Разработка структурной схемы инструмента

Рабочая часть инструмента

Комбинированные инструменты для обработки отверстий при­меняются для совмещения нескольких операций (переходов). Обра­ботка совмещенных операций производится или одновременно, или за один рабочий цикл.

Определяем схему резания инструмента

При обработке отверстия сверло-зенкером (разнотипный инструмент) вначале в работу вступает сверло (последовательная схема), затем наряду со сверлом в работу вступает зенкер (параллельная схема), а после выхода сверла работает один зенкер (последовательная схема). С увеличением количества ступеней обрабатываемого отверстий, число вариантов схем резания увеличивается. Применение комбинированной схемы резания позволяет варьировать величинами сил, действующих на инструмент, а следовательно, исключить поломки инструментов, повысить точность обработки. Производительность обработки при комбинированной схеме ниже, чем при параллельной схеме резания, но выше, чем при последовательной.

Рисунок 1.10 – Построение расчетной схемы инструмента,где h- снимаемый припуск на обработку

Для данной работы принимаем комбинированную схему резания. Сверло-зенкер изготавливается сборным, материал рабочей части –корпус сталь 45, режущая часть из пластинок твердого сплава.

Присоединительная часть инструмента

Присоединительной частью сверло-зенкера является цилиндрический хвостовик, размеры которого мы выбираем по ГОСТ 28706-90. Хвостовик является базой для крепления инструмента на станке. (рисунок. 1.11).

Рисунок 1.11 – Основные размеры цилиндрических хвостовиков по

ГОСТ 28706-90

1.3 Расчёт геометрических и конструктивных параметров

Обрабатываем сквозное ступенчатое отверстие (рисунок.1.12) с припуском на сторону 1,5 мм в сталь 6ХВГ ГОСТ 5950-2000 с НВ≤217.

Рисунок 1.12 – Эскиз обрабатываемого отверстия

Припуск, снимаемый сверлом с СНП, делится по ширине между взаимно пе­рекрывающимися пластинами, которые располагаются в корпусе таким обра­зом, что радиальная нагрузка с обеих сторон от оси сверла сбалансирована. При этом отпадает необходимость в предварительно засверленном отверстии или ис­пользовании кондукторной втулки. Обладая высокой жесткостью и надежной системой подачи СОЖ в зону резания (в конструкции предусмотрена ее подача в зону резания через каналы внутри корпуса), сверла позволяют вести обработку с повышенными подачами и скоростями по сравнению с обработкой нормализо­ванными спиральными сверлами из быстрорежущей стали и твердого сплава.

Некоторые рекомендации по выбору конструктивных параметров сверла с МНП приведены на рисунок. 1.13 и в таблице. 1.1.

Рисунок 1.13 – Конструктивные элементы сверла с СНП

Таблица 1.1.Основные размеры сверл с прямыми канавками, оснащенных СНП, мм

При определении диаметральных размеров инструмента необходимо знать, что поле допуска на размеры его лежит в пределах поля допуска на обрабатываемый размер с учетом погрешностей изготовления, разбивки отверстия при обработке и размерного износа пластин.

Чтобы избежать брака, необходимо выполнять максимальный диаметр инструмента меньше максимального диаметра отверстия. Для этого надо занизить верхнее отклонение поля допуска на изготовление инструмента es относительно верхнего отклонения поля допуска отверстия ES на величину максимально возможной разбивки Р_max. Величину Р_max обычно принимают около 1/3 поля допуска отверстия 7, 8 и 9-го квалитетов для разверток и 1/4 поля допуска отверстия 11-го квалитета для зенкеров. Предельные отклонения диаметров зенкеров и допусков на изготовление приведены в таблице. 1. 2.

1) Найдем исполнительные размеры сверла для подготовки отверстия под последующее развертывание, 38Н12 (38 +^0,25). Схема полей допусков показана на рисунке. 1.14.

Здесь: α – минимальная величина припуска для зенкерования или развертывания, а δ=Δ₂-Δ₁ – допуск на неточность изготовления сверла.

Исполнительный размер сверла по диаметру калибрующей части равен:

d_и=(D + Δ₁)_-δ =(D + Δ₁) _{– (Δ2- Δ1)}= (38 +0,1) _{– (0,1 – 0,05)}=38,1 _{– 0,05 мм.}

Рисунок 1.14 – Схема полей допусков для расчета исполнительных размеров сверла

Величина разбивки отверстия

a = D_max - d_umax = 38,25 - 38,10 = 0,15 мм

Запас на износ инструмента «b» находится из схемы расположения полей допусков. Из рисунка.1.14 имеем.

b = а + Δ₂ = 0,15 + 0,05 = 0,2 мм

Размер предельно изношенного сверла

d_изн = D_min- a = 38- 0,15 = 38,85 мм

2) Найдем исполнительные размеры зенкера для подготовки отверстия под последующее развертывание, 48Н9 (48 +^0,062). Схема полей допусков показана на рисунке. 1.15.

Здесь: α – минимальная величина припуска под развертывание, а δ=Δ₂-Δ₁ – допуск на неточность изготовления зенкера.

Исполнительный размер зенкера по диаметру калибрующей части равен:

d_зен=(D_отв+ Δ₁)_-δ =(D+ Δ₁) _{– (Δ2- Δ1)}= (48 + 0.09) _{– (0,09 – 0,05)}=48,09 _{– 0,24 мм.}

Рисунок 1.15 – Схема полей допусков для расчета исполнительных размеров зенкера

Таблица 1. 2 – Допуски на изготовление зенкеров

Ø38Н12	Ø48Н9
Предельные отклонения и допуск, мкм
Верхнее es	Нижнее ei	Допуск ITdз	Верхнее es	Нижнее ei	Допуск ITdз
+10	+5		+29	+5	6,2

Так как обработка сверлом и зенкером ведется в поле допуска Н12 и Н9, то выбираем предельные отклонения и допуски (таблица.1.2). Максимальный диаметр обрабатываемого отверстия Ø48^+0,062 (рисунок.1.15), а минимальный диаметр –Ø38^+0,25 (рисунок.1.14), исходя из этого по таблица.1. 2 для Н12 выбираем верхнее отклонение es=+10 мкм, а нижнее отклонение ei=+5 мкм, допуск ITd_з=25 мкм, а для Н9 верхнее отклонение es=+29 мкм, а нижнее отклонение ei=+5 мкм, допуск ITd_з=6,2 мкм. Получаем диаметры инструмента на обработку отверстия Ø48^+0,062 равный мм,а для отверстия Ø38^+0,25 равный .

Таблица 1.3 – Передние углы зенкеров, град

Передний угол назначается с учетом свойств обрабатываемого материала (таблица. 1. 3), т.к. мы обрабатываем сталь 6ХВГ средней твердости, то выбираем передний угол зенкера

Номинальный задний угол α_н у зенкеров принимают 7... 10° на режущей части и до 5...6° на направляющей, при этом большие значения углов соответствуют более высоким скоростям резания.

Исходя из этого выбираем задний угол , а вспомогательный задний угол .

Как и у зенкеров геометрические параметры сверла зависят от обрабатываемого материала (таблица. 1.4).

Таблица 1.4 – Выбор геометрических параметров сверла, град.

Номинальный задний угол сверла зависит от его диаметра и находится по формуле:

.

Односторонние пластин с задним углом гнезда в корпусе будут располагаться в осевой плоскости стружечной канавки. Вырезы должны быть сделаны с учетом наклона боковых граней пластины под задним углом к нормали передней поверхности пластины. Глубина гнезда под пластину должна быть на 0,5…1 мм меньше ее толщины.

Для обработки ступенчатого отверстия используем комбинированное сборное сверло – зенкер с МНП. Диаметры и длины отверстия нам заданы (рисунок.1.12). Из схемы видно (рисунок.1.10), что можно обработать исходный профиль ступенчатого отверстия за один проход режущими элементами стандартной формы. Для сверления отверстия мм используем две шестигранные пластины с , для зенкерования отверстия используем две квадратные пластины с . Для выбора пластин используем каталог САНДВИК-МКТС «Сменные пластины и инструмент».

Дата добавления: 2015-08-17