Червячный шевер применяют для шевингования червячных колёс на зубофрезерных станках с целью придания высокой чистоты поверхности зубьев и улучшения контакта зацепления червячной пары, рисунок 151.

Рисунок 151 - Шевер червячный

1.8 Полотно ножовочное

Полотно ножовочное — многолезвийный инст­румент в виде полосы с ря­дом зубьев, не выступающих одно над другим, предназначенный для отре­за­ния или прорезания пазов при поступательном главном движении резания, рисунок 152. Ножовочные по­лотна применяют как в ножовках по ме­таллу так и в ленточно - пильных станках. Аналогичную роль выполняют и пильные диски, рисунок 153.

Рисунок 152 - Полотно ножовочное машинное по металлу

Рисунок 153 - Диск пильный с твёрдосплавными пластинами

1.9 Напильники

Напильник - многолезвийный инструмент с множеством рядов относи­тельно мелких лезвий, работающих при поступательном или враща­тельном главном движении резания и движении подачи в любом направле­нии. На­пильник служит для выполнения слесарной операции - опиливания. Напиль­ники должны иметь перекрестную (двойную) насечку, основную под углом λ = 65⁰ и вспомогательную под углом ω = 45⁰, рисунок 154. В зависимости от формы сечения напильники могут быть плоские, полукруглые, квадратные, трёх­гранные, круглые, ромбические. Для опиливания мелких заготовок прямолинейной формы служат малогабаритные напильники – надфили (рисунок 155), а для опиливании криволинейных по­верхностей - рифели.

Рисунок 154 - Насечки напильников: а - элементы напильника;

б - виды на­сечки; λ – угол режущей кромки; ω – угол насечки зубьев

По числу насечек (нарезок) на 10 мм длины напильники подразделяют на шесть классов. Насечки имеют номера от 0 до 5. Чем меньше номер насечки, тем больше расстояние между насечками и, соответственно, крупнее зуб.

Напильники с насечками № 0 и 1служат для грубого опиливания, когда требуется удалить значительный слой металла. С насечками № 2 и 3 применяют для чистового опиливания, а с насечками № 4 и 5 для окончательной отделки изделия.

Напильники с абразивным твёрдым слоем. Данная конструкция инструмента основана на том, что на металлическую заготовку детонационным способом наносят твёрдое абразивное покрытие (твёрдосплавное, металлокерамическое, керамическое и др.). Степенью абразивного действия которого управляют выбором толщины напылённого слоя, выбором дисперсности и материала напыляемых частиц, а также направлением детонационной обработки заготовок. При этом используется естественное свойство детонационных покрытий приобретать при многослойном напылении равномерный твердый шероховатый слой по всей обраба­тываемой поверхности. Образцы инструмента (надфилей) , полученные по данной технологии, приведены на рисунке 155.

  Рисунок 155 - Образцы надфилей с абразивным твёрдосплавным покрытием

Напильники с износостойким антисальниковым покрытием. При обработке мягких материалов (полимеров, пластичных металлов) возникает проблема быстрого засаливания рабочей поверхности. В этом случае эффективно использование твёрдых композиционных покрытий, имеющих высокую износостойкость и малый коэффициент трения в контакте с обрабатываемым материалом. К таким покрытиям относится, например, хром - алмазное покрытие, формируемое электрохимическим методом при введении в электролит хромирования суспензии ультрадисперсных алмазов. Подобные технологии широко применяются в настоящее время для повышения стойкости инструмента.

Напильники с использованием сменных режущих пластин. Конструкция данного напильника включает сменные режущие пластины 1, закрепленные в посадочные места корпуса  2 винтами 3 (рисунки 156, 157). На хвостовике корпуса расположена рукоятка  4.

Рисунок 156 - Конструкция напильника со сменными режущими пластинами: 1 – сменные режущие пластины; 2 – корпус напильника; 3 – винты для крепления пластин в посадочных местах корпуса; 4 – рукоятка напильника;  α - угол наклона сменных режущих пластин по отношению к корпусу напильника.

Рисунок 157 - Напильник со сменными режущими пластинами

Сменные режущие пластины расположены в посадочных местах корпуса таким образом, что режущие кромки сменных режущих пластин, расположенных в соседних рядах, перекрывают друг друга (например, могут быть выполнены в шахматном порядке), причём посадочные места выполнены таким образом, что пластины располагаются в них под углом α к рабочей поверхности корпуса в диапазоне 1…40°, который выбирается в зависимости от твёрдости обрабатываемого материала (чем твёрже обрабатываемый материал – тем меньше угол наклона).   При износе режущих кромок в результате эксплуатации напильника восстановление его режущих свойств может обеспечиваться поворотом пластин вокруг оси на угол, при котором место изношенной режущей кромки займет неизношенный участок или переворотом пластины. Причём указанные процедуры могут выполняться независимо с каждой пластиной. Это обеспечивает возможность быстрой замены или восстановления режущих свойств на наиболее изношенных участках напильника. . Основные преимущества описанного инструмента: ремонтопригодность за счёт использования сменных режущих пластин и высокая стойкостью за счёт использования  твёрдосплавных покрытий.

1.10 Щётки металлические

Проволочные щётки изготавливают из проволоки (закалённой, закалён­ной и свитой в гофрированные пучки, не закалённой; низкоуглеродистой стали; цветных металлов). При большом числе оборотов используют агрес­сивные модели щёток - жгутовые дисковые, рисунок 158. Различная схема плетения жгута обеспечивает возможность применения щёток для обработки различных сварных швов, от корневого до облицовочного в полевых условиях. Диаметр щёток может быть от 30 до 500 мм, ши­рина рабочей поверхности от 15 до 300 мм. Неодинаков и диаметр прово­локи, из которой изготавливают щётки: он варьируется от 0,1 до 0,3 мм.

Рисунок 158 - Щётка проволочная коническая жгутовая

1.10.1 Щётки для крацевания

Крацевание - механическая обработка металлических изделий при помощи металлических щёток. Крацевание используют для декоративной отделки изделия, а также в качестве подготовительной операции очистки изделия перед дальнейшей обработкой. Крацевание может производиться вручную металлическими щётками различной жёсткости, либо с использованием механизмов (электроинструмент или станки с металлическими щётками). Крацевание жёсткими щётками позволяет получить матовую поверхность изделия, при обработке мягкими щётками - блестящую или полублестящую поверхность. На рисунках 158 - 160 показаны конструкции щёток для крацевания.

Рисунок 159 - Щётка крацовка чашечная

Рисунок 160 - Щётка крацовка кистевая

1.10.2 Щётки для обработки резанием медных и алюминиевых сплавов

Щётка, показанная на рисунке 161, предназначена для обработки плоских и с большим радиусом поверхностей, и крепится с помощью конуса Морзе 2 в шпинделе станка. Резание осуществляется пучком проволок 1, запрессованных в гильзу 4. Гильзы устанавливаются в корпус 3.

Рисунок 161 - Щётка для обработки резанием медных и алюминиевых спла­вов: 1- пучок проволок; 2 - конус Морзе; 3 - корпус щётки; 4 - гильза с закреплённым в ней пучком проволоки

1.10.3 Иглофреза

Иглофреза - многолезвийный режущий инструмент с сотнями режу­щих элементов, собранных в виде тела вращения из прямых и ровных по длине отрезков высокоуглеродистой стальной проволоки - игл с твёрдостью 60…63 HRC, с плотностью упаковки на рабочей поверхности 65…85 %. Ка­ждая игла представляет собой микрорезец. Иглофреза (рисунок 162) предназначена для сре­зания дефектного напыленного слоя а также удаления: наплывов металла, окалины при подготовке заготовок к прокатке, заусенцев, ржавчины, окис­ных пленок и различных поверхност­ных дефектов.

а б

Рисунок 162 - Иглофреза: а – общий вид; б - бескорпусная: 1- крышка; 2 - иглы; 3 - втулка

1.11 Накатка рифлёной поверхности

Процесс получения рифлёной поверхности деталей - процесс поверхно­стной пластической деформации. Накатка осуществляется роликами с насеч­кой. В резцедержатель суппорта станка закрепляют державку, рисунок 163. В дер­жавку устанавливают один ролик для простой накатки, или два ролика для пере­крестной накатки.

Рисунок 163 - Державка токарная с роликом для накатки рифлений

Ролики для накатывания рифлений изготавливают из инст­рументальной стали, (рисунок 164). При накатывании ролик прижимают с определённым усилием к вра­щающейся заготовке, в результате чего насечки вдавливаются в материал за­готовки и образуют на её поверхности рифления.

Рисунок 164 - Ролики для накатки рифлений

2 Приспособления для установки инструментов

Все стержневые режущие инструменты – свёрла, зенкеры, зенковки, развёртки – соединяются с устройствами, придающими им вращатель­ное движение, при помощи специальных присоединительных приспо­соблений, конструкция которых зависит от формы хвостовика инстру­мента.

Для установки и крепления инструментов с цилиндрическим хвосто­ви­ком, применяются патроны, а установку инструментов с коническим хвосто­виком производят непосредственно в шпинделе оборудования, если размер (номер конуса Морзе) хвостовика инструмента совпадает с размером кониче­ского отверстия шпинделя. Если же размер хвостовика инструмента меньше размера конического отверстия шпинделя, то ис­пользуются переходные втулки.

Патроны с термозажимом инструмента с круглыми хвостовиками являются важнейшим звеном в цепи обработки: высокотехнологичные станки, надёжная оснастка и высокопроизводительные инструменты, (рисунок 165). Хвостовик инструмента вставляется в патрон. Управляемый нагрев установки для термозажима расширяет внутренний диаметр патрона. Естественное охлаждение приводит к зажиму хвостовика в патроне с достаточно высокой силой для надежной обработки. Диаметр хвостовика инструмента должен быть выполнен по h6 или более точному квалитету.

Рисунок 165 – Патрон для термозажима инструмента

Сверлильные патроны существуют разнообразных конструкций, ос­нов­ными из которых являются кулачковые и цанговые. Трёхкулачковый свер­лильный патрон (рисунок 166) состоит из корпуса, внутри которого наклонно расположены три кулачка 1. Обойма 3 вращается специальным ключом 4, вставляемым в отверстие корпуса патрона, при ее вращении вращается также и гайка 2. Зажимные кулачки при этом поднимаются, расходясь от оси па­трона, между ними образуется отверстие, в которое вставляют хвостовик сверла. При вращении обоймы в обратную сторону зажимные кулачки схо­дятся, закрепляя инструмент и одновременно ориентируя его по оси патрона.

Рисунок 166 - Патрон сверлильный трёхкулачковый: а - общий вид; б - кон­струкция: 1 - кулачок; 2 - гайка; 3 - обойма; 4 - ключ

Патроны сверлильные двухкулачковые (рисунок 167) имеют то же назначе­ние, что и трёхкулачковые, однако центрирование инструмента по оси па­трона у них несколько хуже, хотя конструкция значительно проще. Хвосто­вик инструмента в этих патронах закрепляется двумя кулачками, которые пе­ремещаются в Т - образных пазах. Эти кулачки сводятся и разводятся при помощи ключа винтом, имеющим правую и левую резьбу.

Рисунок 167 - Патрон двухкулачковый сверлильный

Цанговые сверлильные патроны (рисунок 168) применяются для закрепления сверл небольшого диаметра с цилиндрическим хвостовиком. Цанга - приспособление в виде пружинящей разрезной втулки для крепления в шпинделе станка (или в приспособлении) заготовок цилиндрической или призматической формы.

Рисунок 168 - Патрон цанговый сверлильный: 1- конический хвостовик; 2 - цанга; 3 - гайка с сетчатой накаткой

Переходные конические втулки (рисунок 169) служат для крепления инст­румента с коническим хвостовиком, когда номер конуса хвостовика инстру­мента не совпадает с номером конуса в шпинделе станка. Конические по­верхности хвостовиков инструмента и переходных втулок выполняются с ко­нусом Морзе семи номеров от 0 до 6. Если конус инструмента не соответст­вует конусу в отверстии шпинделя станка, то на конусный хвостовик сверла надевают переходную втулку. Втулку вместе со сверлом устанавливают в коническое отверстие шпинделя, Если одной втулки недостаточно, применя­ются несколько переходных втулок, которые вставляются одна в другую.

Рисунок 169 – Набор втулок переходных для крепления инструмента

с коническим хвостовиком (с лапкой и пазом под клин)

Для повышения производительности труда, улучшения условий работы и повышения качества обработки применяются специальные патроны: быст­росменные и самоустанавливающие. Используют такие патроны только на стационарном оборудовании – сверлильных станках.

Быстросменные сверлильные патроны (рисунок 170) используются для бы­ст­рой смены режущего инструмента в процессе обработки, что позволяет со­кратить вспомогательное время, следовательно, повысить производитель­ность труда при обработке отверстия. Смена режущего инструмента произво­дится без остановки шпинделя станка. Сменная втулка 4 вместе с закреплен­ным в ней режущим инструмен­том вставляется в центральное отверстие кор­пуса 1 патрона и шарики 2 попа­дают в лунки 5 втулки. Для удержания шари­ков в лунках муфту 3 опускают вниз. Для смены режущего инструмента муфту поднимают, шарики в муфте изменяют свое положение, освобождая втулку с инструментом. Перемещение втулки вверх и вниз ограничивается пружинными кольцами 6 и 7.

Корпус патрона 1, имеющий конический хвостовик для крепления в шпинделе станка, передает вращательное движение оправке 6 через поводок 3, помещённый в глухих шестигранных отверстиях. Между торцевыми по­верхностями корпуса и оправки устанавливается упорный подшипник 4, ко­торый воспринимает осевые нагрузки, возникающие при обработке. Оправка и корпус соединены между собой муфтой 7, установленной на резьбовую часть оправки. От проворачивания на оправке муфту предохраняет стопорное кольцо 5. Внутри оправки расположена спиральная пружина 2, обеспечи­вающая плотный контакт оправки и нижней торцевой части корпуса патрона. Такая конструкция позволяет оправке патрона в процессе работы занимать в предварительно обработанном отверстии положение, при котором оси оп­равки (инструмента) и отверстия совпадают.

Рисунок 170 - Патрон быстросменный сверлильный: 1 - корпус патрона; 2 - шарик; 3 - муфта; 4 - сменная втулка; 5 - лунка; 6, 7 - пружинные кольца

Самоустанавливающий сверлильный патрон (рисунок 171) применяется при обработке предварительно просверленных отверстий и позволяет цен­трировать инструмент по оси обрабатываемого отверстия.

Оправка для развёрток, (рисунок 172). Качающаяся оправка для развёрток состоит из корпуса 4, в от­верстии которого крепится при помощи штифта 5 качающаяся часть оправки 6, опирающаяся на подпятник 2 через шарик 3. Развёртка, установленная в качающуюся оправку, легко принимает положе­ние, совпадающее с осью раз­вёртываемого отверстия. Хвостовик 1 оправки 3 закрепляется в коническом отверстии пиноли задней бабки. В коническое от­верстие втулки 2 вставляется хвостовик развёртки, конец втулки 2 входит с зазором в отверстие оправки 3. Штифт 4 также свободно проходит через от­верстие в оправке, благодаря этому развёртка может качаться во всех на­прав­лениях. Заклённый шарик 5, упирающийся в подпятник 6, обеспечивает пе­редачу развёртке усилия подачи по оси, не уменьшая её подвижности.

Рисунок 171 - Патрон самоустанавливающий сверлильный: 1 - корпус; 2 -пружина; 3 - поводок; 4 - подшипник; 5 - стопорное кольцо; 6 - оправка; 7 - муфта

Рисунок 172 - Оправка качающаяся для развёрток: 1 - хвостовик; 2 - втулка;

3 - оправка; 4 - штифт; 5 - закаленный шарик 6 - подпятник

Клинья для удаления инструмента (рисунок 173) служат для извлечения из шпинделя станка инструментов, переходных втулок с инструментами, патро­нов и оправок. Клинья могут быть плоскими (рисунок 173, а) и радиусными (рисунок 173, б). Для этих же целей можно применять специальный эксцентриковый ключ (рисунок 173, в).

Оправка для установки свёрл и другого концевого инструмента показана на рисунок 174, а. Оправка устанавливается в ту позицию резцедержателя, которая имеет соответствующую маркировку инструмента. Резцовая оправка для обработки деталей над выемкой в станине (рисунок 174, б) применяется на станке 16К20 при обработке деталей диаметром до 600 мм и длине 295 мм от торца фланца шпинделя для предотвращения свисания каретки с направляющих станины. Оправку 3 устанавливают в держатели 4, а резец 1 крепят винтами 2.

Рисунок 17 3 - Клинья для удаления инструмента: а - плоский; б - радиус­ный; в - эксцентриковый ключ

а . б

Рисунок 174 - Резцовая оправка для обработки деталей над выемкой в станине токарно – винторезного станка: а – оправка для установки концевого инструмента; б – оправка резцовая; 1 – резец; 2 – винты для закрепления резца; 3 – оправка; 4 – держатель

4 Технологическая оснастка для закрепления режущего инструмента и заготовок на станках

4.1 Приспособления станочные

Основной объём технологической оснастки составляют станочные приспо­собления. Станочное приспособление – устройство для установки и за­крепления заготовки при обработке на металлорежущем станке.

Приспособления предназначены для расширения технологических возмож­но­стей станков и повышения их производительности, а также точно­сти при обра­ботке заготовок и облегчения условий работы на станке. Для за­крепления заготовок на токарно - винторезных станках широко ис­пользуют трёхкулачковые самоцентрирующие патроны (рисунок 175, а), их при­меняют для закрепления заготовок при отношении их длины к диаметру более четырех

Рисунок 175 - Приспособления для закрепления заготовок на стан­ках токар­ной группы

. При отношении длины к диаметру от 4 до 10 заготовку устанавливают в центрах, для этого за­готовку центруют, т. е. сверлят центровые отверстия с торцов вала центро­воч­ными сверлами. Центры бывают упорные (рисунок 175, б), срезанные (рисунок 175, в), шариковые (рисунок 175, г). Срезанные центры при­меняют при подреза­нии торцов заготовки, когда подрезной резец должен по­дойти близко к оси вращения заготовки. Шариковые центры используют при обтачивании кони­ческих поверхностей сдвигом задней бабки в поперечном направлении, а об­ратные центры (рисунок 175, д) - при обработке заготовок не­больших диаметров. Центры станочные вращающиеся (рисунок 175, е) применяют при большой глубине резания, когда возникают значительные силы резания.

Поводковый патрон (рисунок 175, ж) и поводковый хомутик (рисунок 175, з) ис­пользуют для передачи крутящего момента от шпинделя станка на заготовку, закрепленную в центрах.

При отношении заготовок их длины к диаметру более 10 для уменьше­ния деформации заготовок приме­няют люнеты. Подвижный открытый люнет (рисунок 175, и) устанавливают на продоль­ном суппорте станка, неподвижный закрытый люнет (рисунок 175, к) за­крепляют на станине. Силы, действующие со стороны инструмента на заго­товку, воспри­нимаются кулачками люнетов, что повышает точность обработки.

Для закрепления заготовок типа втулок, колец, стаканов применяются оп­равки: конические, цанговые, с гофрированными втулками (рисунки 175, л, м, н). На токарно - револьверных станках, полуавтоматах и автоматах для за­крепления заготовок - прутков используют цанговые патроны.

4.1.1 Патроны кулачковые

Патрон кулачковый - зажимное приспособление, в котором обрабатывае­мая заготовка крепится вручную или при помощи пневматики или гидрав­лики или электрической энергии.

Токарный патрон предназначен для установки и закрепления в нём заго­то­вок. Патрон самоцентрирующий , трёхкулачковый позволяет быстро устанавливать и за­креп­лять в нём заготовку, рисунок 176.

Рисунок 176 - Патрон самоцентрирующий, трёхкулачковый: 1 - диск;

2 – зубча­тое колесо; 3 - корпус; 4 - зуб кулачка

В корпусе 3 па­трона самоцентрирующего имеется диск 1, нижняя поверхность которого является коническим коле­сом, сцепленным с тремя зубчатыми колесами 2, расположенными в кор­пусе через 120°. При вращении любого из колес 2 посредством ключа начина­ется враще­ние диска 1. На верхнем торце диска нарезана архимедова спираль, в которую входят зу­бья кулач­ков 4. При повороте диска 1 происходит одновременное пе­ремеще­ние ­ всех трех кулачков к центру или от центра в зависимости от направ­ления вращения диска 1.

У патрона четырёхкулачкового (рисунок 177) каждый кулачок 1 перемеща­ется к центру и от центра, независимо от других посредством винта 2, кото­рый повора­чивается ключом. В патроне можно закреплять разные по разме­рам и форме заго­товки.

Рисунок 177 - Патрон четырёхкулачковый: 1 - кулачок; 2 – квадратное отвер­стие под ключ

Для закрепления несимметричных и сложных по конфигурации загото­вок применяют планшайбу, рисунок 178. Планшайба 1 представляет собой чугун­ный диск, снабжённый ступицей для установки на конец шпинделя; на пе­редней плоскости имеется 4 … 6 канавок Т - образного профиля и не­сколько сквозных па­зов и отверстий.

Рисунок 178 - Планшайба: 1 - чугунный диск; 2 - заготовка; 3 – угольники для крепления заготовки; 4 – противовес

Заготовки закрепляют на планшайбе планками - прихватами, прижимаемыми болтами, или болтами, ввернутыми в кулачки (солдатики), ко­торые передвигают рукой и закрепляют в пазах. На рисунке 178 показано закреп­ление заготовки 2 на план­шайбе при помощи угольников 3 и болтов, с противоположной стороны при­вернут груз - противовес 4.

4.1.2 Центры

В зависимости от формы и размеров обрабатываемых деталей приме­няют центры различных типов, рисунок 179.

Рисунок 179 - Типы упорных центров с конусом Морзе: 1 - рабочая часть; 2 - хвостовая часть; 3 - опор­ная часть

Угол при вершине рабочей части центра (рисунок 179, а) обычно равен 60°. Конические поверхности рабочей и хвостовой части центра не должны иметь забоин, поскольку это приводит к погрешно­стям при обработке деталей. Диаметр опорной части 3 менее меньшего диа­метра хвосто­вой части конуса, что позволяет удалять центр из гнезда без по­вреждения ко­нической поверх­ности хвостовой части. Центр, показанный на рисунке 179, б, служит для уста­новки заготовок диаметром до 4 мм. У таких за­готовок вместо центровых от­верстий имеются наружные ко­нические поверх­ности с углом при вершине 60°, который входит во внутренний конус - центр, названный обратным. Если необходимо подрезать торец заго­товки, то приме­няют срезанный центр (рисунок 179, в), его устанавливают только в пиноль зад­ней бабки. Центр со сфериче­ской рабочей частью (рисунок 179, г) применяют в случаях, ко­гда требуется об­работать заготовку, ось которой не совпадает с осью вра­щения шпинделя станка. Центр с рифленой рабочей поверхностью рабочей части (рисунок 179, д) ис­поль­зуют при обработке заготовок с большим центровым отверстием без по­водко­вого патрона. В процессе обработки детали в центрах, передний центр вращается вме­сте с ней и служит только опорой, а задний центр при этом неподвижен. Вследствие нагрева при вращении он теряет твердость и интенсивно изнаши­вается. По­этому задний центр изготовляют из углероди­стой стали с твердо­сплавной рабочей частью, рисунок 179,е. При обработке с большими скоростями и нагрузками применяют вра­щаю­щиеся задние центры, рисунок 180. В корпусе 4 на опорах качения (ролико­вый 2 и шариковый 5 подшипники) вращается ось, на конце которой выпол­нена рабочая часть центра 1. Осевое давление воспринимается упорным подшипником 3. При обработке патрубков и труб используют центры вра­щающиеся: рифленый или типа Б (грибковый), рисунок 181.

Рисунок 180 - Центр вращающийся с постоянным центровым валиком. Тип А

Рисунок 181 - Центры вращающиеся с насадкой на центровой валик: 1 – с рифлёной насадкой; 2 – тип Б

4.1.3 Хомутики поводковые

Передачу вращения от шпинделя станка к обрабатываемой заготовке, установленной в центрах станка, осуществляют с помощью хомутика поводкового и планшайбы с пальцем (рисунок 182) или хомутика поводкового и планшайбы с прорезью, рисунок 183. (Для лучшего понимания процесса применения поводковых хомутиков, на рисунках 182 и 183 не показаны защитные кожухи планшайб. Передача вращения заготовке также возможна с применением поводковых патронов, а не планшайб). Хомутик надевают на обрабатываемую за­готовку 3 и закре­пляют болтом 5, затем заготовку устанавливают в цен­трах 4. Вращение заготовка получает от планшайбы с пальцем или с прорезью 1 через хомутик поводковый 2. Габариты хомутика зависят от диаметра зажимаемого изделия, всего диапазонов зажимаемых диаметров заготовок – девять. Так первый диапазон заготовок диаметрами от 5 до 11 мм, а девятый диапазон – от 100 до 125 мм. Остальные диапазоны имею промежуточные значения в пределах вышеуказанных.

Рисунок 182 - Применение хомутика поводкового: 1 - планшайба с пальцем; 2 - хомутик поводковый; 3 - заготовка; 4 - центр; 5 - болт для закрепления хомутика поводкового на заготовке

Более удобен в работе хомутик самозатягивающий, рисунок 184. В них хвостовик 2 закреп­лен в корпусе 5 подвижно на оси 4. Нижняя часть хвосто­вика, обра­щенная к детали, выполнена эксцен­трично по отношению к оси 4 и имеет на­сечку. Для установки хомутика на деталь хвостовик 2 наклоняют в сторону пружины 3, которая создает предва­рительную затяжку детали хвосто­виком. Окончатель­ную затяжку в процессе обработки обеспечивает палец - поводок 1 патрона.

Рисунок 183 - Применение хомутика поводкового: 1 - планшайба с прорезью; 2 - хомутик поводковый; 3 - заготовка; 4 - центр; 5 - болт для закрепления хомутика поводкового на заготовке

Рисунок 184 - Токарный поводковый хомутик самозатягивающий: 1 - палец -по­водок; 2 - хвостовик; 3 - пружина; 4 - ось; 5 - корпус

Н а рисунке 185 изображены хомутики поводковые для токарных и фрезерных работ в двух исполнениях.

.

. а

. . б

Рисунок 185 - Хомутики поводковые: а – для поводковых планшайб с пальцем (Исполнение 1); б - для поводковых планшайб с проре­зями (Исполнение 2)

4.1.4 Оправки токарные При обработке заготовок, имеющих точно обработанное отверстие, для соблюдения концентричности наружного и внутреннего отверстий применяют точение на оправке, рисунок 186.

Рисунок 186 - Установка и закрепление заготовки на оправке: 1 - заготовка; 2 - оправка; 3 - шайба; 4 - гайка; 5 - упорный центр; 6 - вращающийся центр;

7 - хомутик поводковый; 8 - болт; 9 – поводковая планшайба с прорезью

Обрабатываемая деталь 1 удерживается от проворачивания трением, кото­рое соз­дается на торцах заготовки шайбой 4 и гайкой 5, либо от трения внутрен­ней поверхности обрабатываемой заготовки при посадке последней на оправку с небольшим конусом. Оправка по концам имеет центры, в кото­рые входят упорный центр или вращающийся. Для вращения оп­равки на ней крепится хомутик поводковый 6 с помощью болта. Изогнутая часть хомутика вставляется в прорезь поводковой планшайбы, которая, вращаясь, передает движе­ние заготовке.

При использовании таких оправок точность обработки снижается, так как заготовка устанавливается на оправку с зазором (погрешность приблизительно равна половине допуска на размер отверстия заготовки). Когда внутренние от­верстия заготовок имеют значительные отклонения по диаметру, при­меняют разжимные (цанговые) оправки или оправку с упругой оболочкой, рисунок 187.

Рисунок 187 - Оправка с упругой оболочкой

Корпус 1 оправки крепится к фланцу шпинделя станка. На корпусе  1 закре­плена втулка 2, канавки которой вместе с канавками корпуса образуют полости А, В и С, заполняемые гидропластом. При вращении винта 5  плун­жер 7  перемещается, выдавливая гидропласт из полости С в полость А. Тон­кая стенка втулки 2 под давлением гидропласта деформируется, увеличивая наруж­ный диаметр втулки и создавая натяг при закреплении заготовки 3.  Упор 6 ограничивает перемещение плун­жера 7, а пробка 4 закрывает отвер­стие, через которое выходит воздух при заполнении оп­равки гидропластом.

При точении заготовок малого диаметра, для соблюдения наружной и внутренней соосности, также используют токарные оправки, рисунок 188. На среднюю часть 1 оправки (рисунок 188, а), выполненную с малой конусностью (обычно 1 : 2000) и предварительно смазанную, устанавливают с натягом за­го­товку 4. Для создания натяга наносят легкие удары по торцу оправки мо­лотком с медным наконечником или деревянной киянкой таким образом, чтобы не  повредить торцы оправки и центровые отверстия 3. Лыска 2 оправки служит опорой для болта, которым закрепляют хомутик. Положе­ние заготовок вдоль оси при базировании на таких оправках неодинаково и зависит от диаметра отвер­стия заготовки. Заготовку 1 (рисунок 188,б), можно также установить на цилиндрической   оп­равке 2 и закрепить на ней с помощью гайки 4 и быстросменной шайбы 3. Наружный диа­метр гайки 4 меньше внутреннего диаметра оправки, что позволяет значительно сокра­тить время на смену заготовки. При использовании таких оправок точность обработки снижается, так как заготовка устанавливается на оправку с зазором. Когда внутренние отверстия заготовок имеют значительные от­клонения по диаметру, при­меняют разжимные (цанговые) оправки, рисунок 188, в. Цанга 4 представляет собой втулку, внутренняя поверхность которой выполнена конической, а наружная, предназначенная для базирования заго­товки 7, - цилиндрической. Цангу 4 с деталью 1 перемещают и закрепляют на оправке 2 с помощью гайки 3, а освобождают с помощью гайки 5, предварительно осла­бив гайку 3. Для обеспечения пружинящего свойства цанги 4 ее  изготовляют с продольными прорезями. Шпиндельную оправку, рисунок 188,г , конусной поверхностью 1 устанавливают в шпиндель станка. За­готовку 3  устанавливают на  цилиндрическую по­верхность 4, в которой вы­полнены продольные прорези. Натяг между цилиндрической ча­стью оправки и заготовкой создают с помощью винта 2.

а б

в

. . г 1 2 3 4

Рисунок 188 - Оправки для точения заготовок: а – с малой конусностью; б - цилиндрическая ; в – разжимная; г – шпиндельная

4.1.5 Патроны самозажимные поводковые

Для сокращения вспомогательного времени при черновой обработке в центрах валов диаметром 15 … 90 мм применяют патроны самозажимные поводковые (рисунок 189). Заготовку 9 устанавливают в центрах станка и поджи­мают пинолью задней бабки. При этом центр 2 патрона, смещаясь, сжимает пружины 12 до тех пор, пока заготовка своим торцом не нажмет на цангу 10, которая жестко закрепляет центр. При пуске шпинделя вместе с корпусом патрона 1 приводится во вращение кольцо 5, которое крепится к корпусу винтами 11. Кольцо 5 пальцами 6 поворачивает кулачки 8 против часовой стрелки относительно осей 7 до соприкосновения зубчатой поверхности ку­лачков с поверхностью заготовки. Сила зажима заготовки кулачками зависит от силы резания. Для равномерной нагрузки на кулачки 8 кольцо 4, в котором закреплены оси 7, может перемещаться в радиальном направлении и обеспе­чивать самоустановку кулачков по поверхности заготовки. После остановки шпинделя деталь, вращаясь по инерции, поворачивает диском 3 кулачки 8 по часовой стрелке относительно осей 7 и освобождается от крепления. .

Рисунок 189 - Применение патрона самозажимного поводкового

В тех случаях, когда заготовки не могут быть установлены и закреплены в патронах, при­меняют планшайбы (рисунок 190) . Планшайба 2 представляет со­бой плоский диск, кото­рый крепится к фланцу 1, устанавливаемому на шпинделе станка. Рабочая поверхность планшайбы может быть выполнена с радиальными или концентрическими пазами. Обраба­тываемые заготовки центрируют и закрепляют на планшайбе с помощью сменных наладок и прихватов. На рисунке 190, а  показано закрепление заготовки 4 типа кольца, которую уста­навливают на опорную втулку 3 и при обработке наружной поверхности закрепляют шай­бами 5 и 6 и винтом 8 с гайкой 7, а при обработке внутрен­них поверхностей — прихватами 9. На рисунке 190, б показано закрепление заго­товки 5 типа кронштейна, которую устанавли­вают на угольнике 7 по цен­трирующим пальцам 6  и закрепляют откидным зажимом 4. Возникающий при этом дисбаланс устраняют противовесом 3. На рисунке 190, в  показано за­крепление заготовки 3 (типа колец, крышек, фланцев и т. п.), которые крепят к планшайбе 2 прихватами 4.

а б в

Рисунок 190 - Применение планшайб при точении

4.1.6 Люнеты

Люнеты - приспособления для дополнительной поддержки нежестких (длин­ных и тонких валов). При обработке резанием применяют люнеты непод­вижные (рисунок 191) и подвиж­ные (рисунок 192). Следует отметить, что при обработке заготовок применяются и другие типы люнетов.

Неподвижные люнеты устанавливают на направляющих станины станка и за­крепляют планкой 5 при помощи болта с гайкой 6. Верхняя часть 1 непод­вижного люнета - откидная, она открывается и закрыва­ется при установке и снятии обрабатываемой детали. Неподвижный лю­нет имеет три кулачка или ролика 2, которые и служат опорой для обрабатывае­мой детали. Степень под­жатия кулачков или роликов к обрабатываемой детали регулируется винтами 3. После установки кулачков или роликов на нужный раз­мер их закрепляют болтами 4. Прежде чем установить обрабатываемую заго­товку в неподвиж­ный люнет, необходимо проточить канавку под кулачки шири­ной немного больше ширины кулачков люнета.

Проточку под кулачки люнета обычно выполняют посередине заготовки. Вначале обтачивают за­готовку до люнета, затем переворачивают заготовку и производят обработку оставшейся части.

Рисунок 191 - Люнет неподвижный: 1 - откидная часть люнета; 2 - кулачок;

3 - винт; 4 - болт фиксации кулачка; 5 – планка для закрепления люнета на направляющих станка; 6 - винт крепления люнета

Подвижный люнет крепится на каретке суппорта и во время ра­боты пере­мещается вдоль обрабатываемой заготовки. Люнет подвижный имеет два кулачка; третьей опорой для заготовки слу­жит сам резец. Кулачки устанавли­вают по диаметру обтачиваемой заготовки. Максимально возмож­ный диаметр обработки для данного люнета на рисунке показан окружно­стью.

Рисунок 192 – Люнет подвижный (вид со стороны задней бабки)

5 Инструментальные материалы

Для изготовления режущего инструмента в настоящее время применяют гамму различных инструментальных материалов: инструментальные углеродистые и легированные стали, быстрорежущие стали, твёрдые сплавы, минералокерамику и синтетические сверхтвёрдые материалы.

5.1 Углеродистые инструментальные стали

Основное свойство, которым должен обладать материал для режущего инструмента - износостойкость, которая обеспечивается высокой твёрдостью на уровне 60…65 НRC. Наряду с высокой твёрдостью сталь должна обладать некоторой вязкостью, для предотвращения поломки инструмента в процессе работы. Для инструмента, работающего при высоких скоростях резания, осо­бую важность приобретает теплостойкость.

Инструмент для резания сравнительно мягких материалов с небольшой скоростью ( не более 15…18 м/мин ) когда рабочая кромка разогревается не выше 200⁰ С, изготавливают из качественных и высококачественных углеро­дистых инструментальных сталей марок - У7, У7А, У13, У13А (ГОСТ 1435). Угле­родистые инструментальные стали обозначаются буквой У. Цифра показы­вает массовое содержание углерода в стали, делённое на 10. В стали У10 содержание углерода составляет 1%. Буква А – высококачествен­ная сталь с пониженным содержанием примесей. В состоянии поставки стали хорошо обрабатываются резанием и деформируются, что позволяет применять высо­копроизводительные методы изготовления инструмента - насечку, накатку. Применение этих сталей: напильники, зубила, машинно - ручные метчики, то есть ин­струмент, работающий с небольшой скоростью резания.

5.2 Легированные инструментальные стали

Легированные инструментальные стали обозначаются цифрой, характе­ризующей массовое содержание углерода в десятых долях процента (если цифры нет, то углерода 1%), за которой следуют буквы, соответствующие ле­гирующим элементам ( Г - марганец, Х - хром, С - кремний, В - вольфрам, Ф - ванадий) и цифры, обозначающие элементы в процентах. Например, в стали 9ХС: 0,9% - углерода, до 1% - хрома и 1% - кремния. Остальное: железо и при­меси. Твёрдость после термообработки: 63…66 HRC. Теплостойкость стали до 250⁰С. Низколегированные стали используют для изготовления ручных пил и ножовочных полотен ( Х6ВФ, 9Х5ВФ, 11ХФ ), граверных инструментов и пил по металлу ( В2Ф, ХВ4 ), плашек, разверток, зенкеров ( ХВСГ, 9ХС ). Для инструмента, работающего с нагрузками, используют стали повышенной вязкости с содержанием 0,6…0,75 % С ( 7ХФ, 6ХС ). Для такого инструмента отпуск проводится при более высокой температуре на твердость 52…57 HRC.

Для инструмента, работающего в условиях коррозии применяют стали, устойчивые против коррозии ( Х18МФ, 9Х18), относящиеся к полутепло­стойким.

5.3 Инструментальные быстрорежущие стали

Быстрорежущими называют стали, предназначенные для изготовления режущего инструмента, работающего при больших скоростях резания, и об­ладающие большой производительностью по отделению стружки. Основная особенность быстрорежущих сталей – теплостойкость. Эти стали сохраняют высокую твёрдость при нагреве до температуры свыше 600 ⁰ С. Теплостойкость является стандартной характеристикой быстрорежущих сталей, она называется – красностойкость. Красностойкость оценивают температурой дополнительного четырёхчасового нагрева термически обработанной стали, после которого сохраняется определённый уровень твёрдости. Обозначение красностойкости Кр.58 = 630 ⁰ С показывает, что после четырёхчасового нагрева при 630 ⁰ С твердость стали составляет 58 HRC.

Эта характеристика легла в основу классификации быстрорежущих сталей по производительности. У сталей нормальной теплостойкости (производительности) Кр.58 ≤ 630 ⁰ С, у сталей повышенной теплостойкости (производительности) Кр.58 ≥ 630 ⁰ С.

Появление быстрорежущих сталей позволило повысить скорости резания до 100 м/мин и увеличить производительность обработки резанием с 5 …6 до 300 кг/ч. Работоспособность и долговечность режущего инструмента из быстрорежу­щей стали определяется тремя основными факторами: твёрдостью (прочно­стью), износостойкостью и красностойкостью.

Быстрорежущие стали наиболее широко применяются при изготовлении осевого инструмента: свёрл, зенкеров, развёрток, метчиков и для резьбовых и сложнопрофильных резцов и фасонного инструмента.

5.3.1 Стали нормальной производительности

Стали нормальной производительности (пониженной теплостойкости 615…620⁰ С). Вольфрамовые: Р9, Р12, Р18. Вольфрамомолибденовые: Р6М5, Р6М3. Безвольфрамовые 9Х6М3Ф3АГСТ, скорость резания для этих сталей 35…40 м/мин.

5.3.2 Стали повышенной производительности

Стали повышенной производительности (дополнительно легированы ко­бальтом и ванадием, их теплостойкость 625 … 640⁰ С). Вольфрамокобальто­вые: Р9К5, Р9К10. Вольфрамомолибденовые с кобальтом и ванадием : Р6М5К5, Р6М5Ф2К8.

Быстрорежущие стали обозначаются буквами ( Р – вольфрам, М – мо­либден, Ф – ванадий, А – азот, К – кобальт, Т – титан, Ц – цирконий). Например, сталь марки 11Р3АМ3Ф2 содержит: 1,1% - углерода, 3% - вольф­рама, 1% - азота, 3% - молибдена, 2% - ванадия. Примеры быстрорежущих сталей: Р18, Р12, Р9, Р6М5, Р6М5К5. Твёрдость после термообработки: 63…65 HRC. Теплостойкость: 620…630⁰C. Применяются для всех видов режущего инструмента, используемого на станках со скоростью резания до 20 м/с.

5.3.3 Порошковые быстрорежущие стали

Порошковые быстрорежущие стали. Их получают методом порошко­вой металлургии. Они имеют карбидную неоднородность по 1 - 2 - му баллу, об­ладают повышенной шлифуемостью и пластичностью при холодной и горя­чей деформации, повышенную прочность на изгиб, более производи­тельны. К маркировке добавляются две буквы МП (Р10М6К8 - МП).

5.4 Твёрдые сплавы

Твёрдые сплавы - это материалы, состоящие из карбидов (соединения металлов с углеродом) или карбонитридов (соединения металлов с углеродом и азотом) тугоплавких металлов, соединенных металлической связкой.

Твёрдые сплавы делят на металлокерамические и минералокерамические и выпускают в виде пластин разной формы. Инструменты, оснащенные пла­стинами из твёрдых сплавов, позволяют применять более высокие скоро­сти резания по сравнению с инструментами из быстрорежущей стали. В зависимости от типа твёрдой фазы (карбиды, карбонитриды) и металла – связки твёрдые сплавы подразделяют на следующие четыре группы:

WC – Co – вольфрамокобальтовые группы ВК; WC – TiC – Co - титановольфрамокобальтовые группы ТК; WC – TiC - TaC – Co - титанотанталовольфрамокобальтовые группы ТТК; TiC TiC N - Ni + Mo - сплавы на основе карбида и карбонитрида титана – безвольфрамовые, группы ТН и КНТ.

Вольфрамокобальтовые сплавы. Сплавы группы ВК маркируются буквами ВК и цифрой, показывающей содержание кобальта (например, состав сплава ВК6 – 94% WC и 6% Co ). Увеличение содержания в сплаве кобальта приводит к повышению прочности и понижению твёрдости и износостойкости сплава. Режущий инструмент изготавливают из сплавов с содержанием кобальта до 10%. Теплостойкость сплавов ВК – приблизительно 900⁰C. Сплавы этой группы обладают наибольшей прочностью по сравнению с прочими твёрдыми сплавами.

На свойства твёрдых сплавов влияют размеры карбидных частиц. Уменьшение их размера приводит к увеличению твёрдости и снижению прочности сплава. В зависимости от средней величины карбидов сплавы подразделяют на особо мелкозернистые (ОМ например, ВК6- ОМ), мелкозернистые (М например, ВК6-М). среднезернистые ( ВК6 - в обозначении нет дополнительных букв) и крупнозернистые (В например, ВК6-В). Мел­козерни­стость повышает износостойкость инструмента, но снижает его со­против­ляемость ударам.

Если вместо карбида тантала (высокая стоимость) вводят карбид хрома, то в обозначение сплава в этом случае вводится буква Х – (ВК10 – ХОМ или ВК15 – ХОМ).

Вольфрамовые твёрдые сплавы применяются для обра­ботки чугуна, цветных металлов и их сплавов и неметаллических мате­риалов, таких как резина, пластмасса, текстолит, фибра, стекло, гранит, мрамор и др. Вольфрамотитановые сплавы группы ТК состоят из карбидов вольфрама, титана и кобальта. Применяются сплавы марок Т5К10, Т5К12В, Т14К8, Т15К6, Т30К4, Т15К12В. Буква Т обозначает карбид титана, цифра за ней -процентное содержание карбида титана, буква К — карбид кобальта, цифра за ней - процентное содержание карбида кобальта (остальное в данном сплаве - карбид вольфрама). Применяются эти сплавы для обработки всех видов сталей. Вольфрамотитано - танталовые сплавы группы ТТК состоят из карбидов вольфрама, титана, тантала и кобальта. Применяются сплавы марок ТТ7К12 и ТТ10К8Б, содержащие соответственно 7 и 10% карбидов титана и тантала, 12 и 8% карбида кобальта (остальное — карбид вольфрама). Применяются эти сплавы для особо тяжелых условий обработки, когда применение других инструментальных материалов неэффективно.

Твёрдые сплавы обладают высокой температуростойкостью. Вольфрамо­вые твердые сплавы сохраняют твердость 83…90 HRC, а вольфрамотитано­вые - 87…92 HRC при температуре 800… 950°С, что позволяет работать при высоких скоростях резания (до 500 м/мин при обработке сталей и до 2700 м/мин при обработке алюминия).

Для обработки деталей из нержавеющих, жаропрочных и других трудно­обрабатываемых сталей и сплавов предназначены мелкозернистые сплавы группы ОМ: сплав ВК6 - ОМ применяется для чистовой обработки, а такие сплавы как ВК10 - ОМ и ВК15 - ОМ — для получистовой и черновой об­работки. Еще более эффективны для обработки труднообрабатываемых ма­териалов твердые сплавы марок ВК10 - ХОМ и ВК15 - ХОМ, в которых карбид тантала заменен карбидом хрома. Легирование сплавов карбидом хрома увеличивает их твердость и прочность при высоких температурах. В таблице 3 представлена номенклатура твёрдосплавных пластин для ре­жущего инструмента. Таблица 3 - Пластины твёрдосплавные напаиваемые для режущего инстру­мента

Обозаначение типа пластин	Форма	ГОСТ №		Сплав	Применение
01, 02, 61, 62		25395-90		ВК3 ВК6 ВК8 ВК3М ВК6ОМ Т5К10	для проходных, расточных и ре­вольверных резцов
06, 66		25397-90			для подрезных и расточных рез­цов при расточке глухих отвер­стий
07, 67		25426-90			для подрезных, проходных, рас­точных и револьверных резцов
11		25398-90			для чистовых и резьбовых рез­цов
13 (исп.1 и 2)		17163-90			для отрезных и прорезных рез­цов
15		25404-90			для фасонных резцов и для рез­цов обработки пазов типа "лас­точкин хвост"
16		25405-90			для галтельных и бандажных резцов
18		25407-90			для круглофасочных резцов
32		25412-90			для резцов при прорезке кана­вок в шкивах под клиновые ремни
43		25419-90			для желобных резцов
44		25420-90			для фасочных резцов
48		25422-90			для резцов при нарезании тра­пецоидальной резьбы
14		25399-90			для спиральных сверл и сверл с прямыми канавками
21		25400-90			для зенкеров при обработке глухих отверстий и цековок
25		25424-90			для зенкеров при обработке сквозных отверстий
26		25425-90			для разверток

Для повышения прочности пластины из твёрдого сплава плакируют, т.е. покрывают защитными плёнками. Широко применяют износостойкие по­кры­тия из карбидов, нитридов и карбонидов титана, нанесенные на поверх­ность твёрдосплавных пластин в виде тонкого слоя толщиной 5…10 мкм. При этом на поверхности твёрдосплавных пластин образуется мелкозернистый слой карбида титана, обладающий высокой твёрдостью, износостойкостью и хи­мической устойчивостью при высоких температурах. Стойкость твердо­сплавных пластин с покрытием в среднем в 3 раза выше стойкости пластин без покрытия, что позволяет увеличить скорость резания на 25…30%.

При определенных условиях в качестве инструментального материала приме­няют минералокерамические материалы, основной частью которых яв­ляется окись алюминия. Кроме того, в минералокерамику добавляют вольф­рам, титан, тантал и кобальт. В промышленности широко применяют минералокерамику (оксидная группа ЦМ 332; ВО – 13; ВШ - 75). Например, режущая керамика марки ЦМ - 332, которая отличается высокой температуростойкостью (твёр­дость 89 … 95 HRC при температуре 1200°С) и износостойкостью. Что по­зволяет вести обработку стали, чугуна и цветных сплавов при высоких ско­ростях ре­зания (например, чистовое обтачивание чугуна при скорости реза­ния 3700 мм/мин, что в 2 раза выше скорости резания при обработке твердо­сплавным инструментом). Недостатком минералокерамики марки ЦМ - 332 является повы­шенная хрупкость. Для изготовления режущих инструментов применяется также режущая ке­рамика (кермет) марок: ВЗ, ВОК - 60, ВОК - 63, представляющая собой оксидно - карбидное соединение (окись алюминия плюс 30 - 40% карбидов вольфрама и молибдена). Введение в состав минералокерамики карбидов ме­таллов (а иногда и чистых металлов — молибдена, хрома) позволило улуч­шить ее физико - механи­ческие свойства (в частности снизить хруп­кость) и повысить производительность обработки в результате повышения скорости резания. Получистовая и чистовая обработка керметом деталей из серых, ковких чугунов, труднообрабатываемых сталей, некоторых цветных метал­лов и сплавов производится со скоростью резания 435…1000 м/мин без по­дачи СОЖ в зону резания. Режущая керамика отличается высокой темпе­ра­туростойкостью (твёрдость 90 … 95 HRC при темпе­ратуре 950…1100°С). . Для обработки закаленных сталей (40 …67 HRC), высокопрочных чугу­нов (200 … 600 НВ), твердых сплавов типа ВК25 и ВК15, стеклопластиков и других применяют инструмент, режущая часть которого изготовлена из сверхтвердых материалов (СТМ). К этой группе относятся материалы на ос­нове нитрида бора и алмазы. Крупные поликристаллы (диаметром 3… 6 и длиной 4…5 мм) на основе кубического нитрида бора (эльбора Р) — основ­ной материал, который применяют при обработке закаленных сталей и высо­копрочных чугунов. Твердость эльбора Р приближается к твердости алмаза, а температуростойкость в 2 раза выше темпе­ратуростойкости алмаза. Эльбор Р химически инертен к материалам на основе железа. Прочность поликристал­лов на сжатие 4…5 ГПа (400 - 500 кгс/мм²), на изгиб 0,7 ГПа (70 кгс/мм²), температуростойкость 1350…1450°С. Из других СТМ, применяемых для обработки резанием, следует отметить синтетические алмазы типа баллас (марка АСБ) и типа карбонадо (марка АСПК). Карбонадо химически более активен к углеродосодержащим мате­риалам, поэтому применяется для точения цветных металлов, высококремни­стых сплавов, твердых сплавов типа ВК 10…ВК 30, неметаллических мате­риалов. Стойкость резцов из карбонадо в 20… 50 раз выше стойкости резцов из твердых сплавов.

Стандартные марки твёрдых сплавов состоят из карбидов вольфрама (В), ти­тана (Т), тантала (Т). В качестве связки используется кобальт (К). Например, в сплаве ВК8: 8% - кобальта и 92% - карбида вольфрама. В сплаве Т5К10: 5% - карбида титана, 10% - кобальта и 85% - карбида вольф­рама. В отличие от сталей в твёрдых сплавах нет железа. Твердость твёрдых сплавов около 90 HRA. Теплостойкость: 800…1000 ⁰C. Скорость резания до 200м/с. Преимущественно сплавы типа ВК используются для обработки серого чугуна, цветных металлов и их сплавов, а также коррозионно-стойких труд­нообрабатываемых сталей и сплавов, в том числе и сплавов титана. Сплавы типа ТК – титано - вольфрамовая группа сплавов, используемая для обработки углеродистых и легированных сталей, причем с большим содер­жанием титана (Т30К4) на чистовых режимах, а с увеличенным содержанием кобальта (Т5К12) на черновых режимах. Выделены три группы применяемости твёрдосплавного инструмента:

- группа Р – для материалов, дающих сливную стружку (сталь); - группа К – для материалов, дающих стружку надлома (чугун); - группа М – универсальные сплавы.

Каждая группа имеет свой маркированный цвет: Р - синий, К - красный, М - жёлтый. . Твердосплавные материалы поставляются в различных видах. Заготовки под напайку регламентированы ГОСТ 25393 – 82. . Широко используются также сменные многогранные пластины (СМП). СМП крепятся на корпусе инструмента механическим способом, например винтом через центральное отверстие, прихватом или клином. СМП не пере­тачиваются после износа всех граней, а отправляются на переработку. Пере­точка СМП не имеет никакого смысла, т.к. после переточки уменьшаются раз­меры пластины, а паз на корпусе инструмента рассчитан на размеры но­вой пластины. Замену СМП можно производить на инструменте, не снимая его со станка. СМП выпускаются различных классов допуска: U, G, M, E, C.

Пластины режущие, сменные, многогранные, твердосплавные квадратной формы имеют размеры и конструкцию по ГОСТ 19049 – 80. Пластина с гра­нью 12,7 мм, толщиной 3,18 мм, класса допуска «U» имеет номер в этом ГОСТе 03111 - 120308 или буквенное обозначение SNUN - 120308, причем каждая цифра или буква имеют свой смысл. Цифры 03111 или буквы SNUN определяют форму пластины и класс допуска. Число 12 означает длину ре­жущей кромки пластины, а именно 12,7 мм, число 03 – толщину пластины 3,18 мм, а 08 – радиус округления при вершине 0,8 мм.

5.5 Покрытия инструментов режущих

Покрытие	Инструмент	Обрабатываемый материал
TiN нитрид ти­тана	метчики, свёрла, НМ-пластины	инструментальная сталь, чу­гун,
TiCN Карбонитрид титана	фрезы	инструментальная сталь, чу­гун, ле­ги­рованные стали
ZrN нитрид цир­кония	свёрла, метчики, развертки	титановые сплавы, медь, алюми­ний, графит
ZrCN карбонитрид цирко­ния	фрезы концевые, фрезы дисковые	легированные стали
TiAlN нитрид титаналюминия	свёрла, фрезы	высокоскоростная обработка ста­лей и сплавов, обработка изделий без ис­пользования СОЖ
CrN нитрид хрома	ножи, циркуль­ные фрезы	Алюминий и его сплавы

Большинство сменных режущих пластин выпускаются с покрытиями. В таблице 4 представлены основные области применения износостойких по­крытий на режущем инструменте. . Таблица 4 - Покрытия инструментов режущих

6 Применение стандартов по инструменту металлорежущему

ГОСТ Р 1.7- 2008 «Стандарты национальные Российской Федерации. Пра­вила оформления и обозначения при разработке на основе применения между­народных стандартов» пред­усматривает следующие формы применения международных стандартов:

- гармонизированные стандарты – стандарты, которые приняты уполно­моченными на то органами, распространяются на один и тот же объект стан­дартизации и обеспечивают взаимозаменяемость продукции, процессов или ус­луг и/или взаимное понимание результатов испытаний или информации, представляемой в соответствии с этими стандартами;

- идентичные стандарты – гармонизированные стандарты, которые иден­тичны по содержанию и форме представления;

- модифицированные стандарты – гармонизированные стандарты, кото­рые имеют технические отклонения и/или различия по форме представле­ния при условии их идентификации и объяснения;

- сопоставимые стандарты – стандарты, которые приняты уполномочен­ными на то органами, на одну и ту же продукцию, на одни и те же процессы или услуги, в которых различные требования основываются на одних и тех же характеристиках и которые оцениваются с помощью одних и тех же методов, позволяющих однозначно сопоставить различия в требованиях.

Следует учесть, что сопоставимые стандарты не являются гармонизиро­ванными.

ГОСТ Р 1.7-2008 также устанавливает правила оформления и обозначения стандартов, идентичных и модифицированных по отношению к международ­ным стандартам.

Гармонизация стандарта — это приведение его содержания в соответст­вие с другим стандартом для обеспе­чения взаимозаменяемости продукции (услуг), взаимного понимания результатов испытаний и информации, содер­жащейся в стандартах. В такой же степени гармонизация может быть отнесена и к техни­ческим регламентам. Последние несколько лет, c того момента, когда Россия заявила о своем желании вступить во Всемирную торговую организа­цию (ВТО), проводится всесторон­няя работа по анализу и гармонизации рос­сий­ских стандартов с международными стандартами ISO, IEC, а также с евро­пей­скими нормами партнеров нашей страны. Активную работу в отношении гар­мониза­ции стандартов проводит Госстандарт России, создавший многочис­ленные технические комитеты для разработки новых стандартов для всех от­раслей экономики, в том числе и потребительского рынка.

В целях совершенствования работ по стандартизации в области металло­режущего, дереворежущего, слесарно-монтажного, абразивного, алмазного и вспомогательного инструмента, заготовок твердосплавного инструмента и режущих пластин и технологии механической обработки резанием в Россий­ской Федерации на базе организации ОАО «ВНИИинструмент» создан Техни­ческий Комитет (ТК) ИСО - ТК 29 «Инструменты». С закреплением за ним об­ласти деятельности по стандартизации металлорежущего, дереворежущего, слесарно-монтажного, абразивного, алмазного и вспомогательного инстру­мента, заготовок твердосплавного инструмента и режущих пластин, технологии механической обработки (ОКП 39 0000, ОКП 19 000).

На ТК "Инструмент" возложены функции постоянно действующего ра­бочего национального органа МТК ( Международный технический комитет) 95

В МТК входят 8 подкомитетов:

- ПК - 1 «Инструмент металлорежущий» (ВНИИИНСТРУМЕНТ);

- ПК - 2 « Инструмент слесарно-монтажный» (ВНИИИНСТРУМЕНТ);

- ПК - 3 «Инструмент алмазный» (ВНИИАЛМАЗ);

- ПК - 4 « Инструмент дереворежущий» (ВНИИИНСТРУМЕНТ);

- ПК - 5 «Инструмент абразивный» (ВНИИНМАШ);

- ПК - 6 «Инструмент вспомогательный» (ВНИИИНСТРУМЕНТ);

- ПК - 7 «Заготовки твердосплавного инструмента и режущие пластины»

(ВНИИТС);

- ПК - 8 «Технология механической обработки» (МГТУ, «МАМИ»).

Приоритетным направлением при разработке стандартов является их гармонизация с международными стандартами МС ИСО. В этом случае при утверждении стандарта ему присваивается обозначение ГОСТ ИСО или ГОСТ Р ИСО, и номером стандарта становится номер аналогичного документа МС ИСО. Что касается стандартов на инструмент металлорежущий, слесарно-монтажный, абразивный, алмазный, вспомогательный и пластины твёрдого сплава, то фонд отечественных стандартов соответствует международному примерно на 40 процентов

На основании вышеизложенного следует, что до полной гармонизации стандартов в РФ ещё далеко, но процесс гармонизации идёт непрерывно. Поэтому при выполнении курсовых и дипломных работ, а также других учебных документов, следует проверять НД, которой Вы пользуетесь, на соответствие международным стандартам., а также следует проверить - не утратил ли силу ГОСТ, не изменён ли он, не отменён ли он ?. Информацию по действующим стандартам можно найти в интернете. Ниже приведен пример - ряд ГОСТов, прошедших гармонизацию а также записи по отменённым и утратившим силу, действующим и принятым ГОСТам (информация из интернета).

1. ГОСТ Р 53414-2009 (ИСО 10145-2:1993) Фрезы концевые с хвостовиком конусностью 7:24, оснащенные винтовыми твердосплавными пластинами. Основные размеры.

2. ГОСТ Р 53936-2010 (ИСО 4875-162006, ИСО 4875-2:2006). Полотна ленточных пил. Типы и основные размеры.

3. ГОСТ Р 50427 - 92 (ИСО 5419-82) Свёрла спиральные. Термины, определения и типы.

4. ГОСТ Р 52967-2008 (ИСО 3859 : 2000) Фрезы для обработки пазов типа «Ласточкин хвост». Размеры.

5. ГОСТ Р 53937 -2010 (ИСО 11529 - 2 : 2005) Фрезы концевые со сменными режущими пластинами. Обозначение.

6. ГОСТ Р ИСО 12164-4-2011 Крепление инструментов с полым коническим хвостовиком типа Т. Присоединительные размеры.

Утратили силу ГОСТы по фрезам с ГОСТ 18934 по 18949 включительно (16 шт.), а также ГОСТы:

1. ГОСТ 29118-91 Фрезы для обработки пазов типа ласточкин хвост .Типы и размеры

2. ГОСТ 9140-78 Фрезы шпоночные. ТУ.

3. ГОСТ 17025 - 71 Фрезы концевые с цилиндрическим хвостовиком. Конструкция и размеры

4. ГОСТ 17026 - 71 Фрезы концевые с коническим хвостовиком. Конструкция и размеры

5. ГОСТ 18934 - 73 Фрезы концевые сферические грушевидные твердосплавные цельные для труднообрабатываемых сталей и сплавов. Конструкция и размеры

6. ГОСТ 18949 - 73 Фрезы концевые сферические, цилиндрические и конические твердосплавные для труднообрабатываемых сталей и сплавов. Технические условия

Статус: отменён | Актуальность информации: 22.03.2010

1. ГОСТ Р 50127 - 92 Фрезы фасонные полукруглые выпуклые, вогнутые и радиусные. Технические условия

2. ГОСТ Р 50572 - 93 Фрезы концевые и шпоночные с хвостовиком конусностью 7:24. Размеры

Статус: действующий | Актуальность информации: 22.03.2010

1. ГОСТ Р 52780-2007. Борфрезы твёрдосплавные. Технические условия . 2. ГОСТ Р 52965-2008. Хвостовики цилиндрические для фрез. Основные размеры . . 3. ГОСТ Р 53003-2008. Фрезы шпоночные с цилиндрическим, коническим хвостовиками и хвостовиком конусностью 7:24. Технические условия . . 4. ГОСТ Р 53004 - 2008 Фрезы для обработки Т - образных пазов. Технические условия

Статус: принят | Актуальность информации: 22.03.2010

1. ГОСТ Р 53412-2009. Фрезы для обработки пазов сегментных шпонок. Технические условия . 2. ГОСТ Р 53413-2009. Фрезы концевые с цилиндрическим хвостовиком, оснащенные винтовыми твёрдосплавными пластинами. Основные размеры . 3. ГОСТ Р 53414-2009. Фрезы концевые с хвостовиком конусностью 7:24, оснащенные винтовыми твёрдосплавными пластинами. Основные размеры

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………..3

Смазочно – охлаждающие технологические среды ……………………5

1 Инструмент режущий……………………………………………..……....6

1.1 Инструменты токарной группы. Резцы токарные ……………………6

1.1.1. Резцы с охлаждением СОЖ…………………………………………14

1.1.2 Резцы фасонные, типы…………………...…..………………………16

1.1.3 Растачивание сквозных цилиндрических глубоких отверстий на то­карных станках…………………………………………………………………….17

1.2 Инструменты для работы на строгальных и долбежных станках......22

1.3 Инструменты для подготовки кромок под сварку…………………...23

1.3.1 Кромкорез…………………………………………………………23

1.3.2 Фаскорез……………………………………………………...……23

1.3.3 Фрезер по металлу…………………………………………...……25

1.4 Инструменты фрезерной группы………………………………...…...26

1.4.1 Фрезы цилиндрические…………………………………………...28

1.4.2 Фрезы дисковые…………………………………………………...29

1.4.3 Фрезы угловые………………………………………………….…30

1.4.4 Фрезы концевые…………………………………………………...31

1.4.5 Фрезы шпоночные………………………………………………...37

1.4.6 Фрезы торцовые…………………………………………………...38

1.4.7 Фрезы фасонные…………………………………………………..42

1.5 Инструменты для обработки отверстий……………………………....45

1.5.1 Свёрла…………………………………………………..…….........46

1.5.2 Зенкеры …………………………………………………................59

1.5.3 Развёртки…………………………………………………………..60

1.5.4 Зенковки……………………………………………………….…..66

1.5.5 Цековки……………………………………………………………66

1.6 Резьбообразующий инструмент……………………………………….67

1.6.1 Резцы для нарезания резьбы……………………………………...67

1.6.2 Метчики………………………………………………………........68

1.6.3 Метчик бесстружечный…………………………………………..71

1.6.4 Метчик - протяжка………………………………………………..71

1.6.5 Плашки…………………………………………………………….71

1.6.6 Приспособления и оснастка для резьбонарезного инструмента………………………………………………………………………………….73

1.6.7 Резьбонарезная головка…………………………………………..74

1.6.8 Резьбонакатной инструмент...……………………………………76

1.6.9 Фрезерование резьбы……………………………………………..78

1.7 Инструмент зубообрабатывающий …………………………………...80

1.7.1 Фрезы зубообрабатывающие……………………………………...80

1.7.2 Зуборезная головка для конических колёс с круговыми зубьямими………………………………………………………………………………….83

1.7.3 Гребёнка зуборезная. Резец зубострогальный …………………..83

1.7.4 Протяжка. Прошивка……………………………………………....85

1.7.5 Долбяк зуборезный………………………………………………...86

1.7.6 Шевер……………………………………………………………….86

1.8 Полотно ножовочное .………………………………………………….87

1.9 Напильники……………………………………………………………..88

1.10 Щётки металлические...………………………………………………91

1.10.1 Щётки для крацевания…………………………………………..91

1.10.2 Щётки для обработки резанием медных и алюминиевых спла­вов…………………………………………………………………………………93

1.10.3 Иглофреза………………………………………………………...93

1.11 Накатка рифлёной поверхности……………………………………...92

2 Приспособления для установки инструментов. ………………………..94

3 Приспособления для закрепления заготовок на токарных станках…...94

4 Технологическая оснастка для закрепления режущего инструмента и заготовок на станках………………………………………………………………...100

4.1 Приспособления станочные …..………………………………..100

4.1.1 Патроны кулачковые………………………………………...102

4.1.2 Центры………………………………………………………...104

4.1.3 Хомутики поводковые………………………………………..106

4.1.4 Оправки токарные…………………………………………….109

4.1.5 Патроны самозажимные поводковые ...……………………..111

4.1.6 Люнеты………………………………………………………...113

5 Инструментальные материалы…………………………………………115

5.1 Углеродистые инструментальные стали………………………….115

5.2 Легированные инструментальные стали……………………..…...116

5.3 Инструментальные быстрорежущие стали……………………….116

5.3.1 Стали нормальной производительности……………………..117

5.3.2 Стали повышенной производительности…………………....117

5.3.3 Порошковые быстрорежущие стали………………………....117

5.4 Твёрдые сплавы……………………………………………………...117

5.5 Покрытия инструментов режущих ...………………...………….....122

6 Применение стандартов по инструменту металлорежущему……….123

Далее идут сведения….которые еще не обработаны ….и не включены в справочник