Зенкерование и развертывание: Зенкерование и Развертывание |

Содержание

Зенкерование и развертывание на токарном станке

Зенкер — многолезвийный инструмент, применяемый для предварительной обработки отверстий, полученных прошивкой, отливкой или сверлением на токарных станках. Он, как и сверло, имеет рабочую часть, хвостовик и шейку. Резание производится торцовой частью, имеющей как минимум 3 зуба и не имеющий перемычки. Направление у зенкера осуществляется большим количеством ленточек, поэтому точность направления выше, чем у спирального сверла. Главный угол в плане принимается равным 45—60° в зависимости от твердости обрабатываемого материала: для твердого угол меньше, для мягкого — больше.

Для обработки неглубоких конических поверхностей и снятия внутренних фасок применяются конические многозубые зенкеры, называемые зенковками. Угол при вершине у зенковок может быть равным 60, 75, 90 и 120°.

Зенкеры делятся на два типа: первый — для предварительной обработки и второй — для окончательной. Диаметр зенкера первого типа меньше номинального размера обрабатываемого отверстия, а диаметр второго типа больше.

Для обработки отверстий в твердых материалах применяются зенкеры, оснащенные пластинками из твердого сплава.

При обработке глухих отверстий с плоским дном применяются зенкеры со специальной заточкой.

Отверстия в поковках или отливках всегда имеют биение, поэтому перед зенкерованием их растачивают на некоторую глубину резцом, чтобы обеспечить направление зенкеру.

Обработка зенкером обеспечивает получение отверстий 3—4-го класса точности с чистотой до 6-го класса. Зенкеры бывают сплошными, спиральными диаметром до 32 мм и насадными для больших диаметров отверстий. Зенкеры устанавливаются в коническое отверстие пиноли задней бабки либо крепятся в специальной державке, устанавливаемой в резцедержателе на суппорте станка.

Развертывание. Развертывание обеспечивает получение цилиндрических и конических отверстий точных размеров с хорошим качеством поверхности.

Развертка представляет из себя многолезвийный инструмент, предназначенный для снятия небольшого припуска по диаметру отверстия.

Развертки могут быть цельными и регулируемыми. В отличие от зенкеров они имеют большее число зубьев и снимают меньший припуск.

Цельные развертки обеспечивают стабильный размер отверстия до определенного предела износа. Развертки регулируемые сложны в изготовлении и эксплуатации.

Развертка состоит из рабочей части, шейки и хвостовика. Конусная заборная режущая часть служит для снятия припуска. Угол заточки ее зависит от свойств обрабатываемого материала. Цилиндрический участок служит для калибровки отверстия, скошенный конический — предупреждает заедание развертки в отверстии.

Развертки могут быть ручными и машинными. У машинных разверток угол заборной части больше, чем у ручных.

Для диаметров до 32 мм применяют цельные развертки, для больших диаметров используют насадные развертки.

Развертывание не выправляет положения оси отверстия. Для самоустанавливания развертки применяют плавающие оправки с шарнирным креплением. Это позволяет развертке самой правильно установиться в обрабатываемом изделии.

Методическая разработка урока производственного обучения на тему: «Зенкерование, зенкование и развертывание отверстий» (Октябрь 2017) | Методическая разработка на тему:

Министерство образования Республики Мордовия

Государственное бюджетное учреждение профессионального образования Республики Мордовия «Рузаевский железнодорожно – промышленный техникум им.А.П.Байкузова»

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

урока производственного обучения на тему:

«Зенкерование, зенкование и развертывание отверстий»

Составил: мастер производственного обучения

Короткова С.А.

2017г.

Рассмотрено, обсуждено Утверждаю:

утверждено на заседании ЦК №1 Зам. директора по УПР

_________Паркина Н.В.

Председатель ЦК №1

___________В.М.Курдюкова

Содержание

1.Введение

2.Характеристика темы

3.Рекомендации по подбору учебно-производственных работ

4.Примерные критерии и оценки

5.План – конспект урока производственного обучения

6.Заключительный инструктаж

7.Список используемой литературы

8.Рецензия

1.Введение

Данная методическая разработка по производственному обучению используется при реализации образовательной программы начального профессионального образования по профессии 23.01.09 « Машинист локомотива».

Производственное обучение проводится в учебных мастерских.

В результате прохождения производственной практики по слесарному делу обучающиеся получают высокий уровень профессиональной подготовки по профессии « Машинист локомотива».

В период прохождения производственной практики ведется следующая документация:

-журнал производственного обучения;

-технологическая карта урока производственного обучения;

-график перемещения по рабочим местам;

-протоколы по охране труда и техники безопасности.

2.Характеристика темы.

В современном машиностроении роль слесарных работ чрезвычайно велика: ни одна машина, механизм или прибор не могут быть собраны и отрегулированы без участия слесарей.

Слесарные работы применяются в различных видах производства , их объединяет единая технология выполнения операций, к которым относятся разметка, рубка, правка и гибка, резка, опиливание, сверление, зенкование и зенкерование, развертывание отверстий. Нарезание резьбы, клепка, шабрение, распиливание и припасовка, притирка и доводка, пайка, лужение и склеивание. В результате применения механизированного инструмента, приспособлений и станочного оборудования в профессии машиниста электровоза требуется знания и умения слесарных работ. В слесарных мастерских располагается оборудование индивидуального и общего пользования. К оборудованию индивидуального пользования относятся верстаки с тисками. К оборудованию общего пользования относятся: сверлильные и простые заточные станки, поверочные и разметочные плиты, винтовой пресс, ножовочный станок, ножовочный станок, плиты для правки и другое оборудование.

3.Рекомендации по подбору учебно-

производственных работ

Каждый мастер производственного обучения должен готовиться к занятиям своевременно и тщательно, если даже он обладает многолетним опытом работы с обучающимися.

Мастер производственного обучения должен помнить о том, что заблаговременное изучение программы производственного обучения позволяет принимать своевременные меры по материальному оснащению уроков производственного обучения и планировать их подготовку к проведению.

Учебно-воспитательная работа мастера при обучении обучающихся на предприятиях протекает в условиях, значительно облегчающихся от обучения в производственных мастерских. Текущую производственную деятельность предприятия невозможно приспособить к учебным целям, поэтому мастеру приходится учитывать реальные условия и требования производства, форму организации труда рабочих. Поэтому отрабатывать изучаемую тему одновременно со всеми обучающимися невозможно. Учитывая это обстоятельство, приходится использовать график перемещения обучающихся по рабочим местам.

4.Примерные критерии оценки

Одним из важнейших компонентов производственного обучения является проверка и оценка учебно-производственной деятельности обучающихся. Основными общими показателями качества усвоения обучащимися знаний, умений и навыков по производственному обучению является:

правильность приемов работы и рациональность организации труда и

рабочего места;

учебно-производственных работ;

выполнение установленных количественных показателей;

степень самостоятельности выполнения задания.

5.План – конспект урока

урока производственного обучения

Тема программы: «Слесарное дело»

Тема урока: «Зенкерование, зенкование и развертывание отверстий»

Цели урока: образовательная – научить обучающихся точно и аккуратно выполнять плоскостную разметку; развивающая – развить мышление у обучающихся правильности выполнения слесарных работ;

воспитательная – привить обучающимся внимательность и грамотность пользования инструментом;

методическая – методическое повышение уровня педагогического мастерства.

ХОД УРОКА

1.Организационный момент.

Проверка наличия обучающихся.

2.Вводный инструктаж.

Вопрос №1.Что называется зенкерованием?

Зенкерованием называется процесс обработки зенкерами цилиндрических и конических необработанных отверстий в деталях, полученных литьем, ковкой или штамповкой, либо отверстий, предварительно просверленных с целью увеличения их диаметра, улучшения качества, поверхности, повышения точности (уменьшения конусности, овальности). Зенкерование является либо окончательной обработкой отверстия, либо промежуточной операцией перед развертыванием отверстия, поэтому при зенкеровании оставляют еще небольшие припуски для окончательной отделки отверстия разверткой (так же, как и после сверления оставляют припуск под зенкерование). Зенкерование – операция более производительная, чем сверление, так как при равных (примерно) скоростях резания подача при зенкеровании допускается в 2,5 ….3 раза большая, чем при сверлении.

Вопрос №2. Какой используется инструмент при зенкеровании?

Инструментом, которым выполняют зенкерование, является зенкер, который, как и сверло, закрепляют в коническом отверстии шпинделя станка. Работает зенкер так же, как и сверло, совершая вращательное движение вокруг оси, а поступательное – вдоль оси отверстия.

По внешнему виду цельный зенкер также напоминает сверло и состоит из тех же основных элементов, но имеет больше режущих кромок и спиральных канавок. Три-четыре режущие кромки (зенкеры называются соответственно трех- и четырехперыми) лучше центрируют инструмент в отверстии, придают ему большую жесткость, чем обеспечиваются получение высокой точности. Зенкер состоит из рабочей части, шейки, хвостовика и лапки.

Вопрос №3. Из какой стали изготавливаются зенкеры?

Зенкеры изготавливают из быстрорежущей стали; они бывают двух типов – цельные с коническим хвостовиком и насадные. Первые предназначаются для предварительной , а вторые – для окончательной обработки отверстий.

Для предварительной и окончательной обработки отверстий в деталях из чугуна и стали изготавливают соответственно цельные зенкеры с коническим хвостовиком и насадные, оснащенные пластинками из твердого сплава.

Кроме того, изготавливают зенкеры насадные со вставными ножами, из быстрорежущей стали для предварительной и окончательной обработки отверстий в деталях из чугуна и стали.

Вопрос №4.Что является процессом зенкования?

Зенкование – это процесс обработки специальным инструментом цилиндрических или конических углублений и фасок просверленных отверстий под головки болтов, винтов и заклепок.

Основной особенностью зенковок по сравнению с зенкерами является наличие зубьев на торце и направляющих цапф, которыми зенковки вводятся в просверленное отверстие. По форме режущей части зенковки подразделяют на цилиндрические, конические и торцевые (цековки).

Вопрос №5. Развертывание отверстий?

Развертывание – это процесс чистовой обработки отверстий, обеспечивающий точность по 7…9-му квалитетам и шероховатость поверхности 1,25 … 0,63.

Инструментом для развертывания являются развертки. Развертывание отверстий производят на сверлильных и токарных станках или вручную. Развертки, применяемые для ручного развертывания, называются ручными, а для станочного развертывания – машинными. Машинные развертки имеют более короткую рабочую часть.

По форме обрабатываемого отверстия развертки подразделяют на цилиндрические и конические. Конические развертки работают в более тяжелых условиях, чем цилиндрические. Потому у них на прямых зубьях делают поперечные прорези для снятия стружки не всей длиной зуба, что значительно уменьшает усилия при резании. Причем поскольку черновая развертка снимает большой припуск, ее делают ступенчатой, в виде отдельных зубьев, которые при работе дробят стружку на мелкие части.

Вопрос №6. Какие требования безопасности должны соблюдаться при зенкеровании и развертывании отверстий?

При зенкеровании необходимо соблюдать следующие требования безопасности:

правильно устанавливать, надежно закреплять заготовки на столе станка и не удерживать их руками в процессе обработки; пуск станка производить только при твердой уверенности в безопасности работы; не браться за вращающий режущий инструмент и шпиндель; не вынимать рукой сломанных режущих инструментов из отверстия, пользоваться для этого специальными приспособлениями; постоянно следить за исправностью режущего инструмента; не передавать и не принимать каких-либо предметов через работающих станок; не работать на станке в рукавицах.

Обязательно останавливать станок в случае: ухода от него даже на короткое время; прекращения работы; обнаружения неисправностей в станке, принадлежностях, приспособлениях и режущем инструменте; уборка станка, рабочего места и стружки с инструмента, патрона и заготовки.

Вопросы обучающихся и ответы на них

Распределение обучающихся по рабочим местам.

Текущий инструктаж.

Обход рабочих мест обучающихся с целью проверки:

1.Правильности организации рабочего места

2. Правильности приемов самоконтроля.

3.Соблюдение обучающимися правил техники безопасности.

4.Проверка загрузки обучающихся.

6.Заключительный инструктаж

1.Подведение итогов урока.

2.Отметка положительных и отрицательных моментов урока.

3.Объявление оценок обучающимся.

4.Замечания по работе.

5.Выдача домашнего задания.

7. Список используемой литературы

Устав работников железнодорожного транспорта.
В.Г. Бубнов «Инструкции по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве. Г.Москва «Гало Бубнов»2010г
ОАО «РЖД» «Правила технической эксплуатации железных дорог РФ» г. Москва, 2011
Н.И.Макиенко «Слесарное дело» г.Москва 2011 г.

8.Рецензия

на методическую разработку урока производственного обучения в группе по специальности «Машинист локомотива» на тему: «Зенкерование, зенкование и развертывание отверстий»

Методическая разработка содержит: содержание, введение, характеристику темы, рекомендации по подбору учебно — производственных работ, примерные критерии и оценки, план — конспект урока производственного обучения, заключение, список используемой литературы.

Основы методической разработки составляет основная часть урока, направленная на достижение поставленных целей и задач при изучении учебной дисциплины «Слесарное дело». Тематическое планирование соответствует содержанию. Методическая разработка ориентирована на подготовку обучающихся профессиональной деятельности и для использования в учебном процессе, тема урока производственного обучения раскрыта в полном объеме.

Председатель ЦК №1 В.М.Курдюкова

Применение режущих инструментов, Глава 11: Развёртывание и нарезание резьбы

Спиральные сверла не делают отверстия точного размера или с хорошей отделкой; развертка какого-либо типа часто используется для окончательного размера и отделки. Развертка не сделает оригинальное отверстие; это только расширит ранее просверленное или просверленное отверстие. Он будет резать с точностью до +0,0005 дюйма размера инструмента и давать чистовую обработку до 32 микродюймов.

Развертки обычно изготавливаются из быстрорежущей стали, хотя цельные развертки и развертки с твердосплавными наконечниками изготавливаются различных размеров и стилей. Обычные патронные развертки изготавливаются с цифрами и буквами, с дробными размерами в дюймах и с миллиметровыми размерами. Их можно приобрести шлифованными до любого желаемого диаметра.

Резьба используется для различных целей и применений в станкостроении. Они используются для удержания или скрепления деталей между собой (винты, болты и гайки), а также для передачи движения (ходовой винт перемещает каретку на токарном станке с двигателем. Резьба также используется для управления или обеспечения точного движения (шпиндель на микрометре). , а также для обеспечения механического преимущества (винтовой домкрат поднимает тяжелые грузы)

При определении резьбы необходимо учитывать отдельные определения для внешней резьбы (винт или болт) и внутренней резьбы (гайка)

Наружная резьба представляет собой цилиндрический кусок материала, вокруг которого вырезана или сформирована равномерная спиральная канавка. Внутренняя резьба определяется как кусок материала, который имеет спиральную канавку вокруг внутренней части цилиндрического отверстия. В этой главе мы обсудим внутреннюю резьбу и нарезание резьбы — операцию, которая создает такую резьбу.

Развёртывание — Развёртывание было определено как процесс механической обработки, в котором используется многолезвийный рифленый режущий инструмент для сглаживания, увеличения или точного размера существующего отверстия. Развёртывание производится на тех же типах станков, что и сверление.

Развертка представляет собой вращающийся режущий инструмент с одним или несколькими режущими элементами, используемый для увеличения размера и контура ранее сформированного отверстия. Его основная опора во время резания обеспечивается заготовкой.

Номенклатура разверток — Основная конструкция и номенклатура разверток. На рисунке показан наиболее часто используемый тип для отверстий диаметром до 1 дюйма, который называется патронной разверткой.

Сплошные развертки практически полностью выполняют свою работу с передним концом, скошенным под углом 45 градусов. Канавки направляют развертку и немного улучшают отделку. Следовательно, развертки не следует использовать для снятия большого припуска.

Ось: Ось — это воображаемая прямая линия, которая при вращении развертки проходит между центрами.

Задний конус: Задний конус представляет собой небольшое уменьшение диаметра спереди назад по длине канавки разверток.

Корпус: Корпус представляет собой: 1) Рифленую часть развертки полного диаметра, включая фаску, начальный конус и скос; 2) основной опорный элемент для комплекта лезвий развёртки, обычно включающий в себя хвостовик.

Фаска: Фаска — это угловая режущая часть на входном конце развертки.

Длина фаски: Длина фаски — это длина фаски, измеренная параллельно оси на режущей кромке.

Задний угол фаски: Задний угол фаски — это осевой задний угол на внешнем углу фаски. Измеряется проекцией на плоскость, касательную к периферии у внешнего угла фаски.

Зазор: Зазор — это пространство, созданное рельефом позади режущей кромки или края развертки.

Режущая кромка: Режущая кромка — это передняя кромка земли в направлении вращения для резки.

Канавки: Канавки представляют собой продольные каналы, сформированные в корпусе развертки для обеспечения режущих кромок, пропуска стружки и обеспечения доступа смазочно-охлаждающей жидкости к режущим кромкам.

Длина канавки: Длина канавки — это длина канавки, не включая стреловидность фрезы.

Участок: Участок расширителя между соседними канавками.

Поля: Поля – это необработанная часть периферии земельного участка, примыкающая к режущей кромке.

Шейка: Шейка представляет собой часть уменьшенного диаметра, соединяющую хвостовик с корпусом или соединяющую другие части развертки.

Общая длина: Общая длина — это крайняя длина всей развертки от конца до конца, но не включая внешние центры или распорные винты.

Хвостовик: Хвостовик — это часть развертки, за которую он удерживается и приводится в движение.

Прямой хвостовик: Прямой хвостовик представляет собой цилиндрический хвостовик.

Конический хвостовик: Конический хвостовик — это хвостовик, предназначенный для установки в указанное (коническое) коническое гнездо.

Типы разверток — Развертки изготавливаются с тремя формами канавок, все стандартные.

Прямая канавка: Прямые канавки подходят для большинства работ и являются наименее дорогими, но их не следует использовать, если в отверстии имеется шпоночный паз или другое прерывание.

Правосторонняя спираль: Правосторонняя спиральная развертка обеспечивает более свободное резание и имеет тенденцию поднимать стружку из отверстия. Их не следует использовать на меди или мягком алюминии, потому что эти развертки имеют тенденцию затягиваться в отверстие.

Левосторонняя спираль: Левосторонняя спиральная рифленая развертка требует немного большего давления для подачи, но обеспечивает плавный рез и может использоваться на мягких, липких материалах, поскольку они имеют тенденцию выталкиваться из отверстия по мере продвижения. Нецелесообразно использовать их в глухих отверстиях, потому что они продавливают стружку в отверстие.

Все развертки используются для получения гладких и точных отверстий. Некоторые вращаются вручную, а другие используют силу машины.

Развертки станочные — Развертки станочные используются как на сверлильных станках, так и на токарных станках для черновых и чистовых операций. Машинные развертки доступны с коническими или прямыми хвостовиками, а также с прямыми или винтовыми канавками. Развертки с коническим хвостовиком подходят непосредственно к шпинделю, а развертки с прямым хвостовиком, обычно называемые патронными развертками, подходят к сверлильному патрону.

Ручные развертки — Ручные развертки — это чистовые развертки, отличающиеся квадратом на хвостовике. Их поворачивают вручную с помощью воротка, который надевается на квадрат. Этот тип развертки режет только внешние режущие кромки. Конец ручного развертки слегка сужается, чтобы облегчить его выравнивание в просверленном отверстии. Длина конуса обычно равна диаметру развертки. Ручные развертки никогда нельзя поворачивать с помощью машины, они должны запускаться точно и прямо. Они никогда не должны снимать более 0,001–0,005 дюйма материала. Доступны ручные развертки диаметром от 1/8″ до более 2G и обычно изготавливаются из углеродистой или быстрорежущей стали.

Рабочие условия — При развертывании важны скорость и подача; Удаление припуска и выравнивание должны учитываться для получения отверстий без вибрации. Скорости развертывания Скорости машинного развертывания могут значительно различаться, в частности, в зависимости от материала, который необходимо развернуть, типа станка и требуемой отделки и точности. Как правило, большая часть машинного развертывания выполняется примерно на 2/3 скорости, используемой для сверления того же материала.

Подача при развертывании: Подача при развертывании обычно намного выше, чем при бурении, и часто составляет от 200 до 300 процентов от подачи при сверлении. Слишком низкая подача может привести к чрезмерному износу развертки. Всегда необходимо, чтобы подача была достаточно высокой, чтобы развертка могла резать, а не тереть или полировать. Слишком высокая подача может привести к снижению точности отверстия, а также к снижению качества обработки. Основная идея состоит в том, чтобы использовать максимально возможную подачу и при этом обеспечивать требуемую чистоту и точность.

Припуск, подлежащий удалению: По той же причине недостаточный припуск для развертывания может привести к полировке, а не резанию. Обобщить этот этап сложно, так как он тесно связан с типом материала, подачей, требуемой чистовой обработкой, глубиной отверстия и стружкоемкостью развертки.

Выравнивание: При идеальном развертывании шпиндель, развертка, втулка и обрабатываемое отверстие идеально выровнены. Любое отклонение от этого приводит к увеличению износа развертки и снижению точности отверстия. Конические, негабаритные или раструбные отверстия требуют проверки соосности. Иногда негативные последствия несоосности можно уменьшить за счет использования плавающих или регулируемых держателей. Довольно часто, если пользователь шлифует развертку с небольшим обратным конусом, это также может помочь в преодолении последствий несоосности.

Вибрация: Наличие вибрации во время развертывания очень плохо влияет на срок службы расширителя и качество обработки отверстия. Вибрация может быть результатом одной из нескольких причин, некоторые из которых перечислены ниже: • Чрезмерная скорость; • Слишком большой зазор на развертке; • Недостаточная жесткость кондуктора; • Ненадежное проведение работы; • Чрезмерный вылет развертки или шпинделя; • Слишком легкая подача.

Операции развертывания могут выполняться на токарных станках, сверлах и обрабатывающих центрах.

Нажатие

Нарезание резьбы определяется как: процесс нарезания внутренней резьбы с помощью инструмента (метчика), имеющего зубья по периферии, для нарезания резьбы в предварительно просверленном отверстии. Комбинированное вращательное и осевое относительное движение между метчиком и заготовкой образует резьбу.

Номенклатура метчиков — Резьба имеет множество размеров. В современном производстве важно иметь практические знания терминологии резьбы. «Правая резьба» — это винтовая резьба, для затягивания которой требуется вращение вправо или по часовой стрелке. «Подгонка резьбы» — это диапазон натяга или ослабления между внешней и внутренней сопрягаемой резьбой. «Серии резьбы» — это группы комбинаций диаметра и шага, которые различаются. друг от друга по количеству витков на дюйм, нанесенных на определенный диаметр. Две распространенные серии резьбы, используемые в промышленности, — это крупная и мелкая серии, обозначенные как UNC и UNF.

Фаска: Фаска — это сужение резьбы на переднем конце каждой кромки гребенки, метчика или матрицы путем срезания и снятия гребня первых нескольких зубьев для распределения режущего действия на несколько зубьев.

Гребень: Гребень – это поверхность резьбы, соединяющая боковые стороны резьбы и наиболее удаленная от цилиндра или конуса, из которого выступает резьба.

Боковая поверхность: Боковая поверхность представляет собой часть винтовой поверхности резьбы, которая соединяет вершину и основание резьбы и которая теоретически представляет собой прямую линию в осевом плоском сечении.

Канавка: Канавка представляет собой продольный канал, сформированный в метчике для создания режущих кромок на профиле резьбы и для обеспечения пространства для стружки и прохода СОЖ.

Угол крюка: Угол крюка — это угол наклона вогнутой поверхности, обычно обозначаемый как «хордальный крюк» или «тангенциальный крюк».

Участок: Участок — это один из участков резьбы между канавками метчика.

Шаг резьбы: Шаг резьбы — это расстояние, на которое резьба проходит в осевом направлении за один полный оборот. При однократном касании шаг и шаг идентичны. При многократном пуске опережение кратно шагу.

Главный диаметр: Это диаметр главного цилиндра или конуса в заданном положении на оси, ограничивающей гребни внешней резьбы или основания внутренней резьбы.

Второстепенный диаметр: Второстепенный диаметр – это диаметр малого цилиндра или конуса в заданном положении на оси, ограничивающей основания наружной резьбы или гребни внутренней резьбы.

Делительный диаметр: Делительный диаметр есть диаметр воображаемого цилиндра или конуса в данной точке на оси такого диаметра и положения его оси, что его поверхность проходила бы через резьбу таким образом, чтобы делают гребень резьбы и канавку резьбы равными и, как таковые, располагаются на равном расстоянии между острыми большим и малым цилиндрами или конусами данной формы резьбы. На теоретически идеальной резьбе эти ширины равны половине основного шага (измеряемого параллельно оси).

Острие спирали: Острие спирали представляет собой угловую канавку на режущей поверхности фаски на скошенном конце. Он образован под углом по отношению к оси метчика противоположной стороне вращения. Его длина обычно больше длины фаски, а его угол по отношению к оси метчика обычно делается достаточно большим, чтобы направлять стружку впереди метчика. Метчик может иметь или не иметь продольные канавки.

Квадрат: Квадрат – это четыре направляющие лыски, параллельные оси на хвостовике метчика, образующие квадрат или квадрат со скругленными углами.

Типы метчиков

Метчики производятся различных размеров, стилей и типов. На рис. 11.11 показаны некоторые из рассмотренных здесь ответвлений.

Ручные метчики: Сегодня ручной метчик используется как вручную, так и в машинах всех типов. Это базовая конструкция метчика: четыре прямых канавки, коническая пробка или донный тип. Небольшие пронумерованные размеры крепежных винтов стандартны с двумя и тремя канавками в зависимости от размера.

Если нарезаются мягкие и волокнистые металлы или делаются горизонтальные отверстия, можно использовать двух- или трехканавочные метчики больших размеров. Флейтовые промежутки больше, но удары слабее. Особенно двухканавый имеет очень маленькое поперечное сечение.

Стружка, образованная этими метчиками, не может выйти наружу; таким образом, они накапливаются в канавочных пространствах. Это вызывает дополнительное трение и является основной причиной поломки метчиков.

Метчик со спиральной головкой: Метчик со спиральной головкой или пистолетом выполнен так же, как и стандартный ручной метчик, за исключением острия. На каждой канавке в месте метчика сделана косая черта. Это решает несколько задач:
• У метчика меньше канавок (обычно три), и они более мелкие. Это означает более сильное нажатие.
• Стружка вытесняется перед метчиком, а не скапливается в канавках, как при метчике-пробке.
• Из-за этих двух факторов метчик со спиральным наконечником часто работает быстрее, чем ручной метчик, и вероятность поломки метчика значительно снижается.

Этот метчик во многих случаях заменил «стандартный» тип в промышленности, особенно для отверстий с открытым концом в мягкой стали и алюминии. Как обычные, так и спиральные метчики изготавливаются всех размеров, включая метрические.

Метчик со спиральной канавкой: Метчик со спиральной стружечной канавкой изготавливается в виде регулярных и быстрых спиралей, то есть с малым или большим углом наклона спирали. Иногда их называют метчиками с винтовыми канавками. Использование этих метчиков растет, так как они вытягивают стружку из отверстия и обеспечивают хорошую резьбу в мягких металлах (таких как алюминий, цинк и медь), а также хорошо работают с монель-металлом, нержавеющей сталью и стальным литьем. Изготавливаются всех размеров до 1 1/2″ и метрических размеров до 12 мм.

В то время как «стандартные» метчики эффективно выполняют большую часть работы, если нарезается большое количество алюминия, латуни, чугуна или нержавеющей стали, производитель может предоставить «стандартные» специальные метчики, которые будут работать лучше.

Метчики для труб: Метчики для труб общего назначения используются для нарезания резьбы в различных материалах, как черных, так и цветных. Все трубные метчики поставляются с фаской резьбы от 2-1/2 до 3-1/2. Номинальный размер отвода соответствует размеру фитинга, а не фактическому размеру отвода. Трубные метчики с заземляющей резьбой входят в стандартную комплектацию американских стандартных труб (NPT) и американских стандартных труб с сухим уплотнением (NPTF). Резьба NPT требует использования «герметика», такого как тефлоновая лента или компаунд для труб. Метчики Dryseal используются для врезки фитингов, которые обеспечивают герметичное соединение без использования «герметика».

Бесканавочные метчики: Бесканавочные метчики не похожи на метчики, за исключением спиральной «резьбы». Эти краны не круглые. Они сформированы так, что они «холодно формируют» металл из стенки отверстия в форму резьбы без сколов. Бесканавочный метчик изначально был разработан для обработки алюминиевых, латунных и цинковых сплавов. Тем не менее, он успешно используется в мягкой стали и некоторых нержавеющих сталях. Таким образом, стоит проверить на использование там, где BHN ниже 180. Они доступны в большинстве размеров, включая метрическую резьбу.

Складывающиеся метчики: Эти метчики сужаются до меньшего диаметра в конце пропила. Таким образом, при использовании на токарных станках любого типа их можно быстро отвести назад. Они изготавливаются размером от 1 дюйма и выше, как с машинной, так и с трубной резьбой. Они используют от трех до шести отдельных «преследователей», которые должны быть заточены в комплекте. Держатель метчика и специальные плашки делают этот узел умеренно дорогим, но он экономичен для работ средней и высокой производительности.

Варианты управления — Некоторые резьбы, как внешние, так и внутренние, можно нарезать одноточечным инструментом, как показано ранее. Однако чаще всего используется штамп или метчик какого-либо типа, потому что он быстрее и, как правило, более точен.

Метчики изготавливаются во многих стилях, но некоторые из них выполняют 90 процентов работы. Режущий конец метчика выполнен с тремя различными конусами.

«Конический метчик» сегодня используется нечасто. Иногда его сначала используют в качестве стартера, если металл трудно выстукивать. Конец сужается примерно на 5 градусов с каждой стороны, что дает восемь частичных витков резьбы.

Стиль «штепсельная вилка» используется примерно в 90 процентах случаев. При правильной геометрии режущей кромки и хорошей смазке пробковый метчик выполнит большую часть необходимой работы. Конец сужается на 8 градусов с каждой стороны, что дает четыре или пять неполных витков.

«Метчик для дна» используется только для глухих отверстий, где резьба должна проходить близко к дну отверстия. Он имеет только от 1-1/2 до 3 незавершенных потоков. Если отверстие можно просверлить глубже, метчик может не понадобиться. Сначала следует использовать пробковый кран, а затем нижний кран.

Все три типа торцевых конусов изготавливаются из одинаковых метчиков. Размер, длина и все измерения, кроме конечного конуса, одинаковы.

Материал, используемый для метчиков, обычно представляет собой быстрорежущую сталь серии M1, M2, M7, а иногда и кобальтовую быстрорежущую сталь серии M40. Несколько метчиков изготовлены из твердого карбида вольфрама.

Большинство современных метчиков имеют шлифованную резьбу. Шлифовка производится после закалки и делает режущие инструменты гораздо более точными. Метчики с нарезанной резьбой доступны по несколько более низкой цене в некоторых стилях и размерах.

Как и операции развертывания, нарезание резьбы можно выполнять на токарных станках, сверлах и обрабатывающих центрах.

Джордж Шнайдер-младший является автором книги «Применение режущего инструмента», справочника по материалам, принципам и конструкциям станков. Он является почетным профессором инженерных технологий в Технологическом университете Лоуренса и бывшим председателем Детройтского отделения Общества инженеров-технологов.

Завершить развертыванием | Инжиниринг режущего инструмента

Создание отверстий с жесткими допусками является обычным делом в механических мастерских. Растачивание, шлифование, протяжка и электроэрозионная обработка — вот несколько способов изготовления этих отверстий, но развертывание может быть наиболее эффективным в зависимости от области применения
.

Несколько методов

Растачивание и шлифование позволяют получать геометрически точные отверстия с прекрасным качеством поверхности. Но в отличие от развертывания, растачивание и шлифование требуют от машинистов тщательного контроля состояния инструмента. Расточные инструменты регулируются и требуют от пользователя следить за размером отверстия и корректировать износ инструмента. Их необходимо сбрасывать после замены или индексации пластины или заточки режущей кромки.

Шлифовка требует от пользователя периодической правки шлифовального круга, что требует регулировки станка для сохранения размера отверстия. Поскольку развертки обычно не позволяют регулировать диаметр, они требуют меньшего внимания, чем расточные инструменты и шлифовальные круги, что делает процесс более надежным. Развёртывание не только более стабильно, но и быстрее, чем растачивание и шлифование.

Эта развертка имеет сменную твердосплавную головку, что упрощает заточку и позволяет пользователям быстро менять размеры с минимальным временем простоя. Этот стиль эффективен для ремонтных операций, при которых объем невелик и требуется быстрая замена. Изображение предоставлено К. Тейт

Протяжка эффективна и точна. Однако инструменты для протяжки дороги, и для их восстановления требуются опытные мастера и специальное оборудование. Эти затраты может быть трудно оправдать в средах с небольшим объемом и большим разнообразием. Развертки относительно недороги и столь же точны при скромных затратах на восстановление. Машины и персонал для восстановления разверток более распространены по сравнению с инструментами для протяжки, что делает инструменты для развертывания более рентабельными.

Развёртывание и электроэрозионная обработка сильно различаются и, как правило, не пересекаются друг с другом, но сравнение всё же стоит упомянуть. Электроэрозионная обработка отлично подходит для создания отверстий с жесткими допусками, особенно в твердых материалах, однако развертывание может быть таким же точным. В отличие от электроэрозионной обработки, для которой требуется специализированный станок, развертывание можно выполнять на всех традиционных станках, таких как коленные фрезы, токарные станки и сверлильные станки.

Really Reaming

Развертки обычно изготавливаются из твердого сплава или быстрорежущей стали и доступны в бесчисленных диаметрах и типах канавок, поэтому процессы развертывания имеют широкий спектр применения. В подтверждение эффективности и надежности разверток один производитель инструментов предлагает на своем веб-сайте более 11 000 комбинаций.

При правильном использовании развертка создает круглое отверстие точного размера со стекловидной поверхностью. Операции развертывания разумно должны поддерживать диаметры в пределах допуска ± 0,0127 мм (± 0,0005 дюйма).

Развертки доступны в бесчисленных размерах и стилях. Эта развертка имеет спиральные канавки, которые улучшают сход стружки, как спиральные канавки на сверле. Изображение предоставлено C. Tate

Развертки — это инструменты для обрезки концов. Хотя их канавки кажутся способными к боковой резке, как концевые фрезы, кромка канавки не режет. В углу, где встречаются плоский конец и канавки, выполняется работа. Углы никогда не бывают прямыми. Они обычно скошены и иногда имеют радиус. Угловая геометрия расширителя позволяет ему входить в отверстие таким образом, чтобы предотвратить изменение положения центра отверстия. Нережущая кромка канавки действует как направляющая, поддерживающая корпус развертки в отверстии, что предотвращает отклонение инструмента от траектории. Полирующее действие, обеспечиваемое нережущей кромкой, также улучшает качество поверхности. Когда скорость и подача оптимизированы, развертки обеспечивают чистовую обработку.

Развёртывание — это повторяемый процесс, которым гораздо легче управлять, чем аналогичными методами, такими как растачивание. Разработать повторяемый процесс развертывания несложно, но пользователи должны учитывать несколько факторов.

Ключевые особенности

Развертки должны быть острыми. Тупые приводят к чрезмерному давлению инструмента, что вызывает проблемы с геометрией отверстия. В относительно мягких материалах, таких как алюминий, тупая развертка может создавать отверстия слишком большого размера из-за наростов на кромке. В твердых материалах, таких как инструментальная сталь, тупая развертка может привести к истиранию из-за плохого образования стружки.

Состояние отверстия важно. Развертки являются чистовыми инструментами и не любят тяжелых резов. Изготовление отверстия с оптимальным количеством припуска имеет решающее значение. Отверстия требуют достаточного припуска, чтобы обеспечить правильное образование стружки, но не настолько большого припуска, чтобы развертка оказывала слишком большое давление на инструмент. Разговор со специалистом по применению на заводе-изготовителе инструмента может быть очень полезным.

Известный как патронная развертка, это самый распространенный тип разверток. Это недорого и эффективно для большинства применений. Изображение предоставлено К. Тейт

Перед развертыванием отверстие должно быть прямым. Развертки имеют тенденцию следовать за существующим отверстием, поэтому расширение кривого отверстия обычно дает другое кривое отверстие. Расширение криволинейного отверстия также может привести к увеличению диаметра отверстия.

Минимизация биения имеет решающее значение при развертывании. Рассмотрим развертку диаметром 12,7 мм (0,5 дюйма) с биением 0,0127 мм. Биение 0,0127 мм приведет к тому, что инструмент при вращении создаст круг диаметром 12,7254 мм (0,501 дюйма). Может быть трудно соблюдать допуск 0,0254 мм (0,001 дюйма), когда биение инструмента приводит к тому, что режущая кромка выходит за верхний предел допуска перед входом в отверстие.

Некоторые приложения поглощают небольшое биение, но всегда лучше, чтобы инструмент работал правильно. Использование плавающих держателей разверток, уменьшающих биение, является одним из способов преодоления биения и несоосности. Некоторые развертки, используемые в высокопроизводительной работе с жесткими допусками, основаны на державках, которые не плавают, а вместо этого имеют осевую и радиальную регулировку, что позволяет удалить почти все биение инструмента. Некоторые из этих регулировок настолько важны, что выполняются на станке, чтобы развертка была «настроена» на шпиндель станка.