3.3. Режущий инструмент для зенкерования

и развертывания

Процесс зенкерования осуществляется зенкером (рис. 3.10), который служит для дальнейшей обработки отверстий, полученных после литья, штамповки или сверления. Эта обработка отверстия может быть либо окончательной, либо промежуточной (получистовой) перед развертыванием, дающим еще более точные отверстия (точность 7 – 8-го квалитета, шероховатость Ra = 1,25 – 2,5 мкм).

Рис. 3.10. Основные части зенкеров: a - цельного с конусным

хвостовиком; б - насадного цельного

Характер работы зенкера подобен сверлу при рассверливании отверстия. По конструкции и оформлению режущих кромок зенкер несколько отличается от сверла и имеет три - четыре зуба.

Процесс развертывания осуществляется разверткой. Развертка (рис. 3.11) во многом напоминает зенкер; основное ее отличие от зенкера заключается в том, что она снимает значительно меньший припуск и имеет большее число зубьев - от 6 до 12.

Зенкеры и развертки изготовляют как из инструментальных сталей У12А, 9ХС, Р18 и Р9, так и с пластинками из твердых сплавов (Т15К6 при обработке сталей; ВК8, ВК6 и ВК4 при обработке чугунов); ручные развертки изготовляют из сталей 9ХС и У12A.

Рабочая часть зенкера и развертки (см. рис. 3.10 и 3.11) снабжена зубьями и состоит, в свою очередь, из двух частей: режущей В и калибрующей Г. Режущая (заборная) часть, наклонная к оси под главным углом в плане φ (угол конуса режущей части 2φ), выполняет основную работу резания. Калибрующая часть служит для направления инструмента при работе, для калибрования отверстий и сохранения размера инструмента после его переточки. У развертки в отличие от зенкера калибрующая часть состоит из двух участков: цилиндрического Д и конического Е, так называемого обратного конуса (рис. 3.11). Обратный конус делается для уменьшения трения инструмента об обработанную поверхность и меньшей разбивки диаметра отверстия.

Рис. 3.11. Основные части развертки

Передний угол γ у зенкера из инструментальной стали равен 10 - 20°, у разверток γ = 0 - 10° (0° - для чистовых pазверток и при резании хрупких металлов). У зенкеров с твердосплавными пластинками угол γ равен от +5 до -5°, а у разверток – от 0 до 5°.

Задний угол α на режущей части у зенкеров и разверток делается 6 - 15° (большие значения для малых диаметров); задний угол на калибрующей части равен нулю, так как имеется цилиндриче­ская ленточка шириной f.

Главный угол в плане φ у зенкера 30 - 60°. У разверток из инструментальных сталей: ручных φ = 0,5 - 1,5°; машинных при обработке сквозных отверстий в вязких металлах (стали) φ = 15; при обработке сквозных отверстий в чугунах φ = 5°; при развертывании глухих, а также сквозных oтверстий по 8-му квалитету и грубее φ = 45 - 60°; у разверток, оснащенных пластинками твердых сплавов, φ = 30 - 45°.

3.4. Инструменты для расточки отверстий

Для расточных операций применяют следующие типы инструментов:

стержневые резцы с одной режущей кромкой;

двусторонние пластинчатые резцы (рез­цы-блоки) с двумя или более режущими кромками;

расточные головки с одной или несколь­кими режущими кромками.

Расточные инструменты изготавливают из быстрорежущей стали и оснащают пла­стинами из твердых сплавов. Их приме­няют на токарных, револьверных станках, автоматах, автоматических линиях, мно­гоцелевых и расточных станках.

При работе на станках токарной груп­пы инструмент не вращается, а вращает­ся заготовка.

При работе на многоцелевых, расточ­ных станках и частично на станках, встро­енных в автоматические линии, заготовка неподвижно закреплена на столе станка, а вращается инструмент.

Стержневые резцы с одной режущей кромкой применяют для растачивания отверстий как при вращающейся, так и при неподвижной заготовке. Резцы крепят непосредственно в суппорте стола или устанавливают на оправке. Резцы осна­щают пластинами из быстрорежущей ста­ли или твердого сплава, а также много­гранными пластинами из твердого сплава с отверстием или без него. Державки выполняют различной формы: круглой, квадратной, прямоугольной. Конструкции и способы крепления расточных резцов в оправках приведены на рис. 3.12.

Рис. 3.12. Способы расположения расточных резцов

при креплении их в оправках

Для рас­тачивания точных отверстий в случае не­обходимости подналадки размера на стан­ке применяют расточные оправки, осна­щенные микрометрическим регулированием вылета резца. Оправки такой конструкции позволяют растачивать отвер­стия, начиная с диаметра 20 мм. Точность установки резца 0,01—0,005 мм. Установку резца контролируют по нониусу. Для ис­пользования в такой оправке применяют резцы с напайными пластинами из твер­дого сплава и оснащенные многогранны­ми пластинами.

Двусторонние пластинчатые резцы и блоки применяют для растачивания от­верстий диаметров более 40 мм. По срав­нению с однолезвийным инструментом они обладают большей производительностью. Пластинчатые резцы изготовляют целиком из быстрорежущей стали, а также оснащают пластинами из этой стали или из твердого сплава. Для лучшего исполь­зования и продления срока службы пла­стинчатые резцы изготавливают сборной конструкции из двух частей. Такая кон­струкция резцов позволяет регулировать рабочий размер.

Пластинчатый расточной резец цель­ной конструкции показан на рис. 3.13, а.

Пластинчатый резец сборной конструкции приведен на рис. 3.13. б, в. В конструкции, показанной на рис. 3.13, б, обе половины резца соединены пружиной и устанавливаются на размер винтом с коническим наконечником.

На рис. 3.13, в изображен пластинчатый резец для чистовой обработки, состоящий из двух половинок, которые снабжены рифлениями. Пластинчатый резец настра­ивают на размер после изнашивания пу­тем перестановки половинок на одно или несколько рифлений относительно друг друга. Затем пластинчатый резец шлифу­ют на заданный размер по диаметру и за­тачивают. Режущая кромка пластинча­того резца состоит из четырех частей: направляющей фаски l₁ под углом 45 °, режущей части l₂, калибрующей части l₃ и участка с обратной конусностью. По задней поверхности вдоль калибрующей части образуются цилиндрические лен­точки f = 0,2...0,5 мм.

Рис. 3.13. Двусторон­ние резцы и блоки

Расточные блоки состоят из корпуса с одной или несколькими парами регули­руемых на необходимый размер резцов. Их применяют для предварительной и окончательной обработки отверстий в корпусных деталях.

Сборный расточной блок для предва­рительной и окончательной обработки приведен соответственно на рис. 3.13, г и 3.14,а. Риф­ления позволяют переставлять вставки для восстановления необходимого диа­метра при переточках. Блок для оконча­тельной обработки крепят в расточной оправке штифтом 1, который с помощью конического скоса прижимает блок через вкладыш 2 к оправке. Вкладыш 2 уско­ряет смену блока, для этого выдвигают штифт, выталкивают вкладыш и блок сво­бодно вынимают из гнезда оправки. Тра­пецеидальные ножи 3 входят в пазы кор­пуса, и их крепят в нем винтом 4. Вылет ножа регулируют винтом 5. Для предохра­нения блока от выпадания в нерабочем положении предусмотрен шарик 6 с пру­жиной 7 и предохранительным винтом 8.

Рис. 3.14. Двусторон­ние резцы и блоки

Конструкция расточного блока с много­гранными твердосплавными пластинами (рис. 3.14, е) состоит из корпуса 1, двух четырехгранных пластин 3, двух подкла­док 4 и крепежных деталей 2 и 5. Этот блок применяют при растачивании отвер­стий диаметром 50 — 150 мм. Расчет углов установки многогранных пластин в корпу­се аналогичен расчету углов для зенкеров.

Применение пластинчатых резцов умень­шает разбивку отверстия в процессе обра­ботки и улучшает качество обработки.

Расточные головки обладают большей производительностью по сравнению с дру­гими расточными инструментами. Их ши­роко применяют в автоматизированных производствах, в том числе на станках с ЧПУ.

С целью сокращения номенклатуры инструмента применяются регулируемые по диаметру расточные головки (рис. 3.15, а) с диапазоном регулирования от 12 до 35 мм. Для обработки точных отверстий используют резцы-вставки с микрометрическим регулированием выле­та, оснащенные припаянной или много­гранной пластиной из твердого сплава (рис. 3.15, б). Конструкций вставок отличаются большим разнообразием. Кон­струкции комбинированных инструментов приведены на рис. 3.15, в.

Примеры инструментальных блоков, регулируемых по длине, даны на рис. 3.15, г-з. На рис. 3.15, г приведен блок с регулируемой оправкой для диско­вых фрез «диаметром 50-80 мм и шириной 5-16 мм, регулирование по длине 45 мм. На рис. 3.15, д и е показаны блоки для сверл с коническим и цилиндрическим хвостовиком, на рис. 3.15, ж-регули­руемая оправка, оснащенная резцом-вставкой с микрометрическим регули­рованием вылета. На рис. 3.15, з приве­ден регулируемый резьбонарезной патрон, предназначенный для нарезания резьбы метчиком в сквозных и глухих отверстиях. Патрон состоит из корпуса 4, сменного хвостовика 7, предохранительной шари­ковой муфты 5, выдвижного метчикодержателя 3, быстросменных вставок 2 для метчиков. Величина крутящего момен­та регулируется гайкой 6. Метчикодержатель возвращается в исходное положе­ние после нарезания резьбы и выхода метчика из нарезанного отверстия с помощью пружины 8.

Рис. 3.15. Расточные инструменты блоки: а - регулируемая расточная головка, б - резец-вставка с микрометрическим регулированием вылета; в - комбинированные инструменты; г - блок для дисковых фрез; д - блок для сверл с коническим хвостовиком; е - блок для сверл с цилиндрическим хвостовиком: I-хвостовик; 2-шпонка; 3-упор; 4-винт; 5-хвостовик цангового патрона; 6-регулировочная гайка; 7 - стопорный винт; 8 - прокладка; 9 - цанга; 10 - гайка; 11 - сверло; ж - регулируемая оправка: 1-корпус; 2-шпонка; 3-штифт; 4-стопорный винт; 5-гайка; 6-шпонка; 7-пружина; 8-винт; 9-гайка микрометрического регулирования; 10-резец; 12-винт крепления резца; 13 - резцедержатель; з - регулируемый резьбонарезной патрон