Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту

..pdf
Скачиваний:
52
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
18.91 Mб
Скачать

Задача 47. Рассчитать и сконструировать цековку цилиндрическую для обработки места'под головку винта (рис. 54), снабженную сменной цилиндрической направляющей частью (табл. 74). Конструкцию инструмента выбрать по СТ СЭВ 701—77 со сменной цилиндрической цапфой по СТ СЭВ 702—77.

Задача 48. Рассчитать и сконструировать зенковку для обработки места под коническую потайную головку винта с углом а = 90° (рис. 55 и табл. 75). Конструкцию зенковки выбрать самостоятельно по ГОСТ 14953—80*Е.

§ 4. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ РАЗВЕРТОК

Основные типы, конструкции, размеры развер­ ток и технические требования к ним приведены в стан­ дартах. Машинные развертки изготовляют из инструмен­ тальных углеродистых сталей У10А и У12А, легированной стали 9ХС и быстрорежущих сталей Р6М5 и Р18. Хвосто­ вую часть сварных разверток выполняют из стали 45; корпуса разверток и ножей к ним с напаянными пласти­ нами из твердого сплава — из стали У7, 9ХС или 40Х. Твердость разверток после термической обработки режу­ щей части 61—65 HRC3; корпусов, клиньев, корпусов ножей и крепежной части хвостовиков 32—46,5 HRC3. Пластины из твердого сплава выбирают по ГОСТ 2209—82 (развертки для сквозных отверстий снабжают пластинами формы 26) или по ГОСТ 25425—82. Марку твердого сплава выбирают по ГОСТ 3882—74* или справочной литературе в зависимости от физико-механических свойств обработанного материала.

Поля допусков на исполнительные диаметры с при­ пуском под доводку приведены в табл. 76. Кроме того, при конструировании разверток допуски можно выбирать по ГОСТ 11173—76* и ГОСТ 13779—77*.

Допуски диаметров рабочей части цилиндрических разверток в зависимости от поля допуска на обрабатывае­ мое отверстие (IT) рассчитывают по следующей схеме

(рис. 56):

максимальный диаметр развертки должен быть равен максимальному диаметру отверстия минус 0,15/7";

минимальный диаметр развертки должен быть равен максимальному диаметру развертки минус 0,35/7\

Значения 0,15IT и 0,35IT округляют в сторону боль­ ших значений на 0,001 мм.

76.Поля допусков на исполнительные размеры диаметров разверток

сприпуском под доводку

Предель­

ное

откло­

нение

Верхнее

Нижнее

Верхнее

Нижнее

Верхнее

Нижнее

Верхнее

Нижнее

Верхнее

Нижнее

Верхнее

Нижнее

13доОт I

6до3Св.

Св.10до6

до10Св.18

30до18Св.

1 50до30Св.

80до50Св

120до80Св.

допускаПоле отвер­ длястия,которого предназначаетсяраз­ вертка

Предельное отклонение диаметра развертки, мкм,

 

 

 

при номинальном диаметре разверток, мм

 

 

 

+ 17

+ 19 +21

+25

+28

+33

+36

+41

N7\

М7\

+ 11

+ 12 + 13

+16

+ 18

+21

+22

+25

т

К7\ Р7

+'23

+26

+29

+34

+38

+45

+50

+57

 

 

J37\

+ 17

+ 19 +21

+25

+28

+33

+36

+41

Н6; Н7\ G6

+30

+34

+39

+46

+52

+6i

+70

+82

ЯЯ- (77

+23

+26

+29

+34

+38

+45

+50

+57

а о9 и/

 

 

 

+37

+42

+53

+64

+76

+90

+ 105 + 122

FR

ЯР

+30

+34

+43

+52

+62

+74

+85

+97

rOj

и и

 

 

 

+49

+61

+73

+86

+ 104 + 126 + 145 + 167

Н 10;

F9)

+39

+49

+59

+70

+84

+ 101 + 117 + 135

 

Е 8

+69

+85

+ 102 + 124 + 152

+ 180 +214 +251

я 1

■ п о

+57

+71

+86

+ 104 + 127 + 152 + 182 +213

11 I

1у

U К/

Максимальный диаметр отверстия Ртах

Минимальный диаметр

развертки dm^n

Развертка

/ Заготовка

Максимальный диаметр развертки dmgx

я

Рис. 56. Схема расчета полей допусков и диаметров развертки

Н ом и­

 

 

 

Поля

допусков отверстий

 

 

 

нальны й

 

 

 

 

 

 

диам етр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

разв ерт­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ки,

мм

£ 9

F8

Н 7

Н8

т

Я 11

V

К7

| N 7

Р7

Св.

Д о

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

+ 35

+ 17 + 8

 

+ 2 1

+ 5 1

+ 3

— 2 — 6

— 8

 

 

+ 26

+ 12 + 4

+ 6

+ 1 2

+ 3 0

— 1 — 6

— 10

— 12

3

6

+ 4 5

+ 2 5 + 10

+ 15

+ 2 5

+ 6 3

+ 4

+ i

— 6

— 10

+ 3 4

+ 18 + 5

+ 8

+ 14 + 3 6

— 1 — 4 — и

— 15

 

 

6

10

+ 5 5

+ 3 1 + 12 + 18 + 3 0

+ 7 6

+ 5

+ 2 — 7

— 12

+ 4 2

+ 2 3 + 6

+ 10 + 17 + 4 4

— 1 — 4 — 13 — 18

 

 

10

18

+ 6 8

+ 3 8 + 15 + 2 2 + 3 6

+ 9 3

+ 6

+ 3 — 8

— 14

+ 5 2

+ 28 + 8

+ 12 + 2 0

+ 5 4

— 1 — 4 — 15 — 21

 

 

18

3 0

+ 8 4

+ 4 8

+

17

+ 2 8

+44

+ 110

+ 7

+ 2

— И

- 1 8

+'65

+ 3 6

+ 9

+ 16

+ 2 5

+ 6 4

— 1

— 6

— 19

— 26

30

50

+ 102

+58

+21

+33

+52

+ 136

+ 8

+3

— 12

—21

 

 

+ 8 0 '

+44

+ 12

+ 19

+30

+80

— 1 —6 —21 —30

 

Предельные отклонения номинального диаметра раз­

вертки

для требуемого

поля допуска

отверстия находят

в приведенной ниже

последовательности.

 

и мини­

 

Например,

надо

рассчитать

максимальный

мальный диаметры развертки для обрабатываемого от­ верстия 20Я7 (20+0-021 мм). Следовательно, по ГОСТ 25347—82:

номинальный диаметр отверстия 20,000 мм; максимальный диаметр отверстия 20,021 мм;

допуск диаметра отверстия (IT), соответствующий за­ данному допуску Н7, составляет 0,021 мм;

0,15/Т = 0,15-0,021 = 0,00315 мм « 0,004 мм; 0,35/Г = 0,35-0,021 = 0,00735 мм « 0,008 мм; максимальный диаметр развертки

dmnx = 20,021 — 0,004 = 20,017 мм;

минимальный диаметр развертки

dmln = 20,017 — 0,008 = 20,009 мм.

Предельные отклонения диаметров разверток для наи­ более часто применяемых полей допусков отверстий при*

78. Угловой шаг w зубьев развертки

ведены в табл. 77. Для других полей допусков и диаметров разверток свыше 50 мм можно пользоваться приложением к ГОСТ 13779—77*.

Геометрические элементы лезвия разверток определяют по источникам [7, 12, 181. В месте сопряжения заборной части развертки и ее калибрующей части создается плав­ ный переход длиной /„ = 1 1,5 мм с углом в плане Фо = 2°

Обратную конусность на длине рабочей части машин­ ных разверток принимают 0,04—0,06 мм, при закреплении разверток в качающемся патроне 0,06—0,1 мм.

Длина заборной

части развертки

к = ----§—~ ctS Ф + т -

Здесь D — диаметр

развертки, мм; Dt = D — (2,6 —

— 2,8) h — диаметр заборной части, мм, где h — припуск

под развертывание на

сторону, мм;

т =

1

3 мм —

длина

направляющего

конуса.

 

хрупких ме­

Число зубьев развертки при обработке

таллов

(чугун, бронза)

г = 1,51^0

+ 4;

в

остальных

случаях г = 1,5 У"D +

2.

 

 

 

У разверток со вставными ножами для обеспечения достаточной прочности крепления ножа в корпусе число зубьев принимают меньшим. Для облегчения контроля диаметра разверток микрометром число зубьев рекоменду­ ется выбирать четным. Угловой шаг зубьев развертки w делается неравномерным; выбрать шаг w можно по табл. 78 или по ГОСТ 7722—77* (в издании 1981 г.).

Основные размеры профиля канавок у разверток вы­ бирают по табл. 79. Канавки обычно делают прямыми. У разверток для обработки отверстий с продольными па­ зами в стенках и отверстий с малыми отклонениями раз­ меров диаметров делают винтовые канавки с направлением,

противоположным направлению вращения

инструмента

и со следующим углом наклона со:

 

Материал

заготовки

со,

Серый чугун,

сталь, 235 НВ . . .

7—8

Ковкий чугун и сталь, НВ ^ 150

12—20

Алюминий и легкие сплавы

35—45

Размеры квадратов и диаметры хвостовиков ручных разверток выбирают по ГОСТ 9523—84.

* Номи­ нальный диаметр разверт­ ки

3—5,5

5,5— 10 10—20 20—28 28—34 34—45 45—50

Тип ка­ навки

А

Б

f поцилиндру

, ,f поцилиндру

 

ТипА

 

ТипВ

 

 

 

Число зубьев

 

/,

 

 

 

 

f

нальный

пуск

Р. 0

R

р

 

номи­

до­

6

0,08—

0,25—

0,2

85

0,3

0,15

0,4

 

 

 

 

0,1—0,2

0,5—0,7

 

85—90

0,5

 

0,1—0,25

0,6—1,0

0,3

75—80

8

 

0,15—0,3

1,0—1,2

0,4

25

0,75

 

10

0,2—0,4

. 1,3

0,5

30

 

12

0,2—0,4

1,4—1,6

0,6

15

1,0

0,25—0,5

1,7— 1,8

20

 

 

 

 

Машинные развертки со вставными ножами выполня­ ют с коническим хвостовиком Морзе по ГОСТ 25557—82 (при диаметре развертки 25—40 мм) и насадными (при диаметре развертки 40— 100 мм). Насадные развертки кре­ пят на конической оправе с конусностью 1 ‘ 30 (ГОСТ 9472—83). Наиболее распространенные конструк­ ции разверток с вставными ножами приведены на рис. 57. Развертка, показанная на рис. 57, а, имеет клиновидные рифленые ножи. Регулирование производится путем пе­ рестановки ножа на одно рифление в радиальном направ­ лении. Расстояние рифлений до дна паза в соседних пазах различное, в результате чего, переставляя ножи из одного паза в другой, можно' увеличить диаметр развертки. Развертка, показанная на рис. 57, б, имеет пазы с одной рифленой стороной, в которые вставляются плоские

Рис. 57. Схемы крепления ножей сборных развер ток

рифленые ножи, упирающиеся торцами в регулировочные кольца. Рифления наклонены к оси развертки под углом 5°, что позволяет увеличивать диаметр развертки, пере­ двигая нож вдоль оси корпуса. Ножи в пазах корпуса закрепляют специальными эксцентричными зажимными кулачками, отшлифованными по архимедовой спирали. Развертка, показанная на рис. 57, в, имеет наклонные пазы с гладкими параллельными стенками. В них вставляют плоские ножи, зажимаемые шайбой (по два ножа одновре­ менно), которая, в свою очередь, зажимается винтом. Размер развертки изменяется с помощью регулировочных колец.

Основные размеры различных типов цельных цилинд­ рических разверток выбирают но ГОСТ 1672—$0. Тех­ нические требования к цилиндрическим разверткам при­ ведены в ГОСТ 5735—81 *Е и ГОСТ 16088—70*.

Пример 43. Рассчитать и сконструировать сборную насадную развертку со вставными ножами, оснащенную пластинами из твердого сплава, для обработки сквозного отверстия с диаметром £>„ = 55/77 в заготовке из стали 40ХН с ов = Ю50 МПа ( « 105 кгс/мм2). Диаметр пред­

варительно обработанного

отверстия

d — 54,65 мм.

Р е ш е н и е .

1. Определяем исполнительные диаметры

рабочей части развертки для отверстия

с D0 = 557/7:

поле допуска на обрабатываемое отверстие £>„ по

ГОСТ 25347-82

равно 55+0-035 (D0 max

=55,035; Doraln =

= 55,000);

диаметр

развертки

£>max = D0 тах —

максимальный

— 0,15/7’;

диаметр

развертки

£>mln

= D0mln —

минимальный

— 0,35 IT,

 

 

 

 

где

 

 

 

 

0,15/Г

= 0,15-0,035 = 0,00525 «

0,006 мм;

0,35/Г =0,35-0,035 =0,0125 » 0,013 мм,

откуда

 

DП1ах

=

55,035 — 0,006

=

55,029

мм;

 

D mln

=

55,029 — 0,013

=

55,016

мм.

2.

Габаритные

 

размеры развертки принимаем по

ГОСТ

11176—71*.

 

 

 

 

 

3.Конструкцию крепления ножей в корпусе прини­ маем по рис. 57, а (клиновидные рифленые ножи). Ос­ новные размеры ножей, пазов в корпусе развертки и раз­ меры профиля рифлений выбираем по ГОСТ 2568—71*.

4.Обратную конусность на длине ножа D —D0 при­ нимаем равной 0,05 мм.

5.Геометрические элементы лезвия рабочей части развертки выбираем по нормативам [7], карта 7 или

справочнику

[18];

главный угол в

плане <р

= 4 5 ;

перед­

ний угол у

=

5°; задний угол по главной режущей кромке

(заборной части) а

= 8°; задний угол по вспомогательной

режущей

кромке

(периферии) a t

= 10°;

задний

угол

по спинке

ножа а с =20°; ширина

ленточки /х = 0,2

0,25 мм.

 

 

 

 

 

 

 

6. Длина

заборной

части

развертки

 

 

 

 

 

.

D — D. .

 

 

 

 

 

 

<1 —

 

2-----Ctg ф ~Ь

 

 

где

D 2 = D

— 2,6/г

=

56 — 2,6-0,18 =54.53

мм;

ctg 45° = 1;

т = 1

3 мм (в зависимости от диаметра

развертки);

принимаем

т — 2 мм.

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

55 — 54,53

I о

о ос

мм.

 

 

 

 

 

 

1------1- 2 «

2,25

 

 

7. Число

зубьев

 

развертки

z =

1 ,5 ]/^

+ 2 =

=

15 1X55 +

2 = 1 4 .

 

 

 

 

 

 

По конструктивным соображениям для обеспечения достаточной прочности крепления ножей в корпусе

принимаем число ножей z = 10.

 

 

 

 

8.

Выбираем угловой шаг зубьев развертки (табл. 78):

W-L 33°15';

ы>2

34°32';

=

36°00';

= 37°28';

w6 =

38°45'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Размеры конического отверстия и шпоночного паза

выбираем по ГОСТ 9472—83; конусность отверстия 1

: 30;

диаметр

отверстия

d = 22

мм;

ширина

паза

b —

= 7,4tfl3(+°'1S)

мм;

глубина

паза

I = 7,6Я13(+°-18)

мм;

радиус паза R =

1-т-3,7

мм;

допуск

смещения оси

паза

z = 0,1

мм.

 

конического

отверстия а = 5 7 4 7"

До­

Угол

уклона

пуск

на

угол

уклона

= Г15",

или -^- =

0,0045 мм.

10. Твердый сплав пластины для обработки стали

40ХН

принимаем

марки

Т15К6

формы

2623А

по

ГОСТ 2209—82 или формы 26 по ГОСТ 25425—82. В ка­ честве припоя назначаем латунь Л68. Для корпуса раз­ вертки и ножей принимаем сталь 40Х по ГОСТ 4543—71*.

11.

Технические, требования к разверткам, оснащен­

ным

пластинами из твердого сплава, принимаем по

ГОСТ 5735-81 *Е.

12.

Выполняем рабочий чертеж развертки (рис. 58)

с указанием основных технических требований (см. ука­ зание в гл. 1, § 3).

Задача 49. Рассчитать и сконструировать машинную цельную развертку из быстрорежущей стали Р6М5 для обработки сквозного отверстия диаметром D. Обработка производится после чернового развертывания (диаметр

Б - Б

Рис. 58. Чертеж сборной насадной развертки со вставными ножами,

а — развертка в сборе; 6 — корпус развертки; в — нож; г — схема псре-