Металлорежущие станки и инструменты (831549), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Рис.1 Классификация токарных резцов по назначении.
а – проходной прямой; б – проходной отогнутый; в – проходной упорный; г – подрезной;
д – отрезной; е – прорезной; ж – фасонный; з – резьбовой; и – расточной; к – упорный.
работать в обе стороны – к передней и задней бабкам станка. Для растачивания отверстий предназначены резцы расточные, которые могут быть проходными (рис. 1и) и упорными (рис. 1к). Расточной проходной резец используется при расточке сквозных отверстий, а упорный – для глухих отверстий. Канавки в отверстиях обрабатываются расточным канавочным резцом.
Отрезные резцы (рис..1д) поперечной подачей режут одновременно тремя режущими кромками - передней и двумя боковыми. Узкое сечение режущей части резца не обеспечивает необходимого теплоотвода. Все три режущие кромки испытывают высокую концентрацию напряжений и температур. Вследствие того, что отрезные резцы работают с переменной скоростью (при перемещении резца к центру детали она убывает), подачи назначают низкие (0,05-0,1мм/об.).
При нарезании резьбы используются резьбовые резцы (рис.1з), профиль режущей части которых должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы. Для обработки фасонных поверхностей применяют токарные фасонные резцы (рис. 1ж)
Режущий инструмент для обработки отверстий
Сверла. Сверлом называется режущий инструмент, предназначенный в основном для изготовления отверстий в сплошном материале при двух совмещенных движениях: поступательном вдоль оси инструмента и вращательном – сверла или заготовки. Обычное спиральное сверло представляет собой цилиндрический стержень с двумя винтовыми канавками и хвостовиком. Один конец стержня затачивается на конус и служит рабочей частью; другой конец стержня (хвостовик) предназначен для крепления сверла в патроне. Хвостовик может быть цилиндрической или конической формы. На конусе режущей части при пересечении его со спиральной канавкой имеются два главных рабочих лезвия, не проходящие через центр. На цилиндрической режущей части сверла затачивают направляющие ленточки шириной 1-2 мм. Сверла диаметром до 8мм изготовляются цельными из быстрорежущей стали марок Р9 и Р18, а от 8мм и выше- сварными (хвостовик из стали 45 или стали 40х). Используются также сверла, оснащенные пластинками из твердых сплавов и монолитные (малых диаметров) твердосплавные сверла. Эти сверла обеспечивают высокие режимы сверления и больший период времени между переточками (стойкость).
При больших диаметрах сверления и глубоком сверлении применяют полые и кольцевые сверла. При этом в стружку превращаются лишь кольцевая выборка.
Зенкеры – предназначены для рассверливания отверстий, изготовленных литьем или предварительно просверленных. Зенкер состоит из режущей части, калибрующего участка и хвостовика. У зенкера отсутствует перемычка. Количество лезвий обычно больше двух (три- четыре). Также как и сверло, зенкер является многолезвийным инструментом. Зенкеры могут быть цельными или насадными с цилиндрическим или коническим хвостовиком. Рабочую часть зенкеров изготавливают из быстрорежущих сталей или стали 9ХС. Для оснащения рабочей части твердосплавных зенкеров используют пластины марок ВК6, ВК8, Т15К10, Т15К6.
В зависимости от допуска на исполнительный диаметр отверстия различают зенкер № 1 и зенкер № 2. Зенкер № 1рекомендуется для обработки отверстий под последующее развертывание, а зенкер №2 – под окончательную обработку отверстия с полем допуска по Н11.
Развертки – предназначены для чистовой обработки отверстий. По форме обрабатываемого отверстия различают развертки: цилиндрические, конические, комбинированные. По способу использования могут быть ручные и машинные развертки. Конструктивно развертки изготовляются цельными и со вставными ножами, регулируемыми, пластинчатыми и т.п.
Развертка имеет рабочую часть, шейку и хвостовик. Рабочая часть состоит из заборного конуса и калибрующего участка. Заборный конус составляет 0,2 - 0,25 длины рабочей части. Канавки на рабочей части могут быть прямые и винтовые. Развертки с винтовыми канавками применяют для обработки прерывистых отверстий.
Количество зубьев у разверток от 4 до 20. Для возможности измерения диаметра разверток рекомендуется число зубьев принимать четным. Иногда применяют неравномерное расположение зубьев, что предупреждает появление рисок на поверхности, возникающих вследствие неравномерности припуска, неоднородности материала.
Комбинированные осевые инструменты представляют собой сочетание двух (реже трех) отдельных осевых инструментов. Например: двухступенчатые развертка - зенкер, зенкер-развертка, сверло-развертка, сверло-зенкер. Конструкция комбинированного инструмента определяется формой, размерами и точностью обрабатываемых отверстий. Комбинированные инструменты могут быть предназначены: для обработки одного отверстия, для обработки ступенчатых отверстий, для черновой и чистовой обработки, для обработки отверстия и плоскости. Комбинированные инструменты можно классифицировать:
-
по профилю обрабатываемых поверхностей;
-
по типу комбинирования – однотипные (сверло-сверло) и разнотипные (сверло-зенкер);
-
по способу комбинирования режущих зубьев – с профильными зубьями, с зубьями расположенными по отдельным ступеням;
-
по конструктивному исполнению – цельные и разъемные;
-
по характеру работы ступеней – с последовательной работой, с одновременной работой и частичным совмещением технологических переходов;
-
по способу направления инструмента – по кондукторным втулкам, по ранее обработанному отверстию.
Недостаток всех осевых инструментов для обработки отверстий (сверл, зенкеров, разверток) состоит в разбивке (нецилиндричности) отверстий в процессе обработки Основная причина – неточность заточки и увод длинного стержня инструмента при обработке. Способ устранения- последовательная обработка несколькими инструментами.
Режущий инструмент для нарезания резьбы.
Для нарезания наружных резьб используют резьбовые резцы, плашки, реже- резьбовые фрезы и гребенки. Резьбовые резцы могут быть призматического сечения и дисковые. Дисковые резцы допускают большое количество переточек и применяются в массовом производстве. Профиль резьбового резца соответствует профилю впадины между двумя соседними витками нарезаемой резьбы. Резцы для нарезания метрической резьбы имеют угол профиля 60°, дюймовой - 55°. Резьбонарезные гребенки представляют собой несколько резьбовых резцов, соединенных вместе в ряд (от 2 до 8). Гребенки имеют режущую приемную часть со срезанными зубьями (обычно 2-3 зуба) и направляющую часть – остальные зубья. Благодаря наличию нескольких зубьев при нарезании гребенкой не требуется большого числа проходов как при резьбовом резце, и, следовательно, обеспечивается большая производительность. Гребенки изготавливают плоскими (призматическими) и круглыми.
Плашкой называют режущий инструмент, предназначенный для нарезания наружной резьбы путем навинчивания инструмента на деталь. Плашками нарезают метрические, дюймовые и трубные резьбы диаметром от 1 до 76мм. Имеются плашки для конических резьб. Плашки круглые изготавливают из стали 9ХС или ХВСГ. В конструктивном исполнении они могут быть разъемными и цельными. Нарезание плашками производят на токарных полуавтоматах. Мелкие резьбы, при необходимости, можно нарезать вручную.
Для нарезания резьбы в отверстиях применяют различного типа метчики. Различают метчики: ручные, машинные, гаечные. Ручные метчики бывают одно-, двух- и трехкомплектные; черновые и со шлифованными профилем. Диаметр резьб нарезаемых вручную от 1 до 16мм.
В серийном производстве при диаметрах отверстий 10- 30 мм внутреннее нарезание резьбы производится чаще всего машинными метчиками. Машинный метчик представляет собой стержень, на котором нарезана резьба; вдоль его оси выбраны канавки (рис.2). Число канавок возрастает с увеличением диаметра метчика (до 8 канавок). Метчик имеет рабочую зону, состоящую из конической заборной и цилиндрической калибрующей частей, и крепежную зону в виде хвостовика с квадратной головкой. Заборная часть является режущей, калибрующая - ведущей инструмент по винтовой линии; хвостовик крепится в патроне шпинделя станка для передачи метчику крутящего момента. Канавки, прорезая винтовую нарезку на заборной части метчика, образуют режущие зубья, у которых передняя поверхность аналогична поверхности резца, а задняя поверхность образуется криволинейной поверхностью, получаемой
а)
б)
в)
Рис.2. Машинные метчики
а – с прямыми канавками; б – бесканавочный; в – с винтовыми канавками
затылованием зуба. Два режущих лезвия образуют профиль, соответствующий резьбе. У метчиков, предназначенных для нарезания глухих отверстий заборная часть выполняется укороченной.
Гаечные метчики применяют для нарезания сквозных метрических и дюймовых резьб на гайкорезных автоматах и сверлильных станках. Гаечные метчики изготавливают с изогнутым хвостовиком.
Режущий инструмент для фрезерования плоских поверхностей,
канавок и пазов (фрезы)
Фрезой называется многорезцовый режущий инструмент, предназначенный для обработки плоскостей и поверхностей различной формы при двух совместных движениях: вращательном вокруг оси инструмента и поступательным относительно заготовки. Фрезы имеют разнообразные формообразующие контуры, поэтому они способны обрабатывать также и различные фасонные поверхности. По расположению оси вращения фрезы можно разделить на следующие две группы:
Фрезы с горизонтальной осью вращения. В эту группу входят фрезы: цилиндрические, отрезные, фасонные, трехсторонние, угловые, сегментные. Цилиндрические и отрезные фрезы изготавливаются цельными из быстрорежущей стали и со вставными ножами. Остальные фрезы с горизонтальной осью вращения оснащаются пластинками твердого сплава. Стандартный ряд чисел диаметров цилиндрических фрез: 60, 63, 75, 90, 110, 130, 150, 175, 200мм. Цилиндрические фрезы имеют зубья с прямыми и винтовыми канавками. Фрезы с винтовыми канавками уменьшают возникающие в процессе резания вибрации; применяются при черновой обработке. Все перечисленные фрезы, как правило, крепятся на оправках. Оправки устанавливаются одним концом в конусное отверстие шпинделя, другим- в подвесную опору станка.(например, горизонтально-фрезерного) или при малых размерах- только в конусе шпинделя.
Фрезы с вертикальной осью вращения:
-
торцовые фрезы. Стандартная торцовая фреза имеет зубья, расположенные на торце корпуса фрезы. Торцовые фрезы имеют значительный диаметр. Поэтому торцовые фрезы, как правило, составные (в корпус фрезы вставлены твердосплавные зубья). Стандартный ряд чисел диаметров торцовых фрез: 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630 мм. Торцевые фрезы крепятся жестко к шпинделю станка, поэтому могут выдерживать большие нагрузки и работать с высокой производительностью (с большой глубиной резания). По сравнению с цилиндрическими фрезами торцовые фрезы имеют большее количество зубьев одновременно участвующих в процессе резания (у цилиндрических фрез только 2-3 зуба). Это обеспечивает более качественную обработку поверхности;
-
концевые фрезы - это фрезы с прямыми и винтовыми зубьями, работающие боковой поверхностью. Режущие зубья нарезают не только на цилиндрической поверхности, но и на торце фрез. Концевые фрезы по сравнению с торцовыми имеют значительно меньший диаметр, ухудшающий теплоотвод, и как результат, пониженную стойкость и прочность. Стандартный ряд чисел диаметров концевых фрез: 3; 4; (5); 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20 и 22 мм. Концевые фрезы, как правило, изготовляют цельными из быстрорежущей стали. Иногда используются фрезы, оснащенные пластинками твердых сплавов. Концевые фрезы используют для обработки уступов, канавок и криволинейных поверхностей по разметке или копиру;
-
шпоночные фрезы предназначены для обработки шпоночных пазов. Фрезы малых диаметров (от 2 до 16мм) изготавливаются с цилиндрическим хвостовиком, диаметром 16-40мм – с коническим хвостовиком. Фрезы больших диаметров оснащаются пластинками твердого сплава, направление канавок – прямое или винтовое.
Режущий инструмент для протягивания
отверстий и шпоночных пазов (протяжки и прошивки)















