Осевой режущий инструмент

 

При положительной разбивке (рис. 3, а) допустимое верхнее отклонение допуска на развертку BO = δ A - P max, нижнее отклонение у изношенной развертки HO = - P min. При отрицательной разбивке (рис. 3, б) BO = δ A + P max, HO = P max. Такое же соотношение положений полей допусков на отверстие и развертку сохраняется и для случаев обработки отверстия в системе вала. Значения Рmaх и Рmin определяются экспериментально.

В случае положительной разбивки ориентировочно можно принятьmax ≈ δ p = ( 1 / 3 ) δА, а запас на износ δИ ≈ ( 0,45 ... 0,60 ) · δ A (здесь δ A берется для отверстий по JT5...JT8).

Особенности конструкций других типов разверток

В ремонтном деле применяются цилиндрические ручные развертки, регулируемые по диаметру. Одна из конструкций такой развертки приведена на рис. 4, а. В корпусе 3 развертки, изготовленном из стали 9ХС, имеется отверстие, состоящее из конической и цилиндрической частей, в которое помещается шарик 2, передвигаемый регулировочным винтом 1 вдоль оси. Между зубьями по впадине сделаны продольные прорези. По мере перемещения шарика винтом за счет упругих деформаций стенок развертки увеличивается диаметр калибрующей части развертки. Величина D регулирования диаметра небольшая и берется в зависимости от диаметра развертки, например:, мм .......... 10 ... 20 20 ... 30 30 ... 50

Δ , мм ............ 0,25 0,4 0,5

Машинные развертки, изготавливаемые насадными сборными (рис. 4, б), можно регулировать по диаметру за счет перестановки ножей по рифлениям. Более тонкую регулировку можно осуществить путем перемещения ножей с рифлениями вдоль пазов, наклоненных под углом 5° к оси развертки. У таких инструментов ножи упираются торцами в регулировочную гайку с контргайкой, а их закрепление осуществляется специальными эксцентриковыми кулачками, боковые стороны которых прошлифованы по архимедовой спирали.

Есть и другие конструкции сборных разверток. При их эксплуатации следует иметь в виду, что после каждой регулировки необходимы шлифовка и доводка развертки по диаметру, так как из-за жестких требований к точности разверток ее невозможно обеспечить только регулировкой.

 

Рис. 4. Развертки, регулируемые по диаметру: а - ручная; б - машинная насадная сборная

 

Рис. 5. Развертка с кольцевой заточкой

 

Развертки с кольцевой заточкой нашли широкое применение в тяжелом машиностроении благодаря высокой производительности и надежности в работе.

Режущая часть таких разверток (рис. 5, а) не имеет заборного конуса, а состоит из трех участков. В начале находится направляющий конус длиной до 2 мм с углом φ = 45° и зубьями, заточенными с задним углом, равным α = 12°, снимающими припуск, как зенкер. Затем следуют второй и третий участки, выполненные в виде кольцевых поясков шириной b = 2...4 мм (в зависимости от размера развертки) и диаметром на 0,2...0,4 мм меньшим, чем диаметр калибрующей части. Главные режущие кромки, снимающие припуск, расположены на торцах уступов под углом φ = 90° к оси и имеют нулевой задний угол. Калибрующая часть - цилиндрическая, шлифуется по направляющим ленточкам шириной f без обратного конуса за одну установку. Число зубьев уменьшено, за счет чего увеличен объем стружечных канавок. В этом случае ориентировочно с последующим округлением до ближайшего четного числа. Расположение зубьев по окружности равномерное. Стружечные канавки прямые, но для обработки прерывистых поверхностей применяют винтовые канавки с направлением, обратным вращению развертки. z = 1,5 · d ½ с последующим округлением до ближайшего четного числа. Расположение зубьев по окружности равномерное. Стружечные канавки прямые, но для обработки прерывистых поверхностей применяют винтовые канавки с направлением, обратным вращению развертки.

Благодаря тому, что главные режущие кромки расположены перпендикулярно к оси развертки (рис. 5, б), радиальная составляющая силы резания очень мала, а широкие кольцевые ленточки обеспечивают лучшее направление развертки в отверстии. При этом точность по диаметру при обработке стали составляет JT8, шероховатость поверхности - Ra 1,25...0,63, а производительность по сравнению с обычными развертками выше на 50 %. Благодаря простоте переточки по конусу и ленточкам такие развертки имеют большую стойкость, допуская от 10 до 20 переточек.

Крепление разверток в шпинделе станка жесткое, а биение и несоосность развертки с обрабатываемым отверстием должны быть не более 0,1 мм.

Развертки такой конструкции позволяют увеличить припуск под развертывание до 1 мм на сторону, причем их можно применять сразу после сверления, исключая операцию зенкерования.

Котельные развертки (рис. 6) применяют при подготовке отверстий под заклепки в двух или более соединяемых листах. Они получили широкое распространение в котло-, корабле- и авиастроении, а также при изготовлении мостовых конструкций.

Котельные развертки работают в тяжелых условиях, так как из-за неизбежных несовпадений осей отверстий в пакетах листов приходится удалять большой припуск - до 1...2 мм на сторону, т.е. почти как при зенкеровании. При этом обрабатываемые материалы, как правило, вязкие и пластичные.

Для лучшего направления разверток в отверстии, снижения осевых усилий и уменьшения шероховатости поверхности используются винтовые зубья с углом ω = 25...30° с направлением, обратным вращению инструмента. Котельные развертки имеют малый угол заборного конуса, равный 2φ = 3...5°30' и, соответственно, большую длину режущей части, равную 1/3...1/2 длины рабочей части инструмента. Число зубьев z = 4...6 при диаметре разверток d = 6...40 мм. Передний угол зубьев в сечении, перпендикулярном к винтовым канавкам, γ = 12...15°, задний угол α = 10°. Зубья на калибрующей части имеют узкие направляющие ленточки шириной f = 0,2...0,3 мм с обратной конусностью 0,05...0,07 мм на 100 мм длины.

 

Рис. 6. Котельная развертка

 

Котельные развертки изготавливают как ручные с цилиндрическим хвостовиком, так и машинные с коническим хвостовиком, устанавливаемые на радиально-сверлильных станках или на пневматических дрелях.

Для лучшего направления разверток иногда впереди их рабочей части предусматривают направляющие цапфы, как у зенковок. У разверток больших диаметров с целью обеспечения надежного дробления стружки на зубьях заборного конуса в шахматном порядке наносят стружкоделительные канавки.

Конические развертки применяют для получения точных конических отверстий под штифты (конусность 1:50), конусы Морзе и метрические, посадочные отверстия насадных зенкеров и разверток (конусность 1:30) и др. Конические отверстия формируют либо из цилиндрических, полученных сверлением, либо из конических отверстий, полученных расточкой при обработке очень крутых конусов, например с конусностью 7:24.

Условия работы таких разверток очень тяжелые, так как у них длина режущих кромок, снимающих припуск, большая и равна длине образующей конуса, а толщина срезаемого слоя определяется перепадом диаметров.

Требования к точности конических отверстий достаточно высоки, так как от нее часто зависят прочность и герметичность соединяемых деталей, величина передаваемого крутящего момента и др. При этом точность обработанных отверстий обеспечивается точностью изготовления разверток.

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.

При обработке отверстий с конусностью большей 1:20 приходам снимать припуск такой большой величины, что его можно удалить только с помощью комплекта разверток.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Осевой режущий инструмент - это лезвийный инструмент для обработки с вращательным главным движением резания и движением подачи вдоль оси главного движения резания.

К ним относятся:

сверла;

зенкер;

зенковка;

цековка;

развертки и др.

Развертки - это осевой режущий инструмент для повышения точности отверстия, размеров и снижения шероховатости поверхности.

Бывают:

по виду привода - ручные и машинные;

. по способу крепления - хвостовые  и насадные;

. по виду обрабатываемого отверстия - цилиндрические и конические;

. по виду режущего материала - быстрорежущие, твердосплавные и  алмазные;

. по типу конструкции - цельные  и сборные.

В данной работе рассмотрены и изучены осевые режущие инструменты, в том числе более подробно развертки, их виды, особенности и др.

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога-машиностроителя. - М.: Издательство стандартов, 1992. - 464 с.

2.  Г.И. Грановский, В.Г. Грановский. Резание материалов. Высш. школа, 1985 г.

3.  Жигалко Н.И. Скоростное протягивание - Минск : Высш. школа, 1982. - 152 с.

4.  Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.Х.Мещерякова.-М.: Машиностроение, Т.1.-496с., Т.2.-448с.

5. Справочник технолога-машиностроителя, 3 изд., т. 1-2, М., 1972.