Фролов ЭМ.Технология изготовления деталей машин
.pdf
|
|
|
РЕЖУЩИЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ |
|
|
601 |
|||||||||
|
3.3.16. Размеры хвостовиков (в мм) инструментов с конусностью 7:24 |
|
|||||||||||||
Обозна |
D |
D\ |
Ih |
^3 |
D,\ |
d\ |
d. |
L |
h\ |
h |
Л |
^1 |
/ |
Торцовое |
Торцовое |
чение |
(пред. |
(пред. |
(пред. |
не |
|
(пред. (пред. |
не |
(пред. |
|
(пред. |
|
биение В |
биение В |
||
конуса |
откл. |
откл. |
откл. |
более |
|
откл. |
откл. |
менее |
откл. |
|
откл. |
|
отно |
отно |
|
по |
±0,15) |
|
по |
по |
|
|
по |
по |
|
-0,3) |
|
±0,1) |
|
сительно |
сительно |
ГОСТ |
|
Ы2) |
h8) |
|
|
g5) |
h l l ) |
|
|
|
|
|
А (повы |
Л (нор |
|
25827-93 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шенной |
мальной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
точности) |
точности) |
30 |
50 |
31,75 |
46 |
55,07 |
44 |
13 |
4 |
68,4 |
8 |
15,5 |
6 |
5,6 |
8 |
0,01 |
0,02 |
401 |
63 |
44,45 |
58 |
69,4 |
55 |
17 |
5 |
93,4 |
10 |
18,5 |
8 |
6,6 |
10 |
0,01 |
0,02 |
45 |
80 |
57,15 |
74 |
87,61 |
68 |
21 |
6 |
106,8 |
13 |
24,0 |
10 |
9,2 |
12 |
0,01 |
0,02 |
501 |
100 |
69,85 |
94 |
107,61 |
85 |
25 |
6 |
126,8 |
16 |
30,0 |
11 |
9,2 |
12 |
0,01 |
0,02 |
1 Хвостовики предпочтительного применения. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
П р и м е ч а н и е . |
Размеры D^* и 1\* определяют пространство для захвата манипулятором |
||||||||||||||
Предусмотрена единая конструкция хво |
инструмент. Допускаемое биение посадочного |
||||||||||||||
стовиков для станков как с автоматической |
места для инструмента или регулируемой по |
||||||||||||||
сменой, так и ручной сменой инструмента. |
длине оправки относительно хвостовика с |
||||||||||||||
Место захвата |
манипулятором |
представляет |
конусностью 7:24 составляет 0,005 ... 0,01 мм. |
||||||||||||
собой канавку трапецеидальной формы с уг |
Для станков классов точности И и П установ |
||||||||||||||
лом 60°. Фрезерование на |
фланце под углом |
лена степень точности хвостовиков АТ5, для |
|||||||||||||
90° обеспечивает при |
автоматической |
замене |
станков классов точности В и А — АТ4. Вспо |
||||||||||||
расположение шпоночных пазов блока против |
могательный инструмент изготовляют из ста |
||||||||||||||
шпонок шпинделя. Каждый вид вспомога |
ли |
18ХГТ с цементацией и закалкой до твер |
|||||||||||||
тельного инструмента имеет до 24 типоразме |
дости 53 ... 57 HRC, что обеспечивает доста |
||||||||||||||
ров, различающихся длиной (рис. 3.3.35, а) и |
точную долговечность и отсутствие деформа |
||||||||||||||
размерами посадочного места |
под режущий |
ций после термической обработки. |
|
||||||||||||
Рис. 3.34 (продолжение): с диапазоном зажима 20-40 мм; 5 - втулка переходная для концевых фрез; 6 - патрон цанговый с диапазоном зажима 5-20 мм; 7 - втулка переходная для инструмента с конусом Морзе с лапкой; 8 - втулка переходная с конусом Морзе с резьбовым отверстием; 9 - державка для регулируемых патронов, втулок и оправок; 10 - оправка расточная для чернового растачивания отверстий; И - оправка расточная для чистового растачивания; 12 - оправка сборная для чистового растачивания; 13 - оправка для подрезных пла стин; 14 - головка расточная двухзубая; 15 - головка расточная универсальная; 16 - патрон регулируемый цанговый с диапазоном зажима 5-25 мм; 17 - втулка регулируемая с внутренним конусом Морзе; 18 - втулка регулируемая длинная с внутренним конусом Морзе; 19 - оправка регулируемая для насадных зенкеров и развёрток; 20 - патрон регулируемый резьбонарезной; 21 - оправка регулируемая для чернового растачивания; 22 - оправка регулируемая расточная двухзубая; 23 - оправка регулируемая для крепления пластин первых сверл; 24 - оправка регулируемая для дисковых фрез; 25 - патрон расточной регулируемый; 26 - патрон свер лильный трехкулачковый с конусом Морзе; 27 - патрон резьбонарезной с конусом Морзе; 28 - патрон расточ ной с конусом Морзе; 29 - оправка для насадных зенкеров и разверток с конусом Морзе
б: резцедержатель: 1-е перпендикулярным открытым пазом; 2 - е перпендикулярным закрытым пазом; 3-е параллельным открытым пазом; 4 - с перпендикулярным и параллельным открытыми пазами; 5 - с осевым открытым пазом; 6 - с перпендикулярным открытым пазом для отрезных резцов; 7 - несимметричный с пер пендикулярных открытым пазом; 8 - удлиненный с перпендикулярным открытым пазом; 9 - удлиненный с параллельным открытым пазом; 10 - втулка переходная; И - сверло перовое; 12 - втулка переходная с кону сом Морзе; 13, 22 - втулка переходная (плавающая) с конусом Морзе; 14 - борштанга расточная с перпенди кулярным пазом; 15, 20 - борштанга расточная с наклонным пазом; 16, 21 - патрон для метчиков; 17 - втулка переходная разжимная; 18 - втулка переходная со шпоночным пазом; 19 - втулка переходная укороченная со шпоночным пазом; 23 - патрон трехкулачковый;
в: резцедержатель: 1-е открытым и закрытым параллельными пазами; 2 - е открытым перпендикулярным пазом; 3 - двухсторонний; 4 - распределитель охлаждающей жидкости; 5 - резцедержатель трехсторонний; 6 - резцедержатель для крепления инструмента с цилиндрическим хвостовиком со смешенным отверстием; 7 - держатель для крепления инструмента с цилиндрическим хвостовиком с отверстием, параллельным его базовой поверхности; 8 - держатель для крепления инструмента с цилиндрическим хвостовиком с отверстием, перпендикулярным его базовой поверхности; / - инструменты и переходные втулки, устанавливаемые в резце держатель; / / - инструменты и переходные втулки, устанавливаемые в держатели 7и 8
602 |
Глава 3.3. МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ |
[71ТТТЦ Л , ^IZ£2«
е |
") |
А-А |
|
Рис. 3.3.35 Хвостовики вспомогательного инструмента |
|
|
||||||
|
для станков |
с ЧПУ сверлильно-расточной и фрезерной групп |
|
|
|||||
Унифицированы |
цилиндрические |
хво |
дартных более точным изготовлением режу |
||||||
стовики и посадочные размеры отверстий для |
щей и присоединительной части. Так, сверла |
||||||||
блоков, регулируемых по длине (рис. 3.3.34, а, |
спиральные |
с |
цилиндрическим |
хвостовиком |
|||||
поз. 9 и 16—25). Конструкция и размеры ци |
диаметром |
3 ... 20 мм для станков* с ЧПУ от |
|||||||
линдрических хвостовиков приведены на рис. |
личаются от стандартных (ГОСТ 10902) |
||||||||
3.3.35, б. Посадочное отверстие в державке |
уменьшенными допусками на симметричность |
||||||||
(поз. 9) выполняется по 6-му квалитету. |
|
сердцевины, осевое и радиальное биение ре |
|||||||
Для закрепления инструментов с цилин |
жущих кромок. Хвостовики сверл выполнены |
||||||||
дрическим хвостовиком подсистемой преду |
цилиндрическими, |
без обратной |
конусности, |
||||||
смотрены цанговые патроны и оправки с диа |
что обеспечивает более надежное закрепление |
||||||||
пазонами диаметров хвостовиков 3 ... 25 мм и |
в цанговых патронах. Задняя поверхность |
||||||||
20 ... 40 мм. Цанги |
имеют конусность |
1:5, |
выполняется |
либо |
двухплоскостной, |
либо |
|||
изготовляются из стали 60С2А с термообра |
винтовой. Обе эти формы задней поверхности |
||||||||
боткой до твердости 49 ... 53 HRC. На станках |
обеспечивают |
снижение осевой силы |
на |
||||||
сверлильно-расточной и фрезерных групп |
15 ... 20 %, увеличивают стойкость и надеж |
||||||||
применяются как стандартные |
конструкции |
ность сверла, точность отверстий за счет |
|||||||
инструментов, так и выполненные по отрас |
уменьшения разбивки и точность координат |
||||||||
левым стандартам и |
отличающиеся от |
стан |
центров отверстий. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
РЕЖУЩИЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ |
|
|
|
|
603 |
|||||||||||||
|
Кроме инструментов традиционной кон |
Точность |
позиционирования |
и |
податли |
|||||||||||||||||||||
струкции и номенклатуры, применяют инст |
вость |
инструментальных |
блоков. |
Точность |
||||||||||||||||||||||
рументы, |
обладающие |
повышенными надеж |
обработки отверстий в значительной степени |
|||||||||||||||||||||||
ностью, точностью, регулируемые по размеру |
зависит от точности позиционирования и |
|||||||||||||||||||||||||
и |
комбинированные, |
обеспечивающие |
со |
проявляется в биении вершины лезвия рас |
||||||||||||||||||||||
вмещение переходов, а следовательно, повы |
точного инструмента и податливости инстру |
|||||||||||||||||||||||||
шение эффективности |
оборудования. Приме |
ментальных |
блоков. |
Допустимые |
величины |
|||||||||||||||||||||
рами таких инструментов являются перовые |
биения |
и |
податливости |
инструментальных |
||||||||||||||||||||||
сверла, более жесткие и прочные по сравне |
блоков приведены в табл. 3.3.17. Указанная |
|||||||||||||||||||||||||
нию со спиральными, обеспечивающие боль |
точность может бьггь получена правильным |
|||||||||||||||||||||||||
шую точность обработки и меньшую стои |
выбором конструкции и точности изготовле |
|||||||||||||||||||||||||
мость. При обработке коротких отверстий |
ния присоединительных |
поверхностей |
вспо |
|||||||||||||||||||||||
применяют |
сверла, |
оснащенные многогран |
могательного инструмента при соответствующей |
|||||||||||||||||||||||
ными пластинами, обладающие высокой на |
точности изготовления режущего инструмента. |
|
||||||||||||||||||||||||
дежностью, |
точностью |
и |
обеспечивающие |
Источником погрешностей |
позициони |
|||||||||||||||||||||
высокую производительность. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
ин |
рования |
являются |
относительные |
биения |
||||||||||||||||||||
|
С целью сокращения^номенклатуры |
присоединительных |
поверхностей |
блоков |
и |
|||||||||||||||||||||
струмента применяют регулируемые по диа |
перекосы в соединениях из-за допусков на |
|||||||||||||||||||||||||
метру расточные головки (рис. 3.3.36, а) с |
точность |
изготовления |
присоединительных |
|||||||||||||||||||||||
диапазоном |
регулирования |
12 ... 35 мм. Для |
поверхностей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
обработки точных отверстий используют рез |
Применение |
теоретико-вероятностных |
||||||||||||||||||||||||
цы-вставки с микрометрическим регулирова |
методов позволяет рассчитать биение инстру |
|||||||||||||||||||||||||
нием вылета, оснащенные припаянной или |
мента, получаемое в результате погрешностей |
|||||||||||||||||||||||||
многогранной пластиной из твердого сплава |
изготовления вспомогательного инструмента. |
|||||||||||||||||||||||||
(рис. 3.3.36, б). Конструкции вставок отлича |
Угловые погрешности звеньев (перекосы |
|||||||||||||||||||||||||
ются |
большим |
разнообразием. |
Конструкции |
осей) и векторные погрешности (параллель |
||||||||||||||||||||||
комбинированных |
инструментов |
приведены |
ное смещение осей, равное половине биения) |
|||||||||||||||||||||||
на |
рис. 3.3.36, в. |
|
|
|
|
|
|
блоков, |
элементов |
инструментальных блоков |
можно |
|||||||||||||||
|
Примеры |
инструментальных |
суммировать |
путем |
приведения |
перекосов |
||||||||||||||||||||
регулируемых по длине, даны на рис. 3.3.36, |
осей к векторному виду в плоскости замы |
|||||||||||||||||||||||||
г-з. Нарис. 3.3.36, г приведен блок с регули |
кающего звена (биение режущей части) через |
|||||||||||||||||||||||||
руемой оправкой для дисковых фрез диамет |
передаточное отношение, |
которое |
учитывает |
|||||||||||||||||||||||
ром 50 ... 80 мм и шириной 5 ... 16 мм; регу |
фактическую длину элементе блока. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
лирование по длине 45 мм. На рис. 3.3.36, д и |
Так, |
если |
известно, |
что |
биение |
кон |
||||||||||||||||||||
е показаны |
блоки для сверл с коническим и |
|||||||||||||||||||||||||
трольной |
оправки длиной |
100 мм в цилинд |
||||||||||||||||||||||||
цилиндрическим |
|
хвостовиком, |
|
на |
рис. |
|||||||||||||||||||||
|
|
рическом |
соединении, выполненном по |
5-му |
||||||||||||||||||||||
3.3.36, |
ж — регулируемая |
оправка, |
оснащен |
|||||||||||||||||||||||
квалитету |
точности, |
составляет |
3,2 |
мкм, |
то |
|||||||||||||||||||||
ная |
резцом-вставкой |
|
с |
микрометрическим |
||||||||||||||||||||||
|
биение инструмента с вылетом 150 мм отно |
|||||||||||||||||||||||||
регулированием вылета. На рис. 3.3.36, з при |
||||||||||||||||||||||||||
сительно соединения будет в 1,5 раза больше, |
||||||||||||||||||||||||||
веден |
регулируемый |
резьбонарезной патрон, |
||||||||||||||||||||||||
и для |
данного |
элемента |
конструкции |
|
блока |
|||||||||||||||||||||
предназначенный для |
|
нарезания |
резьбы |
мет |
|
|||||||||||||||||||||
|
передаточное отношение А = 150/100 = |
1,5. |
|
|||||||||||||||||||||||
чиком |
в |
сквозных |
и |
глухих |
отверстиях. Па |
|
||||||||||||||||||||
Погрешность |
позиционирования |
|
вер |
|||||||||||||||||||||||
трон состоит из |
корпуса 4, сменного хвосто |
|
||||||||||||||||||||||||
шины лезвия инструмента (половину биения) |
||||||||||||||||||||||||||
вика 7, предохранительной шариковой муфты |
||||||||||||||||||||||||||
при установке блока в шпиндель станка мож |
||||||||||||||||||||||||||
5, вьщвижного метчикодержателя 3, быстрос |
||||||||||||||||||||||||||
менных вставок 2 для метчиков. Величина |
но рассчитать по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
крутящего момента регулируется гайкой 6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Метчикодержатель |
возвращается |
в |
исходное |
|
|
|
|
|
1(-,м,)' |
|
|
|
|
|
||||||||||||
положение после нарезания резьбы и выхода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
метчика из нарезанного отверстия с помощью |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
пружины 8. Нарезание резьбы происходит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
путем |
самозатягивания |
метчика |
благодаря |
где е^ |
— половина допуска биения режущей |
|||||||||||||||||||||
вьщвижению |
|
метчикодержателя. |
Замена |
|||||||||||||||||||||||
вставки 2 производится нажатием на втулку 1 |
части как замыкающего звена; п — число |
|||||||||||||||||||||||||
до совмещения оси канавки втулки с осью |
элементов |
инструментального блока, влияю |
||||||||||||||||||||||||
шарика 9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щих на точность позиционирования, включая |
||||||||||||||
|
Для |
закрепления |
блоков |
в |
шпинделе |
погрешности |
шпинделя станка |
и перекос |
в |
|||||||||||||||||
|
соединении |
конусов 7:24; eiAi — принятое за |
||||||||||||||||||||||||
станка в резьбовое отверстие конуса 7:24 вво |
||||||||||||||||||||||||||
скалярную величину произведение векторной |
||||||||||||||||||||||||||
рачивается болт со специальной головкой, |
||||||||||||||||||||||||||
которую захватывает цанговый зажим (рис. |
величины е/, на свое передаточное отношение |
|||||||||||||||||||||||||
3.3.36, г). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У4/; ki — коэффициент относительного рассея- |
||||||||||||||
РЕЖУЩИЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ |
605 |
|
А-А |
Г г 3 |
подернуто |
Г г 3 ^ Г S
|
|
Рис. 3.3.36 (продолжение): |
|
|
|
|||
|
ж: 1 - корпус; 2- шпонка; 3 - штифт; 4 - стопорный винт; 5 - гайка; 6 - шпонка; |
|||||||
7- пружина; 8 -винт; 9 - гайка микрометрического регулирования; 10 -резец; И - винт крепления резца; |
||||||||
|
|
72 - винт; 13 - резцедержатель |
|
|
|
|||
ния |
размеров |
присоединительных поверхно |
|
0,55 |
ЛШ-Е^^ |
|||
стей |
вспомогательного инструмента; к^ |
— |
к^ =1 + |
|||||
|
||||||||
коэффициент |
относительного рассеяния |
за |
|
|||||
мыкающего звена |
|
|
Е^Д" |
|
||||
|
3.3.17. Допустимое биение режущих кромок инструмента после установки |
|||||||
|
инструментальных блоков в шпинделе станка и допустимая податливость* блоков |
|||||||
|
|
Вид инструмента |
|
|
Допустимое |
Допустимая |
||
|
|
|
|
биение, мм |
податливость, мкм/Н |
|||
|
|
|
|
|
||||
Сверла: |
|
|
|
|
|
|
||
с цилиндрическим хвостовиком диаметром 6—18 мм |
0,056 |
|
0,292 |
|||||
с коническим хвостовиком диаметром 18—30 мм |
|
0,071 |
|
0,186 |
||||
Зенкеры и развертки: |
|
|
|
|
|
|||
диаметром до 50 мм |
|
|
0,062 |
|
- |
|||
диаметром до 120 мм |
|
|
0,071 |
|
- |
|||
Расточные оправки: |
|
|
|
|
|
|||
для получистовой обработки отверстий диаметром |
|
0,03 |
|
0,110 |
||||
22 ... 180 мм |
|
|
|
|
|
|||
для чистовой обработки отверстий, диаметром, мм: |
|
|
|
|
||||
|
|
25 ... 80 |
|
0,005 |
|
0,115 |
||
|
|
80 ... 180 |
|
0,01 |
|
0,075 |
||
608 Глава 3.3. МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ
3.3.23. Значения угла поворота 0/Л/(кНм)'' в цилиндрических соединениях
Диаметр соединения, |
|
Направление внешней силы |
|
Зазор в соединении, мм |
|
|
|
мм |
совпадает с силой затяжки |
перпендикулярно к силе |
|
|
|
винтов |
затяжки винтов |
36 |
0,014 |
0,032 |
0,006 |
|
0,037 |
0,041 |
0,0079 |
48 |
0,014 |
0,001 |
0,0014 |
|
0,026 |
0,012 |
0,0032 |
|
0,048 |
0,016 |
0,0062 |
3.3.24. Значения угла поворота ©/Af (кНм)'^ в цанговом зажиме
Диаметр хвостовика, мм |
Стык цанга-корпус патрона |
Стыки хвостовик инструмента - цанга - корпус |
|
патрона |
|||
|
|
||
40 |
0,001 |
0,0026 |
|
20 |
|
0,0029 |
|
20 |
|
0,038 |
|
16 |
|
0,040 |
|
12 |
0,0019 |
0,047 |
|
10 |
|
0,056 |
|
6 |
|
0,0103 |
Модульный принцип конструирования ин |
обеспечить не только соединение отдельных |
||||||||||||
струментальных блоков. Недостатки подсисте |
частей инструмента, но и достаточные жест |
||||||||||||
мы вспомогательного инструмента для стан |
кость, точность и повторяемость размеров |
||||||||||||
ков сверлильно-расточной и фрезерной групп |
инструмента. |
Большинство |
|
разработанных |
|||||||||
следующие: |
|
|
|
|
систем используют соединение, в котором |
||||||||
применение большого числа типоразме |
базирующими |
поверхностями |
являются |
ци |
|||||||||
ров, |
причем коэффициент |
использования |
линдрические |
поверхности |
длиной, |
|
равной |
||||||
каждого типоразмера невелик; |
|
|
|
диаметру, и торцовые поверхности с торцо |
|||||||||
не может быть использована |
при |
обра |
вым биением около 0,001 мм. Соосно с ци |
||||||||||
ботке некоторых ступенчатых отверстий. |
|
линдрической |
поверхностью |
располагается |
|||||||||
|
резьбовая часть с крупным |
шагом. |
|
Сборка |
|||||||||
Эти недостатки устраняются, |
если |
при |
|
||||||||||
модулей осуществляется ввинчиванием |
одной |
||||||||||||
менить модульный принцип конструирования |
|||||||||||||
части в другую до затяжки |
по торцовой |
по |
|||||||||||
инструментальных |
блоков, заключающийся в |
||||||||||||
верхности. Точность цилиндрических |
направ |
||||||||||||
том, что вспомогательный инструмент делает |
|||||||||||||
ляющих поясков соответствует |
5-му |
квалите- |
|||||||||||
ся не |
цельным, а |
сборным, |
состоящим из |
||||||||||
ту, а отверстий |
— 6-му квалитету. Твердость |
||||||||||||
стандартных модулей. |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
элементов 52 ... 58 HRC; параметр шерохова |
||||||||||
Такими стандартными модулями являют |
|
|
|
|
|
|
|||||||
ся: |
|
|
|
|
|
тости Ra < 0,2 мкм. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Инструментальные блоки, спроектиро |
||||||||
державки с посадочным местом для ус |
|||||||||||||
ванные из стандартных модулей, но сравне |
|||||||||||||
тановки в шпиндель станка и посадочным |
нию с цельными, обладают повышенной ди |
||||||||||||
местом для инструмента или удлинителя; |
|
намической устойчивостью, так как возни |
|||||||||||
удлинители, обеспечивающие |
необходи |
кающие вибрации гасятся стыками, но их |
|||||||||||
мую длину блока; |
позволяющие |
изменять |
жесткость на 20 ... 30 % ниже жесткости |
||||||||||
переходники, |
цельных блоков. |
|
|
|
инст |
||||||||
диаметр блока; |
|
|
|
|
Модульный принцип построения |
||||||||
инструментальные головки. |
|
|
рументальных блоков увеличивает коэффици |
||||||||||
Основной проблемой в создании мо |
ент использования каждого модуля и обеспе |
||||||||||||
дульного инструмента является |
разработка |
чивает снижение расходов на инструменталь |
|||||||||||
соединительного элемента, который должен |
ную оснастку. |
|
|
|
|
|
|
||||||
