- Рисунок 50 – Котельная развертка
- Рисунок 51 – Сборная развертка
- 3.3.3 Определение режимов резания при развертывании
- Рисунок 52 – Схема расчета полей допусков и диаметров развертки
- Рисунок 53 – Схема резания при развертывании
- 3.3.4 Пример расчета развертки
- Рисунок 54 – Развертка машинная цельная из твердого сплава с коническим хвостовиком (ГОСТ 16087-70) Контрольные вопросы
- 4.1 Геометрические параметры зуба
УПМеталлорежущий инструмент-Пр-4. С. И. Моднов, Е. Н. Щекина металлорежущий инструмент ярославль 2011
 Скачать 21.46 Mb.
|
|
Рисунок 49 – Набор конических разверток Отверстие, предварительно обработанное, может быть цилиндрическим или коническим. Отверстие с небольшим припуском развертываются на конус за один проход. При обработке же конических отверстий, когда требуется снимать значительный припуск, используют комплект разверток (см. рисунок 49). Черновая развертка (см. рисунок 49, а) имеет ступени на зубьях, расположенные по винтовой линии. Торцовыми кромками каждой ступени развертка срезает узкие стружки, свободно размещающиеся в канавках. Эта развертка превращает цилиндрическое отверстие в ступенчатое. Вторая развертка (см. рисунок 49, б) снимает припуск меньше, чем черновая развертка. Режущие кромки промежуточной развертки снабжены стружкоразделительными канавками, которые образуются нарезанием прямоугольной резьбы. Чистовая развертка (см. рисунок 49, в) выполняется без стружкоразделительных канавок и снимает стружку всей прямолинейной режущей кромкой, расположенной на образующей конуса. Для развертывания отверстий в металлических листах применяют котельные развертки (рисунок 50). Они применяются в котло-, корабле- и авиастроении, а также при изготовлении мостовых конструкций.  Рисунок 50 – Котельная развертка В целях улучшения направления развертки в отверстии, снижения осевых усилий и уменьшения шероховатости обработанной поверхности развертки изготавливают с винтовыми зубьями, направление которых обратно направлению вращения. Угол наклона винтовых зубьев ω равен 25°…30°. Котельные развертки изготавливаются как ручные с цилиндрическим хвостовиком, так и машинные с коническим хвостовиком. Они устанавливаются на радиально-сверлильных станках или на пневматических дрелях. Для обеспечения возможности восстановления размера диаметра по мере износа применяют конструкции сборных разверток (рисунок 51), с креплением зубьев в корпусе с помощью рифлений, винтов и т.п.  Рисунок 51 – Сборная развертка Развертки сборной конструкции проектируют и изготавливают с ножами из быстрорежущей стали и с ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава. Те и другие делают концевыми (D равен 32…50 мм) и насадными (D равен 40…10 мм). Развертки, оснащенные пластинами из твердого сплава, диаметром до 12 мм изготавливают с монолитной рабочей частью, припаянной к цилиндрическому хвостовику, диаметром 10-32 мм, с пластинами, припаянными к корпусу, имеющему конический хвостовик, и диаметром 32-100 мм выполняют насадными с пластинами, припаянными к корпусу или же к вставным ножам. Сборные конструкции разверток позволяют экономить инструментальный материал, создавать оптимальную геометрию рабочей части и, как следствие, повышать режущие свойства и размерную стойкость, особенно разверток, оснащенных твердым сплавом. Такие конструкции, как правило, допускают регулирование диаметра разверток. 3.3.3 Определение режимов резания при развертывании 1 Определение исполнительных диаметров рабочей части развертки для отверстия D Допуски диаметров рабочей части цилиндрических разверток в зависимости от поля допуска на обрабатываемое отверстие (IT) рассчитывают по следующей схеме (рисунок 52):
минимальный диаметр развертки должен быть равен минимальному диаметру отверстия минус 0,35 IT; Значения 0,15 IT и 0,35 IT округляют в большую сторону на 0,001 мм.  Рисунок 52 – Схема расчета полей допусков и диаметров развертки Предельные отклонения диаметров разверток для наиболее часто применяемых полей допусков отверстий приведены в (см. таблицу В.5). Для других допусков и диаметров разверток свыше 50 мм можно пользоваться приложением к ГОСТ 13779-77. Материал режущей части и основные размеры развертки определяются по стандарту. 2 Геометрические параметры развертки Геометрические параметры развертки определяются в соответствии со стандартом. 3 Обратная конусность, мм На длине рабочей части машинных разверток обратную конусность Δ принимают равной 0,04-0,06 мм, при закреплении разверток в качающемся патроне Δ равна 0,06-0,10 мм. 4 Длина заборной части развертки, мм  где D – диаметр развертки, мм; D2 = D – (2,6…2,8)h – диаметр заборной части, мм; h – припуск под развертывание на сторону, мм; m – длина направляющего конуса, m= 1…3 мм 5 Угловой шаг зубьев Угловой шаг зубьев развертки делается неравномерным [2, табл. 78, с. 214]. 6 Основные размеры профиля канавок Канавки обычно делаются прямыми [2, табл. 79, с. 216]. У разверток для обработки отверстий с продольными пазами в стенках и отверстий с малыми отклонениями размеров диаметров делают винтовые канавки с направлением, противоположным направлению вращения инструмента. Угол наклона винтовой канавки ω определяется по справочной литературе (см. таблицу В.6). 7 Глубина резания, мм (рисунок 53) [1, с. 381] t= 0,5(D – d). (3.57)  Рисунок 53 – Схема резания при развертывании 8 Подача, мм/об Рекомендуемые подачи при зенкеровании и развертывании приведены в справочной литературе [1, табл. 36-37, с. 382]. 9 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].10 Частота вращения инструмента, об/мин [2, с. 226]  10.1 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]. 10.2 Фактическая скорость резания, м/мин [2, с. 169]  11 Крутящий момент, Н·м [1, с.385]  где  – подача на один зуб инструмента, мм/зуб;S – подача, мм/об; z – число зубьев развертки; значения коэффициента СМР  и показателей степени приведены в справочной литературе [1, табл. 22, с. 372].12 Осевая сила, Н [1, с.385]  где значения коэффициента  и показателей степени приведены в справочной литературе [1, табл. 42, с. 385].13 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. 14 Определение номера конуса Морзе хвостовика Средний диаметр конуса хвостовика, мм [2, с.192]  где D и d2 – размеры хвостовика, мм (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). 3.3.4 Пример расчета развертки Задание: Рассчитать и сконструировать машинную цельную развертку из твердого сплава с режущей частью и коническим хвостовиком для обработки сквозного отверстия диаметром D0 = 12Н7 в заготовке из стали 40Х с σв = 750 МПа. Диаметр предварительно обработанного отверстия d= 12,6 мм, длина детали l = 30 мм. Станок вертикально-сверлильный 2Н125. 1 Определение исполнительных диаметров рабочей части развертки для отверстия D0 = 12Н7. Поле допуска на обрабатываемое отверстие по ГОСТ 25347-82 равно 12+0,018 (D0max = 12,018 мм; D0min = 12,000 мм). Допуск диаметра отверстия (IT), соответствующий заданному допуску Н7, составляет 0,018 мм.
где  , ,откуда Dmax = 12,018 – 0,003 = 12,015 мм, Dmin = 12,000 – 0,007 = 12,008 мм. Полученные значения совпадают с табличными (см. таблицу В.5). Материал режущей части – Т15К6 (ГОСТ 3882-74). Материал хвостовика – сталь 40Х (ГОСТ 4543-71). По ГОСТ 16087-70 определяем основные размеры развертки: L= 150 мм; l = 22 мм; z = 6; d = 10 мм; l2 = 27 мм; l3 = 36 мм; l4 = 19 мм. 2 Геометрические параметры развертки [1, табл. 58, с. 238] φ = 45° – главный угол в плане; γ = 5º – передний угол; α = 6º – задний угол по вспомогательной режущей кромке; αс = 15º – задний угол по спинке ножа. f1 = 0,25…0,4 мм. 3 Обратная конусность ∆ = 0,05 мм. 4 Длина заборной части развертки, мм  где D = 12 мм;   5 Угловой шаг зубьев [2, табл. 78, с. 214] ω1 = 58°01’; ω2 = 59°53’; ω3 = 62°05’. 6 Основные размеры профиля канавок [2, табл. 79, с. 216] f = 0,1-0,25 мм; f1 = 0,6-1,0 мм; β = 75°-80°; r = 0,5 мм. 7 Глубина резания t= 0,5(D – d) = 0,5(12 – 11,6) = 0,2 мм. (3.68) 8 Подача S = 0,9 мм/об [1, табл. 37, с. 382]. Вводим поправочный коэффициент Kus = 0,7 [1, табл. 37, с. 382], S = 0,9·0,7 = 0,63 мм/об 9 Скорость резания  где T = 30 мин – [1, табл. 40, с. 384]; = 100,6; q = 0,3; x = 0; y = 0,65; m = 0,4 [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].
 10.1 Определение действительной частоты вращения nд = 2000 об/мин (см. приложение В).
 где  ;z = 6 зубьев;  = 300; n = -0,15; x = 1; y = 0,75 [1, табл. 22, с. 372]; 12 Осевая сила  где = 67; q = 0; x = 1,2; y = 0,65 [1, табл. 42, с. 385]. 13 Мощность резания  Мощность станка модели 2Н125 по паспорту 2,8 кВт (см. приложение В). Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка. 14 Определение номера конуса Морзе хвостовика Средний диаметр конуса хвостовика   .По ГОСТ 25557-2006 выбирается ближайший больший конус, т.е. конус Морзе № 1 с лапкой (таблица Г.1). Основные размеры: D = 12,065 мм; D1 = 12,2 мм; d2 = 9 мм; l3 = 62 мм; a = 3,5 мм; еmax = 13,5 мм. Конструкция цельной машинной развертки из твердого сплава представлена на рисунке 54.  Рисунок 54 – Развертка машинная цельная из твердого сплава с коническим хвостовиком (ГОСТ 16087-70) Контрольные вопросы 1) Что является основными причинами разбивки отверстия? 2) В чем состоит отличие цилиндрического зенкера от спирального сверла? 3) Назовите преимущества разверток сборной конструкции. 4 ФРЕЗЫ Фрезерование является распространенным видом механической обработки плоских и криволинейных поверхностей, пазов и уступов. Обработка ведется многолезвийным инструментом – фрезой. Фреза представляет собой тело вращения, у которого режущие зубья расположены на цилиндрической или торцовой поверхности. В соответствии с этим признаком фрезы бывают цилиндрическими или торцовыми, а выполняемая ими обработка – цилиндрическое или торцовое фрезерование. Помимо этого существуют также концевые, дисковые, прорезные и отрезные фрезы, фрезы для обработки пазов, уступов и фасонных поверхностей. Главное движение резания (вращательное) придается фрезе, движение подачи – обрабатываемой детали, но в некоторых случаях подаваться может инструмент. Движение подачи чаще всего является поступательным, но также может быть вращательным или сложным. Процесс фрезерования отличается от других процессов резания тем, что каждый зуб фрезы за один ее оборот находится в работе относительно малый промежуток времени. Большую часть оборота зуб фрезы проходит, не производя резания. При этом он охлаждается, что благоприятно сказывается на стойкости фрезы. 4.1 Геометрические параметры зуба Известно, что геометрическая форма зуба фрезы оказывает большое влияние на износостойкость и работоспособность инструмента. Если форма зуба выбрана правильно, фреза работает быстро, спокойно, без частых переточек. Поэтому необходимо знать все элементы зуба фрезы и представлять, какими должны быть углы заточки фрезы в зависимости от способа фрезерования. Каждый зуб фрезы представляет собой простейший инструмент – резец. Следовательно, конструктивные и геометрические параметры зубьев аналогичны резцам. Взаимное расположение поверхностей зуба фрезы и их положение по отношению к поверхностям заготовки определяют геометрические элементы: передний угол γ, главный задний угол α, угол заострения β, угол резания δ и другие. Данные углы имеют важное значение для правильной и эффективной работы инструмента, поэтому они тщательно выдерживаются при заточке и дальнейших переточках фрезы. Зуб фрезы имеет несколько поверхностей (рисунок 55): передняя поверхность 1, главная режущая кромка 2, главная задняя поверхность 3, вспомогательная задняя поверхность 4, спинка зуба 5, канавка 6. Форма зубьев и впадин должна обеспечивать прочность зубьев, получение достаточного пространства для размещения стружки, гарантировать лучший отвод стружки из зоны резания и допускать максимально возможное количество переточек.  
|