УПМеталлорежущий инструмент-Пр-4. С. И. Моднов, Е. Н. Щекина металлорежущий инструмент ярославль 2011

Скачать 21.46 Mb. Название С. И. Моднов, Е. Н. Щекина металлорежущий инструмент ярославль 2011 Анкор УПМеталлорежущий инструмент-Пр-4.docx Дата 14.04.2017 Размер 21.46 Mb. Формат файла Имя файла УПМеталлорежущий инструмент-Пр-4.docx Тип Реферат #1122 страница 8 из 17

1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   17 Рисунок 42 – Типы зенкеров - конические зенкеры для обработки конических углублений под головки винтов, гнезд под клапаны, снятия фасок и т.п. (рисунок 42, в); - торцовые зенкеры для зачистки торцовых плоскостей бобышек, приливов и т.п. (рисунок 42, г). По способу крепления зенкеры делятся на хвостовые и насадные. Они могут быть цельными и сборными, изготовленными из инструментальных сталей и твердосплавными. Цилиндрические зенкеры для расширения отверстий наиболее широко распространены в промышленности. Цельный цилиндрический зенкер представлен на рисунке 41. Как уже было отмечено выше, наиболее часто применяются зенкеры с коническим хвостовиком, но также находят применение и зенкеры с цилиндрическим хвостовиком под быстросменный патрон. Преимуществом этой конструкции является быстрота установки и снятия инструмента. Конический хвостовик дает лучшее центрирование инструмента. В целях экономии инструментальных материалов зенкеры больших диаметров делают насадными цельными и насадными сборными (рисунок 43). Рисунок 43 – Зенкеры цилиндрические насадные Насадные цельные зенкеры (рисунок 43, а) проектируются с винтовыми канавками. Число зубьев у таких зенкеров - 4, их диаметр D 32-80 мм. Насадной зенкер сборной конструкции, который допускает регулирование диаметра, показан на рисунке 43, б. Зубья могут быть изготовлены из быстрорежущей стали или стали 45 напаянными твердосплавными пластинами. Число зубьев z = 4. Насадной зенкер, у которого пластины из твердого сплава припаяны непосредственно к корпусу, показан на рисунке 43, в. Зенкеры данного типа делают с четырьмя зубьями, диаметром 34…80 мм. Чтобы обеспечить соосность цилиндрического углубления с предварительно обработанным отверстием, зенкеры для цилиндрических углублений снабжают направляющей цапфой (см. рисунок 42, б). Она изготавливается как одно целое с зенкером или съемной. Зенкеры со съемной цапфой проще затачивать, так как заточка торцовых зубьев производится при снятой цапфе. У зенкеров же с цапфой, изготовленной как одно целое с корпусом, при переточках стачивается и направляющая цапфа, в результате чего после ряда переточек зенкер становится непригодным для работы. Сменная направляющая часть расширяет область применения зенкера, так как позволяет устанавливать цапфы разных диаметров и обрабатывать различные поверхности. Зенкеры для конических углублений (см. рисунок 42, в) предназначены для обработки конических отверстий небольшой глубины. Они имеют прямые зубья с плоской передней поверхностью. В зависимости от размеров число зубьев конического зенкера колеблется от 6 до 12. Также такие зенкеры называются зенковками. Торцовые зенкеры (см. рисунок 42, г) предназначены для обработки торцовых поверхностей бобышек, различных приливов и т.п. Эти зенкеры имеют зубья, расположенные только на торце, число которых колеблется от 4 до 6. Зубья торцовых зенкеров часто выполняют твердосплавными, особенно при обработке чугуна. 3.2.3 Определение режимов резания при зенкеровании 1 Условия обработки Определить материал инструмента, диаметр зенкера и его основные размеры в соответствии со стандартом. Диаметр зенкера D принимают равным диаметру обрабатываемого отверстия с учетом допуска. 2 Геометрические параметры зенкера Основные геометрические параметры можно определить, используя справочную литературу [1, табл. 52, с. 231]. Шаг винтовой канавки, мм [2, с. 193] 3 Обратная конусность, мм Размер обратной конусности колеблется в зависимости от диаметра зенкера от 0,04 до 0,08 мм на 100 мм длины, при D≤ 18 мм или от 0,05 до 0,10 мм на 10 мм длины при D > 180 мм. 4 Для насадного зенкера необходимо установить размеры конического отверстия и шпоночного паза, мм Данные размеры определяются по ГОСТ 9472-90 или по справочной литературе [3, табл. 61, с. 172]. 5 Глубина резания, мм [1, с. 381] t = 0,5(D – d). (3.37) 6 Подача, мм/об Рекомендуемые подачи при зенкеровании и развертывании приведены в справочной литературе [1, табл. 36-37, с. 382]. Рисунок 44 – Схема резания при зенкеровании 7 Скорость резания, м/мин [1, с. 382] где T – период стойкости, мин [1, табл. 40, с. 384]; значения коэффициента и показателей степени приведены в справочной литературе [1, табл. 39, с. 383]; – суммарный поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания [1, с. 385]. где – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала [1, табл. 1-4, с. 358-360]; – коэффициент, учитывающий материал инструмента [1, табл. 6, с. 361]; – коэффициент, учитывающий глубину обработки [1, табл. 41, с. 385]; – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки (учитывается при сверлении и зенкеровании) [1, табл. 5, с. 361]. 8 Частота вращения инструмента, об/мин [2, с. 226] 8.1 Определение действительной частоты вращения, об/мин nд – действительная частота вращения инструмента (выбираем ближайшее меньшее число из ряда частот вращения шпинделя по паспортным данным станка в приложении В. 8.2 Фактическая скорость резания, м/мин [2, с. 169] 9 Крутящий момент, Н·м [1, с. 385] где значения коэффициента и показателей степени приведены в справочной литературе [1, табл. 42, с. 385]; – коэффициент, учитывающий фактические условия обработки. , где – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала [1, табл. 9-10, с. 362-363]. 10 Осевая сила, Н [1, с. 385] где значения коэффициента и показателей степени приведены в справочной литературе [1, табл. 42, с. 385]. 11 Мощность резания, кВт [1, с. 386] Необходимо сравнить полученную мощность с мощностью станка (см. приложение В) и сделать вывод о возможности использования станка данной модели для обработки заготовки. 12 Определение номера конуса Морзе хвостовика Средний диаметр конуса хвостовика, мм [2, с. 192] где Dи d2 – размеры хвостовика (см. таблицу В.1); или где Мкр – момент сопротивления сил резанию, Н·м; θ = 1о26'16'' – половина угла конуса (конусность равна 0,05020; sin θ = 0,0251); ∆θ = 5' – отклонение угла конуса. Определив значение dср (мм) по ГОСТ 25557-2006 выбирается ближайший больший конус (номер конуса Морзе) и указываются его основные размеры (см. таблицу В.1). 3.2.4 Пример расчета зенкера Задание: Рассчитать и сконструировать насадной зенкер с напаянными пластинами из твердого сплава под развертывание сквозного отверстия диаметром от 30 до 32 мм, глубиной l= 50 мм в заготовке из конструкционной стали с пределом прочности σв = 750 МПа. Станок вертикально-сверлильный 2Н135. 1 Условия обработки Материал режущей части зенкера – Т15К6 (ГОСТ 3882-74). Материал корпуса – сталь 40Х (ГОСТ 4543-71). Материал припоя – латунь Л68 (ГОСТ 15527-2004). Форма твердосплавной пластины – 21 по ГОСТ 25400-90 [3, табл. 4.11, с. 105]. Диаметр зенкера принимаем равным диаметру отверстия с учетом допуска. По ГОСТ 12509-75 принимает для зенкера № 1 (под черновое зенкерование): D = . По ГОСТ 3231-71 определяем основные размеры зенкера: L = 45 мм; l = 12 мм; d1 = 13 мм. 2 Геометрические параметры зенкера [1, табл. 52, с. 231] α = 10º – задний угол на задней поверхности лезвия; α = 8º – задний угол на калибрующей части; γ = 0º – передний угол (на фаске шириной f0 = 0,3 мм); ω = 10° – угол наклона винтовой канавки; φ = 60° – главный угол в плане; φ1 = 30º – угол в плане переходной кромки. Шаг винтовой канавки 3 Обратная конусность зенкера ∆ = 0,05 мм. 4 Для насадного зенкера необходимо установить размеры конического отверстия и шпоночного паза, мм Размеры конического отверстия и шпоночного паза выбираем по ГОСТ 9472-90: конусность 1:30; диаметр отверстия 13 мм; ширина паза b = 4,3Н13+0,18 мм; глубина паза l = 4,8Н13+0,18 мм; радиус дна паза R равен 0,6-2,15 мм; допуск смещения дна паза z = 0,075 мм. Угол наклона конического отверстия α = 57’17”. Допуск на угол уклона δ/2 = 1’30”, или а/2 = ±0,0036 мм. Данные размеры определяются по ГОСТ 9472-90 или по справочной литературе [3, табл. 61, с. 172]. 5 Глубина резания t= 0,5(D – d) = 0,5(32 – 30) = 1 мм. (3.48) 6 Подача S = 0,9–1,1 мм/об [1, табл. 36-37, с. 382], принимаем S = 0,9 мм/об. 7 Скорость резания где T = 50 мин [1, табл. 40, с. 384]. = 18; q = 0,6; x = 0,2; y = 0,3; m = 0,25 [1, табл. 39, с. 383]; где [1, табл. 1-4, с. 358-360]; = 1 [1, табл. 6, с. 361]; = 1 [1, табл. 41, с. 385]; = 1 [1, табл. 5, с. 361]. 8 Частота вращения инструмента 8.1 Определение действительной частоты вращения nд = 700 об/мин (см. приложение В). 8.2 Фактическая скорость резания 9 Крутящий момент где = 0,09; q = 1; x = 0,9; y= 0,8 [1, табл. 42, с. 385]; [1, табл. 9-10, с. 362-363]. 10 Осевая сила где = 67; q = 0; x = 1,2; y = 0,65 [1, табл. 42, с. 385]. 11 Мощность резания Мощность станка модели 2Н135 по паспорту 4,5 кВт (см. приложение В). Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка. Конструкция насадного зенкера, оснащенного пластинами из твердого сплава, представлена на рисунке 45. Рисунок 45 – Зенкер насадной, оснащенный пластинами из твердого сплава (ГОСТ 3231-71) 3.3 Развертки Развертка – осевой режущий инструмент, предназначенный для окончательной обработки отверстий с точностью, соответствующей 6-11-му квалитетам, и шероховатостью поверхности Ra = 2,5…0,32 мкм. Высокое качество обеспечивается тем, что развертка имеет большое число режущих кромок (4-14) и снимает малый припуск. Развертка подобно сверлу и зенкеру в процессе обработки совершает вращение вокруг своей оси (главное движение) и поступательно перемещается вдоль оси, совершая движение подачи. 3.3.1 Конструктивные элементы Цилиндрическая развертка (рисунок 46) состоит из рабочей части 1, шейки 5 хвостовика 6. Назначение шейки и хвостовика у разверток такое же, как у сверл и зенкеров. Рабочая часть включает режущую 2, калибрующую 4 части и направляющий конус 3, который служит для уменьшения трения развертки о поверхность отверстия и сохранения качества обработанной поверхности при выходе инструмента. Режущая (заборная) часть развертки на конце имеет направляющий конус (скос под углом 45°), назначение которого состоит в снятии припуска на развертывание и предохранении вершины режущих кромок от забоин. Режущие кромки заборной части образуют с осью развертки угол при вершине 2φ. Калибрующая часть предназначена для калибрования отверстия и направления развертки во время работы. Она состоит из цилиндрического участка и участка с обратной конусностью, оба участка имеют ленточку 8. Передние 9 и задние 10 поверхности зубьев развертки как на режущей части, так и на калибрующей части, выполняются плоскими. Линия их пересечения называется главной режущей кромкой 7. Рисунок 46 – Элементы цилиндрической развертки Число зубьев развертки выбирают в зависимости от обрабатываемого материала, диаметра и конструкции разверток. Обычно развертки имеют четное число зубьев. Это облегчает измерение их диаметра. Положительное влияние на их работу оказывает неравномерное распределение зубьев по окружности, что способствует гашению вибраций, возникающих при работе, особенно на повышенных режимах резания в условиях недостаточной жесткости технологической системы. 3.3.2 Классификация разверток По форме обрабатываемого отверстия развертки можно разделить на цилиндрические (см. рисунок 46), применяемые для обработки цилиндрических отверстий, и конические, используемые для обработки конических отверстий. Развертки также могут быть хвостовые и насадные, цельные и сборные, постоянного диаметра и регулируемые. По способу применения различают ручные и машинные развертки. Ручные развертки (см. рисунок 46) обрабатывают отверстия путем вращения инструмента вручную воротком, в который вставляется квадрат цилиндрического хвостовика. Эти развертки имеют диаметр D 3-40 мм и изготавливаются из инструментальной стали марки 9ХС. Машинные развертки (рисунок 47) применяются для обработки отверстий на сверлильных, токарных, револьверных, координатно-расточных и других станках. Хвостовики машинных разверток бывают цилиндрические (D от 1 до 9 мм) и конические (D от 10 до 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. Рисунок 47 – Машинная развертка Цельные развертки являются наиболее простыми по конструкции, но не могут регулироваться по диаметру. Поэтому находят применение разжимные и сборные развертки с быстрорежущими и твердосплавными вставными зубьями, которые после износа и переточек могут быть отрегулированы на требуемый размер, что повышает срок их службы. Разжимные развертки (рисунок 48) используют при ремонте всевозможных машин. Они позволяют в определенных размерах регулировать размер диаметра. Это дает возможность применять одну и ту же развертку при обработке отверстий различных диаметров. Такие развертки изготавливают диаметром 6-50 мм и позволяют изменять свой размер в пределах от 0,15 до 0,50 мм. Рисунок 48 – Разжимная развертка В корпусе 3 разжимной развертки имеется отверстие, состоящее из конической и цилиндрической частей, в которое помещается шарик 2, передвигаемый регулировочным винтом 1 вдоль оси. Между зубьями во впадине сделаны продольные прорези. По мере передвижения шарика винтом за счет упругих деформаций стенок развертки увеличивается диаметр калибрующей части развертки. Для обработки конических отверстий применяют конические развертки (рисунок 49). 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. 1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   17