книги из ГПНТБ / Шорин А.И. Производство спирального металлорежущего инструмента методом скручивания двух металлов

из которой изготовляют корпусы фрез, обладает мень­ шими прочностными свойствами по сравнению с нагре­ той до такой же температуры сталью Р9 или Р18. При

скручивании металл корпуса врезается (вдавливается)

в пазы ножей.

При расчетах диаметральных размеров заготовок следует учитывать размеры зажимных технологических колец. Оснастка, применяемая при скручивании, по раз­

мерам должна соответствовать размерам заготовки. Ма­ лейшее несовпадение диаметральных размеров приводит к нерациональным затратам времени и может повлечь за собой брак.

Расчет угла наклона спирали, образующегося после скручивания инструмента, производится с учетом техно­ логических особенностей процесса скручивания.

Теоретически при однородности металла, равномер­ ном сечении заготовки и равномерном нагреве после скручивания должна получаться равномерно наклонен­

ная спираль. Но практически этого не достигают, так как в поперечных сечениях заготовок наблюдаются незначи­ тельные различия. Кроме того, часто нарушается равно­

мерность нагрева заготовок и неоднородности металла.

Поэтому в конечном счете угол наклона спирали и шаг получаются с отклонением на 3—5° на 100 мм длины ре­ жущей части инструмента.

Неравномерность угла наклона спирали и шага отри­ цательно на процессе резания металлов не отражается. В процессе фрезерования фрезами, изготовленными ме­ тодом свободного скручивания, установлено, что образо­

вание стружки и отделение ее от основного металла про­ текает с меньшими усилиями резания.

Установлено также, что прерывность линии резания

обеспечивается без стружколомов. Следовательно, нерав­ номерность наклона спирали является положительным фактором.

В инструментальной практике имеется много случаев,

когда для получения высококачественного отверстия

рекомендуют изготовлять развертки с неравномер­ ным шагом зубьев (с различными углами наклона спи­ рали) .

Опыт работы Московского автомобильного завода им. Лихачева также подтверждает, что угловые зенковки

9

с неравномерным шагом обеспечивают более чистую об­ работку поверхности.

Ленинградский новатор производства т. Карасев до­

ленными методом скручивания, достигается высокая чистота отверстий, превосходящая чистоту, полученную при развертывании отверстий развертками, изготовлен­

ными методом фрезерования.

Твердость режущей части спирального инструмента после термообработки (закалки и отпуска), измеренная по фаскам или по задней поверхности зубьев, должна быть в пределах Rc — 62 -^-65.

Твердость корпуса и хвостовой части инструмента дол­ жна лежать в пределах Rc = 25 -s- 35.

Режущий инструмент, изготовляемый методом скру­

чивания, должен быть выполнен по размерам и допускам согласно действующим нормалям и соответствующим чертежам завода на витой инструмент. Угол наклона спи­ рали должен быть выполнен у четырехзубых зенкеров всех размеров с допуском +2°, а у инструмента, который изготовляется с предварительным фрезерованием про­ филя зуба, с допуском в пределах +3-:-10° по длине

100 мм.

Для всего насадного режущего инструмента (зенке­

ров, фрез, разверток) после фрезерования по передней грани допускается уменьшение толщины ножа по всей

длине на 0,5—2 мм. В случае необходимости допускается заварка зазоров между корпусом и ножом в нижней ча­ сти торца качественным электродом, с последующей за­ чисткой.

Для всего хвостового инструмента (фрез, разверток,

зенкеров и сверл) после скручивания и заточки допу­ скается уменьшение толщин ножа по всей длине на 0,5— 2 мм. В случае необходимости допускается заварка зазо­ ров между корпусом и ножом торцовой и хвостовой части фрез (без торцового резания) качественным электродом,

с последующей зачисткой.

Форма задней грани зуба может иметь откло­ нение от чертежа при сохранении объема стружечной канавки.

10

3. Материалы, применяемые при изготовлении

спирального инструмента методом скручивания

Режущие части спиральных инструментов в зависимо­ сти от их назначения изготовляют из стали Р9 или Р18.

Материалом для корпусов фрез и зенкеров служит

конструкционная сталь марки 55С2 или 60С2.

4. Типы конструкций заготовок для изготовления спиральных инструментов методом скручивания

Конструкции заготовок для изготовления концевых фрез методом скручивания в горячем состоянии делятся

на три группы:

1) заготовки для концевых фрез с диаметром хвосто­ вика, меньшим диаметра режущей части (фиг. 1);

2)заготовки для концевых фрез с диаметром хвосто­

вика, большим диаметра режущей части (фиг. 2);

3)заготовки для насадных зенкеров или насадных

цилиндрических фрез (фиг. 3).

Заготовки каждой группы рассчитываются на изго­ товление спирального инструмента с размерами диамет­ ром 40—160 мм. Наибольшая длина заготовок не должна

превышать 700 мм.

Для удобства ведения расчетов общая длина заготов­ ки делится на части (фиг. 1,2 и 3):

Zo — средняя рабочая часть;

Zj — переходные шейки для технологических

сменных колец (нижних и верхних);

/2, Z3 и Z6 — концевые части, предназначенные для за­ крепления заготовки при скручивании (одна концевая часть у заготовок для фрез является вспомогательной и в дальнейшем отрезается).

Для скручивания хвостовые части могут быть выпол­ нены в двух вариантах: в виде квадратов или круглые,

в зависимости от способа крепления и конструкции при­

способления для захвата.

5. Расчет размеров корпусов инструментов

Диаметральные и часть линейных размеров заготовок

(фиг. 1, 2 и 3) определились экспериментальным путем

11

в процессе длительного изучения на заводе ряда вариан­ тов при освоении производства спиральных инструментов методом скручивания. В зависимости от номинального диаметра D режущей части инструмента исполнительные размеры заготовки определяются согласно табл. 1.

принимаются одинаковыми (фиг. 1), при этом диаметр Z)4 заготовки должен быть больше наибольшего диа­ метра хвостовика готовой фрезы на 3—5 мм (припуск на обработу).

Длина /з концевой технологической части заготовки определяется в зависимости от диаметра режущей части

инструмента согласно табл. 2.

Припуск К (фиг. 1) на обработку торца хвостовой части фрезы также определяется в зависимости от диа­

метра режущей части фрезы согласно табл. 3.

режущей части фрезы согласно табл. 4.

13

Размер li (фиг. 2) хвостовой части заготовки (зажим­ ного конуса фрезы) определяется по формуле

4 = 4—(4 + 4), (1)

где 1Х— общая длина хвостовой части заготовки; Zj — длина шейки для упорных колец;

Z6— технологический припуск на концевую часть пластины у хвостовика.

Определение величины /6 хвостовой части заготовки для фрез, у которых диаметр режущей части меньше диаметра зажимного хвостовика (фиг. 2), производится

фрез с диаметром режущей части, большим диаметра

где 1ч —длина хвостовой части под зажимной конус.

14

Общая длина L% заготовки для кониевых фрез с диа­ метром режущей части, меньшим диаметра хвостовика (фиг. 2), определяется по формуле

где /о — длина заготовки ножа до скручивания.

6. Расчет размеров режущей части инструментов

Размеры поперечного сечения ножей (пластин) опре­ деляются по конструктивным соображениям при прочер­ чивании торцового профиля фрезы или зенкера (фиг. 4

и 5). При этом должна обеспечиваться достаточная

прочность спинки зуба.

Поперечное сечение ножей определяется, как пра­

вило, размерами полосовой быстрорежущей стали Р9 и

Р18, выпускаемой промышленностью согласно ГОСТу

4405-48.

Полосы выпускаемой быстрорежущей стали обычно

основаниями противоположных пазов (фиг. 6);

D — диаметр готовой фрезы (или зенкера);

Ао—глубина паза корпуса.

Глубина ho пазов в корпусе (фиг. 7), предназначен­ ных для запрессовки ножей, зависит от числа ножей (ре­ жущих зубьев) и определяется прочерчиванием в мас­

штабе торцового сечения фрезы, так как незначительная ошибка в подборе этой величины может привести

к ослаблению корпуса и всего инструмента.

15

Фиг. 4. Заготовки ножей для концевых фрез из стали Р9 или Р18.

16

Определение толщины пластины В производится также при прочерчивании торцового профиля (фиг. 8 и 9). При этом не следует выбирать наибольшую тол­ щину пластины, так как это приведет к ослаблению кор­ пуса, а слишком тонкая пластина ограничит количество допустимых переточек инструмента.

Номинальный размер В заготовки режущей пластины

определяется (при прочерчивании) величиной, меньшей

Фиг. 9.

на 0,3 мм, при толщине пластины до 10 мм и на 0,5 мм

при толщине пластины свыше 10 мм, чем толщины полос быстрорежущей стали, используемой для проектируе­ мого инструмента.

Уменьшение размера В против толщины пластины,

заготовляемой из стандартной полосы, необходимо для обеспечения припуска на шлифовку боковых сторон. Длина пластины I (фиг. 4) для концевых фрез опреде­ ляется по формуле

Технологический припуск т рассчитывается на усадку при скручивании и на обработку торца и определяется в зависимости от диаметра D готовой фрезы согласно табл. 6.

Определение длины /0 пластины для заготовок насад­

Количество зенкеров в одной заготовке определяется

применительно к имеющемуся на заводе оборудованию,

на котором скручиваются заготовки. .

18