книги / Технология инструментального производства

типовой технологической схеме (см. § 1 гл. IV). Следующий техно­ логический этап — образование формы — также осуществляется по типовой схеме (см. § 1 гл. IV).

Фрезерование винтовых стружечных канавок и затылков в этапе образования стружечных канавок производят на универсально-фре­ зерных станках. При этом количество одновременно обрабатываемых фрез, надеваемых на оправку, определяется жесткостью оправки (с коническим хвостовиком, вставляемую в шпиндель делительной головки). После снятия заусенцев заготовки подвергают термической обработке. Далее,на этапе обработки базовых поверхностей, шлифуют отверстие и торцы, выбирая для этого одну из схем, приведенных на рис. 174.

На этапе шлифования и затачивания для фрез с остроконечным зубом обработка протекает по следующей закономерной схеме:

1)затачивают переднюю поверхность на универсально-заточном станке;

2)шлифуют наружную поверхность на круглошлифовальном станке;

3)затачивают заднюю поверхность с оставлением ленточки шири­ ной не более 0,05 мм.

На последней операции на торце фрезы производят маркирова­ ние вольфрамовой иглой на пантографе или электрохимическим ме­

тодом (см. § 15 гл. III). ,

§ 5. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РАЗВЕРТОК

ИЗЕНКЕРОВ

Вкачестве примера проследим технологию изготовления машин­ ной развертки с коническим хвостовиком диаметром 10—32 мм (ГОСТ 1672—62), изготовленной из быстрорежущей стали. Этап за­ готовительных операций осуществляется по типовой технологиче­

ской схеме для сварных изделий.

Необходимо отметить, что жесткость разверток диаметром 10— 18 мм составляет 17,5—12,8, а диаметром 20—32 мм— 11,8—0,4. Поэтому при токарной обработке рабочую часть развертки обтачи­ вают за два прохода (рис. 181, а). Для первой группы размеров раз-

Рис. 181. Схемы обработки машинных разверток и метчиков

232

зерток это делается из-за недостаточной жесткости изделия, а для зторой — чтобы снять больший припуск.- Обтачивание производят за токарном полуавтомате ВТ-11. На другой операций на таком же гганке обтачивают конический хвостовик за два прохода (рис. 181, б).

Фрезерование канавок начинают от лапки с тем, чтобы она могла служить базой при затачивании передней поверхности с принудитель­ ным делением от зуба к зубу на заточном полуавтомате или на уни- зерсально-заточном станке (рис. 181, б).

Дальнейшую обработку, начиная с этапа образования стружеч­ ных канавок, проследим по схеме, приведенной в табл. 33.

Таблица 33

Последовательность обработки машинной развертки с коническим хвостовиком

101

233

части с оставлением ленточ­ ки

П р и м е ч а н и е : Т, Т. — технические требования по ГОСТу.

2 3 4

§ в. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАШИННО-РУЧНЫХ МЕТЧИКОВ

В металлообрабатывающей промышленности машинно-ручные метчики (ГОСТ 3266—71) получают широкое применение взамен руч­ ных метчиков. Технические требования на метчики приведены в ГОСТ 3449—71. Рабочую часть метчиков изготовляют из быстро­ режущей стали, причем машинно-ручные метчики диаметром свыше 12 мм и гаечные метчики диаметром свыше 10 мм изготовляют свар­ ными. Хвостовики у сварных метчиков с прямым хвостовиком делают из сталей 40, 45 или 40Х.

Изготовление сварных метчиков на этапе заготовительных опе­ раций протекает по схеме для сварных инструментов (см. § 1 гл. IV). После правки заготовки поступают в механический цех, где их обра­ батывают в следующей последовательности применительно к серий­ ному и крупносерийному производству.

1.Обтачивание рабочей части на токарном полуавтомате типа ВТ-11. '

2.Обтачивание хвостовой части на токарном полуавтомате типа ВТ-11.

3.Подрезание торца со стороны хвостовика и снятие фаски на токарном станке или токарном полуавтомате.

4.Подрезание торца со стороны рабочей части и снятие фаски

5.Обтачивание на хвостовой части радиусной канавки на токар­ ном станке.

6.Шлифование на круглошлифовальном станке хвостовой части для создания правильной базы при фрезеровании квадрата.

7.Шлифование рабочей части под накатку на круглошлифоваль­ ном станке с допуском по наружному диаметру не более 0,02 мм.

8. Фрезерование квадрата на горизонтально-фрезерном станке в приспособлении, показанном на рис. 181, в, или в центрах по 4 шт. одновременно на горизонтально-фрезерном полуавтомате 6В-1М (при фрезеровании в центрах хвостовик не шлифуют).

9. Накатывание резьбы рабочей' части под резьбошлифование.

Рис* 182. Схемы обработки машинно-ручных метчиков

235

10. Фрезерование стружечных канавок на горизонтально-фре­ зерном полуавтомате 6В2. Одновременно фрезеруют восемь метчиков до М30 и по четыре метчика от МЗЗ и выше. Режимы обработки: V = 35-*-42 м/мин; 8 = 0,02-4-0,03 мм/зуб (фрезерование по подаче).

Основньм требованием на этой операции является образование стружечных-канавок с минимальной разбивкой по окружному шагу. В дальнейшем разбивка по окружному шагу после шлифования за­ борной части скажется на биении режущих кромок заборной части. Минимальная разбивка окружного шага при фрезеровании стружеч­ ных канавок метчиков достигается введением специального устрой­ ства в делительную головку для выбора люфта (зазора) в системе зубчатой передачи путем. натяжения в последнем зубчатом колесе. Ошибка по окружному шагу не должна превышать 0,2 мм.

Кроме того, на этой операции следует получить определенное расположение стружечных-канавок относительно квадрата. Это будет необходимо при шлифовании резьбы с образованием затылка по профилю, что надежно достигается конструкцией прихватов, при­ веденной на рис. 181, в. Для уменьшения вспомогательного времени применяют автоматизированные прихваты. Это будет необходимо при затачивании передней поверхности и при шлифовании затылка заборной части.

На рис. 182, б показана установка фрезы для получения перед­ него угла у при фрезеровании трехканавочного метчика, а на рис. 182, в — четырехканавочного.

11. Снятие заусенцев в резьбе после фрезерования стружечных канавок. Эта операция осуществляется на токарном станке с по­ мощью медной планки, совершающей возвратно-поступательное пере­ мещение по рабочей части метчика. Заусенцы можно также снимать

вголовке токарного типа или на специальном автомате.

12.Термическая обработка.

13.Восстановление центровых отверстий или шлифование на­ ружных центров на специальном шлифовальном станке.

14. Полирование канавок вручную на полировальной головке

спомощью мягких вулканитовых кругов.

15.Шлифование торца со стороны рабочей части на круглошли­ фовальном станке.

16.Затачивание передней поверхности на универсально-за'гочном станке ЗА642 с принудительным делением от зуба к зубу или на спе­ циальном полуавтомате также с принудительным делением (от дели­ тельного диска) от зуба к зубу. Применяют шлифовальные круги Э зернистостью 25 и твердостью СМ1.

17.Шлифование наружной поверхности рабочей части на кругло­ шлифовальном станке.

18.Шлифование профиля резьбы с затылованием по профилю на резьбошлифовальном станке (см. § И гл. III).

19.Затылование резьбы по наружной поверхности на резьбо­ шлифовальном станке.

20.Шлифование на заборной части (в центрах) на специальном станке. Для создания одинаковой геометрии профиля затылка на

236

заборной части следует затыловать однопрофильным кулачком (по­ добно кулачкам токарно-затыловочных станков)..

21.Шлифование хвостовой части на круглошлифовальном

станке.

22.Окончательное затачивание по передней поверхности (см. операцию 16) для устранения так называемой «подсечки», получае­ мой в операции 20 вследствие недостаточной контактной жесткости узлов станка. Подсечка — это отрицательный передний угол у, который вызывает появление значительных сил трения (рис. 182, г). Подсечка устраняется затачиванием передней поверхности.

23.Маркирование (накатывание) твердосплавными клеймами.

Приняты следующие методы измерения метчиков. Средний диа­ метр проверяют с помощью резьбового микрометра со сменными вставками или гладким микрометром при помощи трех проволочек. Наружную поверхность проверяют регулируемыми скобами или гладким микрометром. Квадрат контролируют предельной скобой. Наружный и средний диаметры трехканавочных метчиков измеряют специальным прибором. Профиль резьбы и шаг проверяют на уни­ версальном микроскопе.

§ 7. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОТЯЖЕК

Ввиду многообразия существующих типов протяжек изложение процесса изготовления каждого из них не представляется возможным. Поэтому разберем технологический процесс изготовления наиболее сложных протяжек — шлицевых.

Согласно техническим требованиям протяжки для шлицевых от­ верстий с прямобочным профилем (ГОСТ 7943—63) должны изго­ товляться из сталей Р18 и Р6М5, а по соглашению с потребителем — из стали Р9, быстрорежущих сталей повышенной производительно­ сти и из стали ХВГ. Хвостовая часть сварных протяжек изготов­ ляется из стали 40Х. Протяжки из быстрорежущих сталей с диамет­ ром хвостовика 14 мм и выше должны изготовляться сварными.

Из других технических требований следует привести шерохова­ тость поверхности. Чистота передней и задней поверхностей, ленто­ чек на калибрующих зубьях должна быть не ниже 9-го класса; спинки зуба, поверхностей стружкоразделительных канавок и вы­ кружек — не ниже 7-го класса; дна стружечных канавок — не ниже 7-го класса; поверхностей цилиндрической части хвостовика, конических поверхностей под кулачки — не ниже 7-го класса; ра­ бочего конуса центровых отверстий — не ниже 8-го класса.

Радиальное биение трех последних режущих и всех калибрую­

Протяжки характеризуются большим отношением / , : / ) = 13-?- -?-50. Чем меньше диаметр протяжки, тем больше это отношение.

Рассмотрим технологию изготовления протяжки в диапазоне диаметров 30—50 мм. Заготовительные операции осуществляются по

237

и калибрующих зубьях. Ширина цилиндрической ленточки на ка­ либрующих зубьях выполняется в пределах 0,1—0,4 мм. Режущие зубья следует затачивать до остра, с чистотой не ниже 9-го класса.

15. Чистовое шлифование передней поверхности калибрующих и режущих зубьев выполняют на специальном станке для затачива­ ния протяжек.

16. Шлифование профиля шлицев выполняют предварительно и окончательно на специальном шлифовальном станке. Протяжку при этом устанавливают в центрах делительного приспособления и поддерживают люнетом. Существует несколько способов шлифова­ ния шлицев. Самым распространенным является шлифование одно­ временно всего профиля (рис. 185).

.17. Маркирование химико-механическим способом на панто­ графе.

Фасонный профиль шлифовального круга заправляют алмазом при помощи приспособления, показанного на рис. 186. Алмаз 1, зачеканенный в оправку, прочно закреплен в планке 2, которая на­ правляется такой же планкой 3. Планка 3 установлена под требуемым углом. Один конец ее фиксируется штифтом 4, проходящим через отверстие по середине планки. Второй конец фиксируется

вкоторые вставляют штифты 5.

Впроцессе-правки шлифовального круга

240

планки 2 на этот штифт надевают оправку с зачеканенным алма­ зом /. При вращении оправки вокруг оси алмаз правит круг по радиусу. Величина радиуса определяется положением алмаза от­ носительно центра штифта, на котором вращается державка.

После шлифования профиля (см. рис. 185, а) прорезают канавку (см. 185, б) и затем шлифуют поднутрения боковых сторон шлицев (рис. 185, в). При отношении Ь : Ь > 12 протяжки шлифуют с при­ менением люнета.

При шлифовании и затачивании выбирают шлифовальные круги: ПП Э5, К, ГОСТ 2424—67, 40—25 СМ1 — для круглого шлифова­

шлицев.

При изготовлении протяжки размеры контролируют следующими измерительными инструментами. Штангенциркулем проверяют боль­ шинство размеров. Проверку зубьев при нарезании производят шаблоном или угломером. Шаг зубьев протяжки проверяют штан­ генциркулем. Длину направляющих частей протяжки и шейки про­ веряют металлическими масштабными линейками. Переднюю по­ верхность после шлифования контролируют шаблоном или прибо­ рами. Диаметры отдельных элементов протяжки и зубьев контро­ лируют микрометром. Задний угол проверяют угломером или при­ борами.

Биения протяжек проверяют индикатором. Размеры шлицев проверяют при фрезеровании штангенциркулем, при шлифовании — микрометром. Диаметр впадин и ширину шлицев проверяют микро­ метром. Отклонение окружного шага проверяют при помощи инди­ катора и оптической делительной головки.

Симметричность шлицев относительно оси протяжки определяют разностью показаний индикатора, снятых с боковых поверхностей противоположных шлицев протяжки. Эта проверка производится в точной делительной головке. При этом горизонтальность одной боковой поверхности шлица устанавливается при помощи набора плиток [3].

§ 8. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗУБОРЕЗНОГО ИНСТРУМЕНТА

При нарезании зубчатых колес применяют следующие виды зубо­ резных инструментов: дисковые модульные фрезы, пальцевые мо­ дульные фрезы, червячно-модульные фрезы, зуборезные долбяки, зуборезные гребенки, зубострогальные резцы для нарезания ко­ нических зубчатых колес, шеверы и т. д. К этой группе можно отнести и червячные шлицевые фрезы, применяемые при фрезеро­ вании шлицевых валов методом обкатывания. Зуборезный ин­ струмент изготовляют из быстрорежущих сталей: вольфрамо­ вых, вольфрамомолибденовых и вольфрамомолибденокобальтовых.

Ниже приводится технология изготовления цельных червячно­ модульных фрез, зуборезных долбяков и шеверов как наиболее рас­ пространенных режущих инструментов.

Фрезы. Величины допускаемых отклонений на основные .эле­ менты червячных чистовых однозаходных фрез для нарезания зубьев с эвольвентньм профилем на цилиндрических зубчатых колесах. определяются техническими требованиями по ГОСТ 9324—60 (мо­ дуль 1—20 мм) и по ГОСТ 10331—63 — для фрез червячных чисто­ вых однозаходных мелкомодульных для цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем (модуль 0,1—1 мм).

Согласно ГОСТ 9324—60 фрезы изготовляют классов точности С, В, А, АА и ААА для нарезания цилиндрических зубчатых колес степеней точности соответственно 10, 9, 8, 7 и 5 (ГОСТ 1643—56). Отверстия для этих фрез изготовляют с точностью (в порядке рас­ положения классов) А, Ах, А2 : 0,7А! и 0,5А! (для ААА). Допуски на отдельные элементы фрез классов точности ААА, Аа , А, В и С весьма малы (модуля 1—10 мм). Радиальное биение буртиков, соответственно классам должно быть 4—5, 6—8, 10—12, 16—20, 25—32 мкм; торцовое биение буртиков — 3, 4—5, 6—8, 10—12, 16—20 мкм; наибольшая погрешность шага (плюс и минус) — 4—6, 5—10, 8—10, 12—25, 20—40 мкм и т. д.

Рассмотрим технологию изготовления червячно-модульных фрез класса точности А. Этап заготовительных операций для режущих инструментов насадной формы предусматривает ковку и протекает по известной типовой технологической схеме (см. § I гл. IV). Сле­ дующий технологический этап — образование формы — также осу­ ществляется по типовой схеме (см. § 1 гл. IV). После образования буртиков дальнейшая обработка протекает в следующей последова­

резьбу нарезают на резьбофрезерных станках.

Для фрез модулем 1—5 мм вместо фрезерования резьбы приме­ няют более производительный способ — нарезание дисковыми зу­ борезными долбяками (ГОСТ 9323—60) на станках Е13-10 (рис. 187).

Рис. 187. Схема нарезания резьбы у червячно-модульной фрезы зуборезным долбя ком

242

Машинное время

на универсально-фрезерных, а фрезерование прямых стружечных канавок — на горизонтально-фрезерных станках. После фрезерова­ ния канавок неравномерность окружного шага должна быть не больше для т. = 1+3 мм — 0,15 мм, для т =» 3,25+ 12 мм — 0,2 мм. Отклонение от радиальности передней поверхности допускается только в сторону поднутрения — до 1°.

15. Шлифование передней поверхности на специальном заточном полуавтомате для затачивания червячных фрез. Необходимость шли­ фования вызывается большими силами отжатия при фрезеровании стружечных канавок в системе СПИД, вследствие чего погрешность в окружном шаге получается большей, трудно выводимой при окон­ чательном шлифовании (затачивании) передней поверхности. Такое шлифование выравнивает полученные погрешности. Вместо этой обработки может быть введено чистовое фрезерование передней поверхности на соответствующих станках.

16. Шлифование торцов на круглошлифовальном станке. Заго­ товку насаживают на цилиндрическую оправку, которую устанавли­ вают в центрах станка. Торцовое биение после шлифования допус­ кается не более 0,02 мм. Такое небольшое биение необходимо для точной установки заготовки на цилиндрическую оправку при затыло-

243