Геометрические параметры режущей части сверла

Углы режущих кромок сверла можно рассматривать двояко: в статическом положении и в процессе резания. На рис.15.3 показаны для произ­вольной точки А углы режущей кромки сверла в двух сечениях в плоскости N-N, нормальной к режущей кромке, и в плоскости О -О, касательной к цилиндрической поверхности, на которой лежит рассматриваемая точка. Передний угол у сверла рассматривается в плоскости N — N,a задний угол а и угол со - в плоскости О —О.

 

 

41Наиболее распространенными видами шлифования являются круглое наружное и внутреннее, плоское, бесцентровые наружное и внутреннее, фасонное, зубошлифованис и резьбошлифование Существуют три способа наружного круглого шлифования: с продольной подачей, шлифование за один проход - глубинное; мето­дом врезания (рис. \9Л,а,б,в).

Шлифование с продольной подачей применяют при обработке относительно длинных (нежестких) деталей. Шлифование глубинное применяется при обработке жестких от­носительно коротких деталей. Припуск в данном случае снимается за один проход Шлифование методом врезания применяется при обработке дета­лей относительно малой длины, особенно при шлифовании фасонных поверхностей. Внутреннее шлифование

При внутреннем шлифовании круг и деталь вращаются в разные стороны.

Плоское шлифование

Плоское шлифование осуществляется периферией круга и тор­цом.

Применяется при обработке нежестких и массивных деталей.

Бесцентровое шлифование (рис. 19.4)

Бесцентровое шлифование может применяться для обработки как внутренних, так и наружных поверхностей, осуществляться на про­ход и до упора

 

17 Призматические фасонные резцы имеют большее число переточек. Их вершину в осевой плоскости заготовки устанавливают регулировочным винтом.

Задний угол у этих резцов получают при установке их в специальных резцедержателях под углом α = 10…12°. Крепление и базирование резца в резцедержателе осуществляется с помощью хвостовика типа ласточкина хвоста. Недостаток призматических резцов – невозможность обработки внутренних фасонных поверхностей.Круглые фасонные резцы применяют для обработки как наружных, так и внутренних фасонных поверхностей. Они более технологичны, чем призматические, так как представляют тела вращения и допускают большее число переточек.

Задние углы у круглых фасонных резцов получают установкой их оси выше осевой плоскости заготовки в специальных резцедержателях . Базируют резцы в резцедержателе по отверстию и торцу, а вершину в осевой плоскости изделия устанавливают путем поворота резца вокруг оси. Для этого на торце резца выполнен буртик с торцевыми зубьями. Торцевые зубья на резце сопрягаются с торцевыми зубьями рычага, устанавливаемого на одной оси с резцом. Рычаг поворачивают поворотом винта 2 , находящегося в зацеплении с зубчатым сектором рычага 5.Круглые фасонные резцы применяются для обработки как внутренних, так и наружных фасонных поверхностей и встречаются различных разновидностей.Широкое применение круглых фасонных резцов объясняется относительной простотой их изготовления и долговечностью (допускается большое количество переточек).

Для обеспечения гарантированного заднего угла круглого фасонного резца его передняя поверхность располагается несколько ниже оси. При расположении вершины режущего лезвия на высоте линии центров обрабатываемого изделия образуется задний угол α, величина которого будет зависеть от смещения передней поверхности относительно оси резца и его радиуса , где sinαA=h/R, sinαB=h/R1 при этом αA<αB.Передний угол фасонных резцов выбирается в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала

 

 

10 Резец состоит из двух основных частей: головки и стержня (тела). Головка резца является рабочей частью. Стержень служит для закрепления резца в резцедержателе.Рабочую часть резца выполняют из инструментальных сталей, металлокерамических твердых сплавов, минералокерамики, кермета или алмаза, а державку (стержень) – из конструкционных сталей. В промышленности применяются также цельные резцы Рабочая часть резца (головка) ограничена следующими поверхностями: передней 1, по которой сходит срезаемая стружка; задними (главной 2 и вспомогательной 3), обращенных к обрабатываемой детали.Пересечение передней и задних поверхностей образует две режущие кромки: главную 4 , выполняющую основную работу резания, и вспомогательную 5. Место сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок образует вершину резца 6.

При точении различают следующие поверхности (рис.1.2):обрабатываемую поверхность, с которой снимают стружку (1);обработанную поверхность, полученную после снятия стружки (2); поверхность резания, образуемую непосредственно рабочей частью главной режущей кромки резца (3).Для определения углов резца служат следующие координатные плоскости (рис. 1.2; 1.3): основная плоскость 4 (Рv) – плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач; плоскость резания 5 (Рn) – плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через главную режущую кромку резца; главная секущая плоскость – плоскость, перпендикулярная к проекции главной режущей кромки на основную плоскость; Рr (6) вспомогательная секущая плоскость – плоскость, перпендикулярная к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость Рr (7); рабочая плоскость Рs .

Рассмотрим углы резца в статическом состоянии . В основной плоскости измеряют углы в плане:

j – главный угол в плане - угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи;

j1 – вспомогательный угол в плане - угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи;

e – угол при вершине резца - угол между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость. j + j1 + e = 180°.

главная секущая плоскость

a - главный задний угол - угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания;

g - передний угол - угол между передней поверхностью и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания;

b - угол заострения - угол между передней и главной задней поверхностями резца;

d - угол резания - угол между передней поверхностью и плоскостью резания, т.е. d = a + b или d = 90° -g. Во вспомогательной секущей плоскости : a1 – вспомогательный задний угол – угол между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной поверхности; g1 - вспомогательный передний угол – угол между следом передней поверхности резца и следом плоскости, проходящей через вспомогательную режущую кромку параллельно основной поверхности.

В плоскости резания измеряется угол l - угол наклона главной режущей кромки – угол, заключенный между главной режущей кромкой и плоскостью, проведенной через вершину резца параллельно основной поверхности.

Угол l считается положительным, когда вершина резца является наинизшей точкой режущей кромки; отрицательным, когда вершина резца является наивысшей точкой режущей кромки, и равным нулю, когда главная режущая кромка параллельна основной плоскости.

31Концевые фрезы (рис. 17.1,в) применяются для обработки глубоких пазов в корпусных деталях контурных выемок, уступов, взаимно перпендикулярных плоскостей.Угол наклона зубьев таких фрез доходит до 30 – 45º. Диаметр концевых фрез выбирают меньшим (до 0,1 мм) ширины канавки, так как при фрезеровании наблюдается разбивание канавки.Разновидностью концевых фрез являются шпоночные двузубые фрезы, которые подобно сверлу могут углубляться в материал заготовки при осевом движении подачи и высверливать отверстия, а затем двигаться вдоль канавки.Переточка таких фрез производится по задним поверхностям торцевых кромок, поэтому при переточках их диаметр сохраняется неизменным.Для обработки Т-образных пазов, часто встречающихся в станкостроении, применяют Т-образные фрезы.Они работают в тяжёлых условиях и часто ломаются, что объясняется затруднённым отводом стружки. Каждый зуб работает два раза за один оборот фрезы. Такие фрезы делаются с разнонаправленными зубьями и имеют поднутрения с = 1º30' - 2º на обоих торцах. С целью улучшения условий размещения стружки производят заточку фасок на зубьях то с одного, то с другого торца под 30º и шириной 0,5 мм. Угловые фрезы используются при фрезеровании угловых пазов и наклонных плоскостей. Одноугловые фрезы имеют режущие кромки, расположенные на конической поверхности и торце. Двухугловые фрезы имеют режущие кромки, расположенные на двух смежных конических поверхностях.

 

32 Фасонные фрезы получили значительное распространение при обработке разнообразных фасонных поверхностей.По конструкции зубьев они разделяются на фрезы с затылованными зубьями и фрезы с остроконечными (острозаточенными) зубьями. Фасонные затылованные фрезы (рис. 17.1,е) имеют плоскую переднюю поверхность, по которой перетачиваются в процессе эксплуатации.Задняя поверхность зуба затылованной поверхности с передним углом = 0º – это совокупность фасонных режущих кромок, постоянных по форме и размещенных в радиальных плоскостях на различных расстояниях от оси фрезы.

Фасонные фрезы с остроконечными зубьями, в отличие от затылованных фрез, затачивают по задним поверхностям зубьев. Остроконечные фасонные фрезы дают более чистую поверхность, имеют повышенную стойкость по сравнению с затылованными фасонными фрезами. Однако изготовление и переточка этих фрез требуют специальных приспособлений и копировальных устройств, обеспечивающих получение точного контура фасонных режущих кромок как при их изготовлении, так и при их перетачивании. Поэтому фасонные фрезы с остроконечными зубьями применяются в условиях крупносерийного и массового производства.Находят применение такие сборные фасонные фрезы, у которых требуемый фасонный профиль создаётся как огибающая кривая к совокупности простых по форме кромок отдельных её режущих элементов.Одним из новых методов фрезерования является иглофрезерование. Иглофреза представляет собой корпус, в котором закреплено большое количество пучков проволоки Ø 0,2 – 0,3 мм. Каждая из проволок выполняет роль микрорезца. В машиностроении такие фрезы могут применяться при чистовой обработке плоскостей для получения поверхностей Rа= 2,5¸1,25 мкм. Иглофрезой снимается за один проход слой металла толщиной от сотых долей миллиметра до 1 мм.

 

33Торцовые фрезы (рис. 17.1,г,д) широко применяются при обработке плоскостей на вертикально-фрезерных станках. Ось их устанавливается перпендикулярно к обрабатываемой плоскости детали. Профилирующими являются вершины режущих кромок зубьев, торцовые режущие кромки являются вспомогательными. Плавную работу резания выполняют боковые режущие кромки, расположенные на поверхности.Поскольку на каждом зубе только вершины зоны режущих кромок являются профилирующими, формы режущих кромок торцовой фрезы, предназначенной для обработки плоской поверхности, могут быть самыми разнообразными. Причём углы в плане на торцовых фрезах могут меняться в широких пределах.Наиболее часто угол в плане на торцовых фрезах принимается равным 90º или 45 – 60º. С точки зрения стойкости фрезы его целесообразно выбирать наименьшей величины, обеспечивающей достаточную виброустойчивость процесса резания и заданную точность обработки детали.Торцовая фреза может быть более массивной и жёсткой, по сравнению с цилиндрическими фрезами, что даёт возможность удобно размещать и надёжно закреплять режущие элементы и оснащать их твёрдыми сплавами. Торцовое фрезерование обеспечивает обычно бóльшую производительность, чем цилиндрическое. Поэтому в настоящее время большинство работ по фрезерованию плоскостей выполняются торцовыми фрезами.

 

Сверла, зенкеры, зенковки, развертки. Для выполнения отверстий на станках с ЧПУ применяются спиральные быстрорежущие сверла с цилиндрическим и коническим хвостовиком. Для сверления отверстий диаметром до 20 мм используются сверла с цилиндрическим хвостовиком. Длина сверла (короткая, средняя или длинная серии) выбирается в зависимости от размеров детали. Сверла с коническим хвостовиком могут быть нормальными (Ø 6-50 мм), удлиненными(Ø 6-30 мм) по ГОСТ 2092-77 и укороченными (длина рабочей части не превышает трех - пяти диаметров).

Сверла, предназначенные для станков с ЧПУ, должны удовлетворять повышенным техническим требованиям и обеспечивать высокую способность, надежность, стойкость и точность.

При бескондукторном методе обработки отверстий на станках с ЧПУ спиральными сверлами, особенно без предварительной зацентровки отверстий, должна быть обеспечена повышенная точность и жесткость сверл. В связи с этим рекомендуется использовать сверла со специальными формами заточки задней поверхности и подточки поперечной кромки. Для станков с ЧПУ наиболее целесообразны сверла с винтовой или спиральной заточкой. В таких сверлах поперечная режущая кромка имеет S-образную форму. Применение сверл с такими поперечными кромками позволяет уменьшить деформацию металла, увеличить размерную точность отверстия, уменьшить осевую силу резания, повысить подачу при сверлении легко обрабатываемых материалов.В настоящее время применяется новый тип заточки - шести- или трехплоскостная (если количество плоскостей относить к одной задней поверхности сверла) заточка. Дополнительно сверло подтачивается так, что у его центра образуется третья плоскость. Трехплоскостная заточка обеспечивает хорошее центрирование, позволяет благодаря увеличению подачи повысить про­изводительность обработки.

Сверла изготовляются также из порошковой быстрорежущей стали марок Р6М5ФЗ-МП и Р6М5К5-МП. Стойкость режущего инструмента из порошковой стали в 1,3-2 раза превышает стойкость режущего инструмента из быстрорежущей стали обычного способа производства. Зенкеры и зенковки применяют для последующей после сверления обработки отверстий с целью увеличения диаметра цилиндрических сквозных или ступенчатых отверстий, в том числе под развертывание, обработки цилиндрических и конических отверстий под головки винтов, обработки опорных поверхностей под крепежные детали для снятия фасок, обработки центровых отверстий Для использования на станках с ЧПУ рекомендуются зенкеры, выпускаемые по ОСТ 2И22-1-80, диаметром 10-20 мм с цилиндрическим хвостовиком и диаметром 10-40 мм с коническим хвостовиком, которые предназначены для предварительной обработки под развертывание (зенкер № 1) и окончательной обработки с допуском по Н11 (зенкер № 2) цилиндрических сквозных и глухих отверстий в стальных и чугунных деталях. Они отличаются повышенными требованиями по точности изготовления.Зенкеры с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в цанговых патронах, а с коническим - в державках и переходных втулках с конусом Морзе. При обработке заготовок из чугуна рационально применять зенкеры, оснащенные твердым сплавом (ГОСТ 3231-71).

Цилиндрические зенковки с направляющими цапфами, вы-пускаемые по ОСТ 2 И25-2-80, диаметром 15-24 мм с цилиндрическим хвостовиком и диаметром 15-40 мм с коническим хвостовиком предназначены для обработки опорных поверхностей под крепежные детали. Крепят зенковки в цанговых патронах или в державках или переходных втулках с конусом Морзе.Зенковка имеет корпус 1, выполненный за одно целое с хвостовиком. В центральное отверстие корпуса установлена направляющая цапфа 2, закрепленная винтом 3. Радиальное биение цапфы допускается не более 0,03-0,05 мм.

Зенковки имеют торцевые режущие зубья, которые раззенковывают (рассверливают) отверстие диаметром D на требуемую глубину или обрабатывают только один конец отверстия. Угол наклона зубьев по отношению к оси зенковок равен 10°.

Конические зенковки (ГОСТ 14953-80) с углом при вершине 60, 90 и 120°, диаметром 16-63 мм с коническим хвостовиком предназначены для обработки фасок и конических отверстий под крепежные детали, центровых отверстий и т. п. Материал режущей части зенковок – быстрорежущая сталь. Зенковки с углом при вершине 90° предназначены в основном для снятия фасок в отверстиях; режимы резания назначают так же, как и для торцовых цилиндрических зенковок.

Развертки обеспечивают высокую размерную стойкость, производительность и качество поверхности обработанных отверстий, и их применение на станках с ЧПУ весьма эффективно. Многозубыми стандартными развертками (ГОСТ 1672-82) диаметром 3-50 мм успешно обрабатывают отверстия по 7-10-му квалитетам и с допуском по положению оси отверстия более 0,03-0,04 мм. Для обработки заготовок из чугуна необходимо рекомендовать, как правило, развертки, оснащенные твердым сплавом (ГОСТ 11175-71). При обработке отверстий свыше 50 и до 100-120 мм в заготовках из чугуна рекомендуется применять сборные насадные развертки с привинченными ножами, осна­щенными твердым сплавом

Для работы на станках с ЧПУ помимо цельных стандартных разверток весьма целесообразно применять регулируемые многозубые развертки, особенно при развертывании отверстий в чугунных деталях. Эти развертки позволяют регулировать размеры обрабатываемых отверстий непосредственно на рабочем месте, что ускоряет время наладки станка.Конструкции регулируемых твердосплавных разверток азработаны в диапазоне диаметров 10-40 мм с коническим хвостовиком. Корпус развертки имеет узкие сквозные прорези в стружечных канавках, а в центральной части корпуса выполнено точное коническое отверстие, в которое ввернут регулировочный винт с конической головкой. При ввинчивании винта корпус развертки деформируется, за счет чего осуществляется регулировка диаметра (его увеличение). Регулировка (подналадка) без переточки возможна в диапазоне не более 0,05- 0,1 мм. Развертки по диаметру шлифуют вместе с регулировочным винтом при разжиме корпуса на 0,02- 0,05 мм.

Новые развертки изготовляют по диаметру калибрующей части в размер ниже на 0,01-0,02 мм, чем нижнее отклонение допуска обрабатываемого отверстия соответствующего квалитета.

Процесс обработки однолезвийными развертками характеризуется самонаправлением развертки по обработанному отверстию. Это свойство разверток позволяет точно обрабатывать отверстия, у которых после сверления, зенкерования или растачивания имеется неравномерный или завышенный (до 1 мм на диаметр) припуск на обработку, а также увод оси.

 

45 Осн-ми видами расточного инструмента, используемыми на станках с ЧПУ при обработке отверстий в корпусных деталях средних размеров, являются:

• расточные резцы с цилиндрическим хвостовиком;

• стандартные державочные расточные резцы;

• однозубые расточные головки;

• двузубые расточные головки;

• расточные головки с микрорегулировкой;

• насадные головки для обработки фасок;

• специальные головки, патроны и др.;

• специальные державочные расточные резцы для подрезки торцов, снятия фасок и других работ.

Конструкция расточных твердосплавных резцов с цилиндрическим хвостовиком для обработки отверстий диаметром от 6 мм и выше стандартизована (ГОСТ 25987-83).

 

 

46Державочные расточные резцы со сменными ромбическими пластинами из композита 05 предназначены для чистовой и получистовой обработки отверстий в корпусных деталях из чугунов и цветных сплавов на основе меди, а также из закаленных сталей. Эти резцы по сравнению с твердосплавными резцами обеспечивают повышение в 1,5-3 раза производительности обработки, а также повышение точности. В резцах, разработанных во ВНИИинструменте (рис. 22.20), предусмотрено применение ромбических пластин из композита 05 (диаметр вписанной окружности 5,56 мм, толщина 3,18 мм) и из композита 10Д (диаметр вписанной окружности 3,97 мм, толщина 3,97 мм). Режущая пластина 3 из композита закреплена на державке прихватом 4, который имеет цилиндрическую направляющую часть 2, располо­женную в отверстии 1 державки. На этойнаправляющей части выполнено коническое отверстие 5, с которым взаимодействует коническая поверхность 6 крепежного винта 7, расположенного в резьбовом отверстии державки 8. При завинчивании винта 7 прихват 4 прижимает режущую пластину к державке.

 

Резцы описанной конструкции имеют сечение 10x10; 12x12; 20х20 мм и длину 50-80 мм. Резцы рекомендуются для установки в расточных оправках с углами в плане 45, 60 и 90°.

 

 

48Расточные однозубые головки. Головка состоит из корпуса, на передней части которого имеется угловой паз типа ласточкина хвоста (угол 50°). В пазу размещена державка 1, которая имеет возможность радиального перемещения. В базирующем гнезде державки закреплена сменная многогранная твердосплавная трехгранная или четырехгранная пластина 2 с задними углами. Пластины в зависимости от конструкции крепят прихватом и винтом или винтом через отверстие в пластине. Применяют плоские пластины при обработке заготовок из чугуна или пластины со стружколомающим порожком при обработке заготовок из стали.Геометрические параметры режущей пластины следующие: угол в плане φ = 90° в трехгранной пластине и φ = 75° в четырехгранной пластине, передний угол γ = 0°, задний угол α = 8 ... 10°.

Корпус головки снабжен микрометрическим винтом с лимбом. По винту перемещается ползушка, служащая упором для державки.

При вращении микрометрический винт, воздействуя через ползушку на штифт, перемещает державку в радиальном направлении, при этом обеспечивается точная настройка головки на требуемый размер обработки. После установки на требуемый размер державка жестко фиксируется в пазу за счет упругого деформирования корпуса при завинчивании винтов 3. Для создания возможности деформирования паза типа ласточкина хвоста корпус имеет продольную прорезь. Корпус и державка закалены до HRCэ 32-40. Головку на размер обработки настраивают на специальном приборе БВ2015. Точность настройки, доступная в производственных условиях, ±(0,01 ... 0,02) мм в зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия и опыта оператора.

Двузубые расточные головки. Для более производительной обработки отверстий рационально применять расточные головки, имеющие два радиально расположенных режущих зуба. В этом случае подача может быть увеличена до 2 раз по сравнению с подачей при обработке однозубыми головками. Увеличение числа зубьев расточных головок свыше двух нерационально, так как значительно усложняет конструкцию инструмента, уменьшает диапазон регулирования по диаметру и не позволит работать на повышенных скоростях резания из-за динамической неустойчивости процесса растачивания. Конструкция состоит из корпуса 3, у которого на передней части выполнен угловой паз типа ласточкина хвоста (угол 30°). В пазу расположены две державки 1, имеющие возможность перемещаться в радиальном направлении под действием винтов 2, воздействующих через штифты, запрессованные в державке. Державка в требуемом положении закрепляется за счет упругого деформирования корпуса при завинчивании винтом 5.Державки оснащены сменными многогранными пластинами 4 из твердого сплава, которые расположены в базирующих гнездах и закреплены или прихватом, или винтом через центральное отверстие в зависимости от типа применяемых пластин. Конструкция пластин и их крепление у двузубых головок такое же, как и у однозубых головок. Корпус и державки у головок закалены до твердости HRC9 35-45.На головках используют стандартные пластины с задними углами трехгранной, ромбической или четырехгранной формы или пластины, изготовленные по ТУ 19-4206-95-83 Минцветмета..Расточные головки с микрометрической регулировкой. Головка состоит из корпуса 1 с хвостовиком (конусность 7 : 24 по ГОСТ 25827-83). В корпусе на переднем торце имеется наклонное (под углом 53°) точно выполненное отверстие, в котором расположена державка 2 с квадратным сквозным отверстием для резца 9. На державке имеется точная резьба, на которую навинчена лимб-гайка 3 со шпонкой. Державка от проворота снабжена шпонкой 6, которая скользит по шпоночному пазу, имеющемуся в отверстии. Пружина 4 и толкатель 5 осуществляют постоянный прижим лимб-гайки к плоскости корпуса. Резец предварительно устанавливают в пазу державки и закрепляют винтом 7, соединяющим жестко резец с державкой. Вылет резца регулируют посредством поворота лимба-гайки на некоторый угол, соответствующий определенному числу делений лимба. Цена одного деления лимба соответствует радиальному перемещению резца на 0,01 мм. Винт 8 служит для фиксирования державки и резца в заданном положении. Предварительная настройка на размер производится вне станка на приборе, а окончательная подналадка осуществляется по пробному проходу.они обеспечивают надежную точность регулирования резца при растачивании отверстий по 7-му квалитету. Конструкция головки отличается высокой жесткостью, ее успешно применяют при получистовом растачивании с припуском до 3-5 мм. Применение одних и тех же конструкций расточных инструментов для получистовой и чистовой обработки весьма эффективно.

Современные высокопроизводительные торцовые фрезы, которые рекомендуются для станков с ЧПУ, выполняют сборными со сменными многогранными твердосплавными пластинами трех- или четырехгранной формы точного исполнения.

Торцовая фреза с трехгранными пластинами выполнена с унифицированным корпусом и со сменными державками (кассетами). Державки могут быть нескольких типов: для чернового и чистового фрезерования, для обработки заготовок из стали, чугуна, алюминия и т. п. В державках закрепляют соответственно различные многогранные режущие пластины. Конструкция состоит из корпуса 1, в сквозных пазах которого размещены державки 5. Державки опираются в осевом направлении на точное кольцо 7, закрепленное винтами 8 и 9. Державки закрепляют клиновыми втулками 6 винтами 2. Режущие пластины 4 устанавливают в базирующие гнезда державок и закрепляют также клиновыми втулками 3 и винтами. С целью обеспечения минимального радиального и осевого биения режущих кромок базирующие гнезда в державках выполняют с высокой идентичностью. Для черновых фрез (исполнение 1) применяют трехгранные «негативные» пластины с задними углами на фасках. Державки у фрез для чистовой обработки (исполнение 2) отличаются наличием специальных регулировочных винтов 10, имеющих коническую головку, которая при завинчивании винта взаимодействует со скосом на торце державки и плоскостью кольца 7 обеспечивает точные перемещения державки с пластинами в осевом направлении. Такое регулировочное устройство позволяет регулировать торцовое биение зубьев до минимального.

Торцовая фреза с механическим креплением четырехгранных пластин с задними углами . Фреза состоит из корпуса 4, в котором выполнены пазы. В пазах устанавливают базовые опоры 5 с гнездами под пластины 1. Базовые опоры после выверки в осевом направлении фиксируют клином 2. Режущую пластину, устанавливаемую в базовом гнезде опоры, закрепляют со стороны опорной плоскости клином 3.

 
Фрезы данного типа заполняют с главным углом в плане φ = 75° диаметром 100 - 500 мм в двух исполнениях с числом зубьев z, равным 0,06D и 0,1D соответственно. Использование пластин с задним углом α = 11° позволяет обеспечить положительные передний угол γ = 2° и задний α = 9° (γр = 0°, γо = 7°).

Торцовые насадные фрезы со сменными пластинами из композита 01, 05 и 10 предназначены для обработки плоскостей корпусных деталей из сталей, цветных сплавов на медной основе и чугунов любой твердости. Фреза состоит из корпуса 5 и кассет с режущими пластинами 3 круглой или квадратной формы. Кассеты крепят в пазах корпуса винтами 6. Они состоят из державки 1, прихвата 4, крепежного винта 2, сухаря 8 и регулировочного винта 7 с шайбой 9. Конструкция фрезы предусматривает осевое регулирование кассет, что позволяет получать торцовое биение режущих кромок, равное 2-5 мкм. Осевое регулирование осуществляется винтом 7 при затянутых винтах 6 в два приема - предварительно и окончательно. Малое радиальное биение режущих кромок (0,04-0,1мм) обеспечивается точным выполнением корпуса фрезы и кассет, а также использованием прецизионных режущих пластин.

Эффективность применения данных фрез по сравнению с твердосплавными фрезами достигается за счет увеличения скорости резания сталей в 2-4 раза, чугунов в 10 раз и более и увеличения минутной подачи в 2 раза. Производительность обработки повышается в 1,5-3 раза. Имеет место существенное уменьшение параметров шероховатости поверхности.

 

 

50 Концевые фрезы. В настоящее время промышленностью выпускается несколько конструкций фрез данного типа со сменными многогранными пластинами. Фреза состоит из корпуса 1 , в глухих пазах которого устанавливаются опорные 4 и режущие 3 пластины, закрепленные прихватами 2 с помощью винтов. Отверстие под винт в прихвате выполнено под углом к опорной поверхности, что обеспечивает при закреплении винта прижим пластины к базовым поверхностям гнезда корпуса.

Фрезы данного типа выпускают диаметром 20-50 мм в двухисполнениях: с коническим (конус Морзе) и цилиндрическим хвостовиками.

Фрезы комплектуют пластинами из специальных твердых сплавов МС137 и МС318, а также пластинами с износостойкими покрытиями. Хвостовая часть фрезы имеет конусность 7 : 24, что позволяет закреплять фрезу в шпинделе станка без использования переходных втулок и патронов и значительно повышает жесткость.

Использование стандартных пластин высокой степени точности позволяет при переустановке режущей кромки или замене пластин обеспечить радиальное и торцевое биение не более 0,08мм.

 

 

42На станках этой группы обрабатывают преимущественно корпусные детали машин и механизмов широкой номенклатуры. Типы деталей определяются в значительной степени специализацией предприятий с отраслевой направленностью. Типовыми деталями являются станины, рамы, корпуса, коробки, крышки, плиты и т. п. Эти детали изготавливают в основном из черных металлов. В корпусных деталях обрабатывают преимущественно отверстия и плоскости.

Трудоемкость обработки корпусных деталей составляет в среднем: сверление 25%, зенкерование и растачивание 25%, фрезерование 30%, другие виды обработки 20% [36,96].

Наиболее характерными технологическими видами обработки (переходами) корпусных деталей являются:

фрезерование плоскостей черновое, глубина резания до 10 - 12 мм;

фрезерование плоскостей получистовое и чистовое;

сверление крепежных и основных отверстий;

зенкерование отверстий окончательное или под развертывание;

зенкерование под элементы крепежных деталей;

развертывание отверстий по 7-10-му квалитетам (после зенкерования или после растачивания);

растачивание основных отверстий черновое (припуск до 15 мм на диаметр);

растачивание получистовое основных отверстий (припуск до 3 - 5 мм на диаметр);

растачивание чистовое основных отверстий (припуск до 1 - 20 мм на диаметр);

обработка фасок и торцов;

нарезание резьбы в отверстиях;

фрезерование пазов и уступов.

 

51 МетчикиДля нарезания резьбы М5-М30 в автоматическом цикле на станках с ЧПУ в зависимости от свойств материала обрабатываемой детали, требований к качеству резьбы и других условий можно применять как стандартные быстрорежущие одноканавочные одинарные (одноштучные) метчики по ГОСТ 1604-71 и ГОСТ 17931-72 и метчики быстрорежущие с винтовыми канавками по ГОСТ 17933-72, так и специальные метчики.

Метчики закрепляют в специальных плавающих патронах. Рекомендуется работать с подачей самозатягиванием. От перегрузки в конце резания патроны имеют предохранительное устройство. Специальные метчики рекомендуется применять при нарезании резьбы в деталях из легких сплавов и сталях с повышенной вязкостью. Такие метчики имеют обычно специальную подточку на заборной части, а часть зубьев на калибрующей части удалена в шахматном порядке, т. е. через зуб, что способствует нарезанию более качественной резьбы. Заборную часть подтачивают с левым наклоном к оси и с наклоном вперед с уменьшением толщины сердцевины. Срезание зубьев начинают со второго витка после первого полнопрофильного зуба через зуб. По профилю метчики затылуют по среднему и внутреннему диаметру на всей длине рабочей части на величину Кб, а по заборной части - на величину К. По наружному, внутреннему и среднему диаметрам обратная конусность равна 0,2-0,3мм на длине 100мм.

 

Требования к инструменту

Реализация высоких потенциальных возможностей станков с ЧПУ и достигаемая производительность в значительной мере зависят от правильно выбранного и надлежащим образом подготовленного вспомогательного и режущего инструмента, отвечающего особым требованиям, предъявляемым к условиям автоматической обработки на станках.

Режущий и вспомогательный инструмент, средства предварительной настройки инструмента вне станка, средства контроля инструмента на станке и системы инструментального обеспечения играют важную роль в достижении высокой экономической эффективности дорогостоящего оборудования.

Для выполнения этой роли необходимо применять инструмент, отличающийся следующими качествами:

- высокой надежностью при работе с интенсивными режимами резания;

- быстросменностью;

- высоким уровнем унификации элементов и агрегатов;

- переналаживаемостью;

- относительно низкой стоимостью.

 

 

45По назначению система токарных резцов подразделяется на следующие подсистемы

• для наружного точения, растачивания, нарезания резьб, прорезания канавок и отрезания на станках легких и средних серий;

• для работ на тяжелых, крупных токарных и карусельных станках;

• для работ на ГПМ, многоцелевых станках со встроенными роботизированными комплексами автоматической смены инструмента;

• для специальных работ (резцы для плазменно-механической обработки, фасонные).

Резцы с опорной пластиной широко применяют при точении и растачивании; резцы без опорной пластины - при растачивании малых отверстий и точении на станках легких серий (сечение hxb державки резца 12x12...16x16 мм). Эксплуатация резцов показала, что при работе на универсальных и специальных станках в крупносерийном и массовом производстве хорошо зарекомендовали себя резцы с твердосплавными стружколомами.

Неперетачиваемые многогранные ромбические пластины с углами при вершине 80º применяются для универсальных проходных и подрезных резцов, а также для расточных резцов, трехгранные пластины с изломом сторон с углами при вершине 80° - для универсальных проходных и расточных резцов

Рис. 22.3. Крепление СМП с центральным цилиндрическимотверстием L-образным рычагом

 

Преимуществом таких пластин по сравнению с ромбическими является наличие не двух, а трех режущих кромок, недостатком — существенно меньшая длина режущей кромки и менее точное базирование относительно резца. На станках с ЧПУ применяются также универсальные резцы, обеспечивающие возможность обработки всех поверхностей заготовки минимальным количеством инструмента, а также сокращение вспомогательного времени, затрачиваемого на смену инструмента. Наиболее универсальным проходным и подрезным резцом, применяемым на токарных станках с ЧПУ, является резец с механическим креплением ромбических пластин с углом при вершине 80°. Пластина устанавливается на корпусе резца с главным углом в плане 95°, что позволяет эффективно обрабатывать как наружные цилиндрические и конические поверхности, так и торцевые поверхности с подачей к центру или от центра заготовки. На токарных станках с ЧПУ с контурной системой управления наиболее широко применяются универсальные резцы для контурного точения заготовок. Они имеют уменьшенный угол в плане (55—60°). В таких резцах наиболее широко используются трехгранные непе­ретачиваемые пластины с углом при вершине 60°, поскольку они имеют три режущие кромки, последо­вательно используемые при затуплении, или шесть режущих кромок, если пластины используются с двух сторон.

Контурные проходные резцы с главным углом в плане 93° применяются для обработки цилиндрических поверхностей, любых конических поверхностей с увеличивающимся диаметром и конических поверхностей с уменьшающимся диаметром и с углом образующей оси не более 25°, криволинейных поверхностей с теми же ограничениями угла касательной на спаде, а также для торцевых поверхностей с подачами от центра и к центру заготовки.

Помимо резцов с трехгранными пластинами, для контурного точения используются также проходные контурные резцы с параллелограммными пластинами с углом в плане 93°.

Проходные и подрезные резцы с четырехгранными пластинами и с главным углом в плане 45° используются для предварительной обработки деталей в патроне. Резцы с четырехгранными пластинами и с главным углом в плане 75° применяются для предварительной обработки заготовок в центрах, т. е. при больших массах заготовок и достаточном количестве инструментальных позиций для установки таких резцов. На станках с контурной системой ЧПУ такие резцы находят ограниченное применение.

 

 

22элементы и части цилиндрического зенкера. По форме режущей части зенкер напоминает спиральное сверло, но в отличие от сверла он имеет три и четыре главные режущие кромки, расположенные на режущей части; кроме того, зенкер не имеет поперечной кромки.Цилиндрический зенкер имеет следующие части: режущую (заборную) часть, с режущими кромками, расположенными под углом = 45…60º; она выполняет основную работу резания; калибрующую(направляющую) часть, имеющую цилиндрические узкие ленточки и служащую для направления зенкера в отверстии в процессе резания; хвостовик, служащий для закрепления зенкера; шейку и лапку.

Передний γ и задний углы зенкера измеряются в главной секущей плоскости N-N, перпендикулярной к проекции режущей кромки на основную плоскость.В зависимости от механических свойств обрабатываемого материала и материала зенкера передний угол γ назначается от 0 до 5º. Задний угол выполняют в пределах от 8º до 10º. Угол наклона винтовой канавки принимают в пределах от 10º до 30º. Зенкер имеет обратный конус под углом = 1º…2º.

 

 

23По конструкции и оформлению режущих кромок развёртка несколько отличается от зенкера. Отличие заключается в том, что развертка имеет большее число режущих кромок (от 6 до 12) и более пологую режущую (заборную) часть.Развертка состоит из режущей части, цилиндрической (калибрующей) части и обратного конуса; в длину рабочей части входит и направляющий конус 1, имеющий угол при вершине 90º, шейку и хвостовик

Режущая часть является главным элементом рабочей части зуба; она производит основную работу резания при помощи главных режущих кромок, наклонённых к оси под углом в плане и образующих угол заборного конуса 2 . У ручных развёрток = 0,5…1,5º, а у машинных (в зависимости от обрабатываемого материала) от 5 до 15º. Для твёрдосплавных развёрток =30…45º. Цилиндрическая часть служит для калибрования отверстия и направления развёртки в отверстии.

Передний угол γ и задний развёртки измеряются в плоскости N-N , перпендикулярной к режущей кромке. В зависимости от обрабатываемого материала и назначения развёртки выбирают передний угол γ в пределах от 0 до 15º; задний угол от 6 до 12º. На калибрующей части углы развёртки измеряются в плоскости N1 - N1

25Протяжки являются высокопроизводительным режущим инструментом, применяемым для обработки внутренних и наружных поверхностей деталей в условиях серийного и массового производства. Они обеспечивают получение точности до 7…9 квалитета и до 9 класса шероховатости обработанной поверхности [12, 13, 21, 29].

Высокая производительность протягивания объясняется тем, что в работе одновременно участвует несколько режущих зубьев, обеспечивающих большую суммарную длину режущих кромок.

По характеру обрабатываемых поверхностей протяжки разделяют на внутренние и наружные. Внутренние протяжки обрабатывают отверстия (круглые, прямобочные шлицевые, с треугольными шлицами, с эвольвентными шлицами, шпоночные пазы, гранные отверстия).

Наружные протяжки предназначены для обработки плоскостей и фасонных поверхностей.

По конструкции все протяжки разделяются на цельные, составные и сборные.