Режущий инструмент

дипломная работа

1.1 Общие сведения

Развертывание представляет собой процесс обработки отверстий с целью получения повышенной чистоты и точности. Развертка -- это многозубый инструмент, который подобно сверлу и зенкеру в процессе обработки совершает вращение вокруг своей оси (главное движение) и поступательно перемещается вдоль оси, совершая движение подачи.

Развертывание позволяет получить отверстие 2--3-го класса точности и 7--8-го класса чистоты обработанной поверхности.

По форме обрабатываемого отверстия развертки можно разделить на цилиндрические, применяемые для обработки круглых цилиндрических отверстий, и конические, используемые для обработки конических отверстий (рис. 1.1). По способу применения различают развертки машинные и ручные. Ручные развертки применяются для развертывания отверстий вручную, а машинные используются на различных станках (сверлильных, токарных, револьверных и др.). Развертки могут быть хвостовые и насадные, цельные и сборные, постоянного диаметра и регулируемые. Развертки относительно малого диаметра изготовляются с цилиндрическим или коническим хвостовиком, который служит для ее закрепления на станке, либо в воротке с квадратным отверстием при работе вручную.

Насадные развертки насаживаются на специальные оправки, которые устанавливаются в шпиндель станка.

Развертки цельные являются наиболее простыми по конструкции, но не могут регулироваться по диаметру. Поэтому находят применение разжимные и сборные развертки с быстрорежущими и твердосплавными вставными зубьями, которые после износа и переточек могут быть отрегулированы на требуемый размер, что повышает срок службы их. Разжимные развертки используются при ремонте всевозможных машин, они позволяют в определенных пределах регулировать размер диаметра. Это дает возможность применять одну и ту же развертку при обработке отверстии различных диаметров.

Рис. 1.1 - Типы разверток

Рабочая часть разжимных разверток снабжена отверстием, ось которого совпадает с осью инструмента и продольными прорезями. Регулировка диаметра разверток осуществляется с помощью шарика, который вставляется в коническое отверстие и поджимается регулировочным винтом. Такие развертки изготовляются диаметром от 6 мм до 50 мм и позволяют изменять диаметр в пределах 0,15--0,50 мм.

Для обеспечения возможности восстановления размера диаметра по мере износа применяются конструкции сборных разверток, с креплением зубьев в корпусе с помощью рифлений, винтов и т. п.

На рис. 1.1, б изображена развертка, у которой вставные зубья с рифлениями закрепляются с помощью клина. Эта конструкция допускает регулировку по диаметру перестановкой зубьев на рифлениях, с их последующим шлифованием по диаметру и заточкой. Во избежание осевого сдвига предусматриваются упорные кольца.

Для обработки конических отверстий применяют конические развертки (рис. 1.1, в). При этом отверстие, предварительно обработанное, может быть цилиндрическим или коническим. Отверстия с небольшим припуском развертываются на конус за один проход. При обработке же конических отверстий, когда требуется снимать значительный припуск, используют комплект конических разверток.

Черновая развертка имеет ступени на зубьях, расположенные по винтовой линии. Торцовыми кромками каждой ступени развертка срезает узкие стружки, свободно размещающиеся в канавках. Эта развертка превращает цилиндрическое отверстие в ступенчатое. Вторая развертка снимает припуск меньше, чем черновая развертка. Режущие кромки промежуточной развертки снабжены стружкоразделительными канавками, которые образуются нарезанием прямоугольной резьбы. Чистовая развертка выполняется без стружкоразделительных канавок, и снимает стружку всей прямолинейной режущей кромкой, расположенной на образующей конуса.

Развертка имеет зубья с плоской передней поверхностью, совпадающей с осевой плоскостью инструмента, т. е. передний угол чистовой развертки берется равным нулю.

Для развертывания отверстий в металлических листах применяют котельные развертки (рис. 1.1, г). Они имеют винтовые зубья, направление которых обратно направлению вращения. Это предупреждает самозатягивание и заедание развертки при работе.

Конструктивные элементы цилиндрических разверток:

Цилиндрическая развертка состоит из рабочей части, шейки и хвостовика (рис.1.2). Назначение шейки и хвостовика у разверток такое же как у сверл и зенкеров.

Рабочая часть включает режущую и калибрующую части и направляющий конус, который служит для предохранения от повреждений и облегчения попадания развертки в отверстие.

Рис. 1.2 - Элементы цилиндрической развертки

Режущая (заборная) часть развертки представляет собой конус, на поверхности которого образованы зубья.

Калибрующая часть состоит из цилиндрического участка и участка с обратной конусностью. Передние и задние поверхности зубьев развертки как на режущей части, так и на калибрующей части, выполняются плоскими.

Передний угол г разверток обычно принимается равным нулю, поскольку развертка работает в зоне малых толщин срезаемого слоя, характер протекания процесса резания зависит главным образом не от переднего угла, а от радиуса закругления режущей кромки. На черновых развертках и при обработке вязких материалов передний угол равен 5--10°. Задние углы у разверток колеблются в пределах 4--8°.

Для чистовых разверток угол б выбирается меньше, чем для черновых.

Затачивание зубьев на режущей части производится "доостра", а на калибрующей части -- с оставлением цилиндрической ленточки шириной 0,05--0,3 мм. При обработке вязких металлов во избежание налипания частиц металла ширина ленточки уменьшается до 0,05-- 0,10 мм. Ленточка служит для направления развертки в отверстии, способствует калиброванию отверстия и облегчает контроль развертки по диаметру.

Большое влияние на работу развертки оказывает угол в плане ц, между осью развертки и режущей кромкой, которая при переднем угле, равном нулю, идет по образующей конуса режущей части.

С изменением угла в плане ц изменяется соотношение между шириной и толщиной среза, составляющими усилия резания, интенсивность и характер износа инструмента. С увеличением угла заборного конуса растет осевое усилие, затрудняется продвижение развертки. Поэтому у ручных разверток угол в плане принимается небольшим, что способствует также плавному входу и выходу развертки из отверстия. На основе экспериментальных данных для ручных разверток при обработке сквозных отверстий ц = 1 - 2°.

1.2 Определение исполнительных размеров

Определяем исполнительные размеры рабочей части развертки для отверстия с Do=13F8;

Поле допуска на обрабатываемое отверстие Do по ГОСТ 25347-82 равно (D o max=13,043 мм, D o min=13,016 мм);

минимальный диаметр развертки: ;

максимальный диаметр развертки: ,

где

откуда

1.3 Габаритные размеры

Габаритные размеры развертки принимаем по ГОСТ 11176-71:

D1=12,065 мм

D=12,863 мм

d=9,571 мм

d1=11 мм

L=142 мм

l=66 мм

l1=50 мм

z=8 шт

1.4 Геометрические элементы лезвия

Геометрические элементы лезвия рабочей части развертки выбираем по нормативам [7] карта 7 или по справочнику [18]^

главный угол в плане ;

передний угол ;

задний угол по главной режущей кромке (заборной части)

задний угол по вспомогательной режущей кромке (периферии) ;

задний угол по спинке ножа ;

ширина ленточки .

1.5 Длина заборной части развертки

Длину заборной части развертки определяем по формуле (1.1)

(1.1)

Где мм;

- в зависимости от диаметра развертки, для принимаем ; ctg.

1.6 Число зубьев

Число зубьев развертки определяется по формуле (1.2):

(1.2)

Принимаем число зубьев равным 8 (z=8).

1.7 Выбор угловых шагов

Выбор угловых шагов развертки производим при помощи [1, cтр. 214, табл.78]. Выбираем следующие значения:

; ; ;

1.8 Выбор материала

Для обработки стали 20 принимаем инструментальную быстрорежущую сталь Р6М5 19265-73. Для корпуса развертки и для хвостовика принимаем сталь 40Х по ГОСТ 4543-71.

1.9 Технические требования

Технические требования к проектируемой развертке принимаем по ГОСТ 5735-81.

Таблица 1.1 Конструктивные и геометрические параметры развертки

Наименование параметра

Обозначение

Значение

1

2

3

4

1

Минимальный диаметр развертки, мм

Dmin

13,001

2

Максимальный диаметр развертки, мм

Dmax

13,037

3

Общая длина развертки, мм

L

142

4

Длина рабочей части развертки, мм

l1

66

5

Ширина цилиндрической ленточки, мм

f

0,2

6

Главный угол в плане, град

ц

45

7

Передний угол

г

5

8

Задний угол по главной режущей кромке

б

8

9

Задний угол по вспомогательной режущей кромке, град

б1

10

10

Задний угол по спинке ножа, град

бс

20

11

Длина заборной части развертки, мм

l1

2,26

12

Число зубьев, шт

z

8

13

Угловые шаги развертки, град

щ1

щ2

щ3

щ4

41053І

44005І

46006І

47056І

14

Материал

-

Р6М5

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРУГЛОЙ ПЛАШКИ

Делись добром ;)