Введение

Повышение эффективности металлообработки в значительной степени зависит от качества применяемого металлорежущего инструмента. Поэтому инженер-механик по металлообработке должен получить высокую профессиональную подготовку в области проектирования и эксплуатации металлорежущего инструмента.

Протяжки и прошивки применяются для обработки сложных внутренних отверстий и наружных поверхностей, однако их применение оправдано и при обработке простых поверхностей, например цилиндрических отверстий и плоскостей, где они обеспечивают более высокую производительность, чем другие инструменты, и высокое качество обработанной поверхности. По данным НИИТ автопрома протягивание цилиндрических отверстий по сравнению с растачиванием и развертыванием дает в четыре раза более высокую производительность операции и снижает ее себестоимость в два раза, по сравнению со шлифованием обеспечивает в пять раз более высокую производительность и снижает себестоимость в три раза. В ряде случаев протяжка является единственным инструментом способным выполнить конкретную операцию. Применение протяжного инструмента обеспечивает высокую производительность и качество обработанной поверхности за счет разделения функций по срезанию припуска и формированию обработанной поверхности между отдельными группами зубьев при большом количестве одновременно работающих зубьев. При протягивании на одном инструменте можно совместить операции черновой, получистовой и чистовой обработки. Протягивание обеспечивает высокую стабильность и точность обработки по 6 – 7 квалитетам и шероховатость обработанной поверхности Rа=1,25…2,5 мкм, а при применении твердосплавных выглаживающих элементов достигается шероховатость Rа=0,08…0,16 мкм.

Цилиндрические зубчатые колеса с эвольвентным профилем зуба широко применяются в современных конструкциях машин и механизмов. Обработка таких зубчатых колес может производиться методом копирования и методом обкатки. При обработке по методу копирования профиль зубьев инструмента в основной плоскости полностью совпадает с профилем впадин зубьев нарезаемого колеса. При обработке по методу обкатки профиль зуба нарезаемого колеса получается в результате качения без скольжения начальной окружности или начальной прямой зуборезного инструмента по начальной окружности колеса. Методом копирования работают следующие инструменты: дисковые зуборезные фрезы, пальцевые зуборезные фрезы, зубодолбежные головки, зуборезные протяжки. Методом обкатки работают инструменты: червячные зуборезные фрезы, зуборезные долбяки, зуборезные гребни. Зуборезные долбяки предназначены для нарезания зубьев цилиндрических колес методом обкатки. Зуборезный долбяк можно рассматривать как совокупность бесконечно большого количества элементарных зубчатых колес с бесконечно малой толщиной, имеющих переменное смещение контура.

Механическое крепление сменных многогранных пластин (СМП) из различных инструментальных материалов, чаще из твердого сплава, приобретает все более широкое распространение в конструкциях режущего инструмента, так как не требует пайки и заточки; исключает появление микротрещин; создает благоприятные предпосылки для унификации, использования стандартных узлов и элементов. С механическим креплением СМП изготавливают резцы, фрезы, сверла, протяжки и другие инструменты. В автоматизированном производстве более 60% твердосплавного инструмента оснащаются СМП [1]. Механическое крепление СМП обеспечивает возможность ее быстрой бесподналадочной замене на инструменте или восстановления его режущей способности путем поворота пластины, что особенно важно на станках-автоматах и автоматических линиях. Время, затрачиваемое на замену или поворот СМП, в 2 – 4 раза меньше, чем на замену резца [2].

Существуют стандартные значения основных размеров СМП: диаметр вписанной в многоугольник окружности d, толщина пластины S и расстояние от вершины до вписанной окружности по диагонали m. Каждый из этих размеров (параметров) имеет предельные отклонения (допуск), в зависимости от которых, СМП подразделяются на одиннадцать классов точности. В таблице 1.1 приведены стандартные номинальные значения основных размеров квадратных СМП и их предельные отклонения для четырех классов точности СМП.

Для обеспечения бесподналадочной замены инструментов необходимо применять пластины точного исполнения классов точности А или F по ГОСТ 19042–80 и методы крепления пластин, обеспечивающие их точную установку в гнезде, с базированием по боковым и опорной поверхностям.

Конструкция узла крепления СМП во многом определяет работоспособность резцов и точность установки пластин в корпусе резца.