3.16, б) и насадной (рис.3.16, в) разверток. Рабочая часть разверток состоит из режущей и калибрующих частей.

 

Рис. 3.16. Развертки для обработки цилиндрических отверстий.

Зубья расположенные на режущей части, затачивают на остро, без оставления ленточки; на калибрующей части по задней поверхности вдоль режущей кромки оставляют цилиндрическую ленточку шириной 0,05 – 0,3 мм для лучшего направления при работе и сохранения диаметра развертки. Угол в плане на режущей части для ручных разверток находится в пределах 1 – 2⁰ для лучшего направления развертки в начале работы, у машинных – в пределах 5 – 45⁰. При обработке заготовок из чугуна угол j=5⁰, а при обработке заготовок из стали j=15⁰. У разверток, имеющих угол j¹45⁰ в начале режущей части, для облегчения захода развертки в отверстие делают направляющий конус под углом j^/=45⁰ и длиной 1,5 – 3 мм. Диаметр развертки в начале режущей части делают меньше предварительно подготовленного отверстия на 0,3 – 0,4 припуска под развертывание, это необходимо, чтобы обеспечить свободный вход развертки в отверстие и улучшить её первоначальное направление. Рабочую часть у ручных разверток делают длиной 4 – 10 диаметров развертки, а у машинных – 2 – 0,75 диаметра.

Калибрующую часть у разверток на длине 0,5 – 0,4 рабочей части делают цилиндрической, далее делают для уменьшения разбивки отверстия обратную конусность. У ручных разверток обратная конусность равна 0,010 – 0,015 мм на 100 мм длины, у машинных – 0,04 – 0,10 мм на длине 100 мм. Передний угол у разверток обычно принимают равным 0⁰. У черновых разверток и при обработке заготовок из вязких материалов передний угол равен 5 – 10⁰. Задние углы у разверток выбирают в пределах от 6⁰ до 15⁰. При обработке заготовок из сталей a=6…10⁰; при обработке заготовок из алюминиевых сплавов a=10…15⁰.

Для улучшения качества обработанной поверхности число зубьев у разверток делается больше, чем у зенкеров, и в зависимости от диаметра его принимают равным 6 – 14. Для ручных и машинных разверток диаметром 3 – 50 мм ориентировочное число зубьев для машинных разверток сборной конструкции , где d – диаметр развертки.

Большинство разверток изготовляют с прямым зубом. Форма зубьев показана на рисунке 3.16, г. Вогнутая форма спинки зуба увеличивает пространство для размещения стружки, её рекомендуется делать при обработке заготовок из вязких материалов. Окружной шаг зубьев делают равномерным и неравномерным. Применение разверток с неравномерным шагом улучшает качество обработанных отверстий (снижает шероховатость поверхности, уменьшает их граненность). Для удобства измерения развертки, как правило, изготавливают с четным числом зубьев, а в случае неравномерности окружного шага накрестлежащие углы у них делают равными (рис.3.16, д), так, чтобы режущие кромки противоположных зубьев находились в одной осевой плоскости.

Для рассматриваемого на рисунке случая, при z=8, центральные углы, определяющие окружные шаги развертки, будут: w₁=41⁰53^/; w₂=44⁰05^/; w₃=46⁰06^/; w₄=47⁰56^/.

В тех случаях, когда развертки предназначены для обработки отверстий с продольными канавками или отверстий, прерывающихся по длине, развертки делают с винтовым зубом. Направление винтовых зубьев обратно направлению резания для предупреждения от самозатягивания и заедания развертки. Угол наклона канавок w выбирают в зависимости от материала заготовки: для серого чугуна и твердой стали w=7…8⁰, для ковкого чугуна и стали w=12…20⁰, для алюминия и легких сплавов w=35…45⁰.

Конструкции насадных регулируемых разверток со вставными ножами приведены на рисунке 3.16, е, ж и рассмотрены способы крепления ножей с рифлениями клином (рис.3.16, е) и винтами (рис.3.16, ж). Рифления делают под углом 5⁰ к оси развертки, что обеспечивает увеличение диаметра развертки при передвижении ножей к заднему торцу развертки. При недостаточности такой регулировки ножи могут быть переставлены в следующие рифления корпуса, что увеличит размер диаметра развертки. Для развертывания отверстий диаметром от 40 до 300 мм применяют развертки, показанные на рисунке 3.16, ж. Ножи у них устанавливают в точные пазы и крепят к корпусу винтами. При необходимости регулировки диаметра под основание ножа подкладывают прокладки. После перестановки ножей развертки должны быть прошлифованы на необходимый размер и заточены. Указанные конструкции разверток изготавливают также и с ножами, оснащенными напаянными пластинами из твердого сплава. Кроме того, широко применяют развертки с пластинами твердого сплава, напаянными непосредственно на корпус (рис.3.16, з). Развертки диаметром до 6 мм изготовляют целиком из твердого сплава, а развертки диаметром 3 – 12 мм изготовляют с рабочей частью из твердого сплава, которую впаивают в стальной хвостовик (рис.3.16, и).

Диаметр калибрующей части развертки зависит от диаметра обрабатываемого отверстия. При определении диаметра развертки необходимо учитывать разбивку отверстия разверткой, допуск на ее изготовление, изнашивание (рис.3.16, к). Разбивка отверстия зависит от диаметра отверстия, материала заготовки, режимов резания, охлаждающей жидкости, конструктивных и геометрических параметров, способа крепления, состояния станка, неточностей установки.

При обработке деталей с тонкими стенками, а также заготовок из вязких и пластичных материалов недостаточно острой разверткой разбивка может стать отрицательной, т.е. произойдет усадка, и при этом диаметр обрабатываемого отверстия получится меньше диаметра развертки. В большинстве случаев при развертывании получают положительную разбивку. При обработке отверстия 5 – 8 квалитетов точности максимальная разбивка DА_{РАЗБМАХ}, и допуск DА_ИЗГ на погрешность изготовления диаметра развертки принимают равным 1/3 допуска на диаметр отверстия DА: DА_{РАЗБМАХ}=DА_ИЗГ=DА/3. После окончательного изнашивания диаметр перешлифованной развертки может быть меньше диаметра отверстия на величину минимальной разбивки, так как из – за наличия её будет обеспечиваться размер отверстия, не выходящий за пределы допусков. Исходя из этого запас на изнашивание развертки при обработке отверстий 5 квалитета точности DА_ИЗН»0,60DА, при обработке отверстий 7 квалитета точности DА_ИЗН»0,55DА, при обработке отверстий 8 квалитета точности DА_ИЗН»0,45DА.

Конические развертки применяют для превращения цилиндрического отверстия в коническое или для калибрования конического отверстия, предварительно обработанного другим инструментом. Для получения отверстий под конус Морзе (из цилиндрического) обычно применяют комплект разверток из трех или двух штук (рис.3.17).

 

Рис.3.17 Комплект развёрток для обработки отверстий под конуса Морзе и метрические: а – черновая; б – промежуточная; в - чистовая

Первая (рис.3.17, а) имеет ступени на зубьях, расположенные по винтовой линии на конусе с углом, равным углу наклона конуса Морзе, направление резьбы совпадает с направлением резания. Эта развертка превращает цилиндрическое отверстие в ступенчатое. Развертки имеют от трех до восьми зубьев в зависимости от размеров обрабатываемого конуса, они затылованы по задней поверхности.

Вторая развертка (рис.3.17, б) имеет форму, соответствующую форме обрабатываемого отверстия, её зубья для дробления стружки пересекаются прямоугольной резьбой, имеющей направление, обратное направлению резания. Шаг резьбы Р=1,5…3 мм, ширина канавки 0,4Р, глубина 0,2Р. Третья развертка (рис.3.17, в) по конструкции отличается от цилиндрических разверток тем, что зубья у нее расположены на конусе и имеют переменную глубину канавки.

Конические развертки обычно делают с равномерным шагом. При получении отверстия конусность 1:30 из подготовленного цилиндрического отверстия требуется удаление меньшего слоя металла и поэтому применяют две развертки (вторую и третью).

При обработке отверстий конусностью 1:50 и развертывании ранее подготовленных конических отверстий применяют только третью развертку.

3.6. Комбинированные инструменты для обработки отверстий.

Для совмещения операций или переходов при обработке ступенчатых отверстий применяются всевозможные комбинированные инструменты. Наиболее распространенными комбинированными инструментами для обработки отверстий являются ступенчатые сверла, зенкеры и развертки. Эти инструменты применяются на сверлильных, револьверных, агрегатных станках и токарных полуавтоматах, обеспечивая высокую производительность и простое обслуживание.

Комбинированные сверла (рис.3.18) и зенкеры (рис.3.19) при малом перепаде диаметров ступеней, изготовляются перешлифовкой обычных инструментов (рис.3.18, а и 3.19, а).

 

 

Рис. 3.18. Комбинированные сверла.

Такие инструменты допускают сравнительно небольшое количество переточек, ограниченное длиной ступени малого диаметра. Поэтому находят применение сверла и зенкеры с чередующимися зубьями (рис.3.18, б и 3.19, б). У этих инструментов для каждой режущей кромки создается прямая или винтовая канавка и соответствующая ей ленточка. Такие инструменты допускают значительное число переточек, так как калибрующий участок каждой ступени проходит по всей длине рабочей части.

 

Рис. 3.19. Комбинированные зенкеры с винтовыми и

Прямыми канавками.

Конструируя инструменты с чередующимися зубьями, варьируя глубиной, толщиной зубьев, угловым шагом, подбирают по возможности одинаковые углы впадин для того, чтобы при фрезеровании канавок меньшее число раз менять угловые фрезы. У рассматриваемых инструментов с чередующимися зубьями только калибрующая часть ступени наибольшего диаметра имеет цилиндрическую ленточку и обратную конусность. Ленточки калибрующих частей других ступеней шириной 0,5 – 0,6 мм не имеют обратной конусности и затачиваются по всей длине под вспомогательным задним углом, равным 5 – 6⁰. Для улучшения направления такие инструменты могут иметь специальную цилиндрическую направляющую часть.

Для обработки сложных отверстий большого диаметра применяют комбинированные инструменты со вставными зубьями. Эти зубья имеют фасонный профиль, соответствующий профилю детали (рис.3.20).

 

Рис. 3.20. Многоступенчатый зенкер.

Используются также составные комбинированные инструменты, которые представляют собой наборы простых инструментов, закрепленных на общей оправке. Преимущества этих инструментов заключаются в простоте их изготовления и заточки, а также в возможности легкой замены отдельных частей при их износе или поломке. Составной зенкер для обработки торца и ступенчатого отверстия состоит из трех инструментов, закрепленных с помощью гайки на одной оправке (рис.3.21).

 

Рис. 3.21. Набор зенкеров.

Крутящий момент различным инструментам набора передается поводковой частью оправки с помощью торцовых шпонок и крестообразного поводка, размещенного на оправке между зенкерами.

Комбинированные инструменты для обработки отверстий могут быть также разнотипными: сверла – зенкеры, зенкеры – развертки, сверла – метчики. Комбинированный зенкер 4 со сверлом снабжен двумя зубьями с винтовой задней поверхностью, на которой в шахматном порядке выполнены стружкоразделительные канавки (рис.3.22). В процессе эксплуатации зенкер перетачивают только по плоской передней поверхности. Зенкер закрепляется на оправке 1 и центрируется втулкой 3.

Рис. 3.22. Двузубый зенкер со сверлом.

Передача крутящего момента производится двумя штифтами 2, запрессованными в оправке. Инструмент снабжается вставкой в виде короткого сверла 5 с цилиндрическим хвостовиком, заканчивающимся резьбой.

Комбинированные инструменты могут также проектироваться для того, чтобы сообщать режущим элементам дополнительные вращательные или прямолинейно – поступательные перемещения, не предусмотренные кинематикой станка, что расширяет технологические возможности станков.

Для этого в конструкциях предусмотрены механизмы, которые позволяют изменять направление прямолинейного движения и преобразовывать вращательное движение в поступательное или поступательное во вращательное.

Изменение направления прямолинейно – поступательного движения обычно достигается за счет наклонных направляющих или рифлений, по которым и перемещаются сопряженные элементы. Так на рисунке 3.23 показан подобный инструмент для прорезки кольцевых канавок в глухих отверстиях.

 

Рис. 3.23. Инструмент для прорезки канавок в глухих отверстиях.

В тот момент, когда упор 1 коснется дна отверстия, скользящая втулка 4 с резцедержателем 9 остановится, а перемещающийся в направлении оси корпус 6 оправки, действуя на клин 8, вызовет поперечную подачу резцедержателя 9 с резцом и начнется прорезание канавки. При обратном перемещении корпуса 6 пружины 2 и 3 возвращают механизм в исходное положение. Глубина прорезаемой канавки регулируется гайками 5 и 7.

Преобразование поступательного движения во вращательное в комбинированных инструментах может осуществляться различными механизмами, в частности, при помощи резьбы с большим шагом, а также рейки и сопряженного с ней зубчатого колеса. Последний способ используют в инструменте для растачивания сферической поверхности (рис.3.24). Хвостовик 3 с зубчатой рейкой 2 может смещаться в осевом направлении относительно корпуса 5, на котором закреплена втулка 4 и смонтирована направляющая втулка 1. При опускании шпинделя втулка 4 упирается во втулку 1 и корпус 5 останавливается. При дальнейшем перемещении шпинделя рейка 2 приводит во вращение зубчатое колесо 7 и резец 6 и происходит обработка сферы.

Рис. 3.24. Головка для расточки сферы.

Возврат деталей в исходное положение при обратном движении шпинделя происходит под действием пружины.

Комбинированные инструменты в большинстве случаев являются специальными и применяются для обработки только определенных деталей главным образом в серийном или массовом производстве. Число ступеней комбинированного инструмента для обработки фасонных отверстий может доходить до шести. Ими могут обрабатывать соосные отверстия, находящиеся на некотором расстоянии друг от друга, а также многоступенчатые отверстия сложного профиля.

При конструировании комбинированных инструментов важно обеспечить надежный отвод стружки, так как иначе может произойти поломка инструмента при работе из – за пакетирования стружки в канавках. Улучшить отвод стружки от зоны можно увеличением объема стружечных канавок, уменьшением числа зубьев, увеличением угла наклона винтовых канавок, дроблением.

Линейные размеры комбинированных инструментов зависят от длины его ступеней, что определяется конфигурацией обрабатываемого отверстия и принятой технологической схемой обработки.

Для направления в работе комбинированные инструменты снабжаются специальной направляющей частью, что позволяет повысить точность обработки.

Комбинированные инструменты имеют большую площадь контакта с обрабатываемой заготовкой. При их применении, в результате больших суммарных сечений среза, возникают значительные силы резания. Все это необходимо учитывать при конструировании таких инструментов и их эксплуатации.

ПРОТЯЖКИ.

4.1. Назначение и основные типы.

Протяжка – многолезвийный инструмент с рядом последовательно выступающих одно над другим лезвий в направлении, перпендикулярном к направлению скорости главного движения, предназначенный для обработки при поступательном или вращательном главном движении лезвия и отсутствии движения подачи.

Протягивание является одним из наиболее производительных видов обработки металлов резанием. Высокая производительность объясняется большой суммарной длиной режущих кромок, одновременно участвующих в резании металла. Протягивание позволяет получить обработанные поверхности высокой точности с малой шероховатостью.

Протяжки применяют для обработки внутренних и наружных поверхностей заготовок с неизменными формой и размерами по длине обрабатываемой поверхности детали.

Режущая кромка каждого зуба не копирует путь предыдущего, а перемещается параллельно его траектории с углублением в образованную предыдущим зубом поверхность. Такой принцип обработки резанием называют протягиванием, а применяемый инструмент протяжкой или прошивкой (рис. 4.1.). В протяжках (рис. 4.1.а, б) сила резания приложена к передней рабочей части инструмента. В прошивках (рис. 4.1.в) сила резания приложена к задней рабочей части инструмента.

 

Рис. 4.1. Протяжка и прошивка и принцип их работы.

 

 

Д ля обработки отверстий протяжка имеет форму стержня, поперечное сечение которого соответств

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: