Конспект лекций «Технология инструментального производства» (стр. 6 )

Для точной зацентровки заготовок из холоднотянутого металла используют станки с цанговым зажимом и направляющей втулкой.

После закалки и отпуска центровые гнезда исправляют твердо­сплавной зенковкой на вертикально-сверлильном станке или шли­фуют на внутришлифовальных или центрошлифовальных станках. У точных инструментов (развертки, протяжки и др.) центровые отвер­стия даже доводят чугунными притирами с абразивной пастой.

У насадного инструмента отверстия первоначально обрабатывают по Н9...Н7 сверлением, растачиванием и развертыванием или протя­гиванием. Предварительную обработку одного торца и отверстия вы­полняют с одной установки заготовки. Второй торец обрабатывают на базе первого. Заготовка зажимается самоцентрирующими устрой­ствами, захватывающими заготовку за наружную поверхность. Чис­товую подрезку торцов выполняют на конической оправке.

После закалки и отпуска технологические базы (отверстие и тор­цы) вновь обрабатывают по 7...5-му и даже более высоким квалитетам точности (зуборезные инструменты). Сначала на внутришлифовальном станке с одной установки заготовки шлифуют отверстие и один торец. Второй торец можно шлифовать на плоскошлифовальном станке. После шлифования или доводки отверстия торцы можно шлифовать на конической оправке на круглошлифовальном станке. Если базы обрабатывают с точностью выше 5-го квалитета, то их до­ водят на специальных доводочных станках. Отверстие можно дово­дить разжимными притирами на токарных и сверлильных станках.
Припуск под доводку — 0,01...0,05 мм. Когда главной технологиче­ской базой является торец, то сначала доводится он, а затем, используя его как базу, доводят отверстие.

У плоского инструмента технологические базы (плоскости) фрезеруют, строгают, протягивают или шлифуют. После закалки и отпуска базовые поверхности вновь шлифуют, а у высокоточных инструментов еще и доводят.

 

1.7. Последующие этапы разработки технологического процесса.

Под последующими этапами имеем в виду:

— выбор технологического оборудования и оснастки;

— разработку маршрутной технологии;

— разработку операционной технологии;

— сравнение экономической эффективности нескольких вариантов техпроцесса и выбор оптимального;

— окончательную доработку выбранного варианта.

Разработка перечисленных этапов подробно излагается в курсе «Технология машиностроения». Все это свойственно и для инстру­мента. Отличие состоит в том, что при изготовлении режущего инст­румента приходится сталкиваться с операциями, свойственными лишь ему одному: фрезерование стружечных канавок, шлифование зубьев долбяков и др. Эти операции рассматриваются ниже. Кроме того, необходимо помнить, что при расчете припусков на обработку особое внимание следует обратить на полноту удаления дефектного поверхностного слоя заготовки, который в дальнейшем может оказаться на режущей кромке инструмента. Поэтому данный слой, особенно обезуглероженный, должен быть полностью удален. В против­ном случае лезвие у режущей кромки окажется мягким, а стойкость инструмента низкой. Может быть даже полная потеря работоспособности. |

При разработке этих и предыдущих этапов технологического процесса целесообразно пользоваться специальной литературой.

 

Контрольные вопросы.

1.Перечислите этапы проектирования технологического процесса в после­довательности его разработки.

2.Полуфабрикаты для стальных заготовок инструментов. Контроль полу­фабрикатов.

3.Способы получения заготовок методом пластического деформирования. Их возможности. Выбор способов.

4.Температура начала и окончания ковки и штамповки заготовок из быст­рорежущей стали.

5.Характеристика литья, наплавки режущих элементов, сварки и наварки, используемых для получения заготовок быстрорежущих инструментов, с точки зрения работоспособности и экономичности инструментов.

6.Напайка пластин быстрорежущей стали, твердого сплава, минералокера-мики.

7.Дефекты напайки, причины их возникновения, мероприятия по недопу­щению дефектов.

8.Приклеивание режущих пластин. Преимущества приклеивания перед на­пайкой.

9.Прессование заготовок из порошков.

 

10.Основные и черновые технологические базы на разных стадиях изготов­ления инструментов.

11.Методы и точность обработки технологических баз до и после закалки и отпуска инструмента.

12.На чем базируется разработка остальных этапов технологического про­цесса изготовления инструмента и какие отличия от базы?

 

2.3. НЕКОТОРЫЕ ВИДЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ.

2.1. Общие положения.

В общем курсе дисциплины «Технология машиностроения» дос­таточно подробно рассматриваются такие формообразующие опера­ции, как точение, фрезерование, протягивание, строгание, шлифова­ние плоских поверхностей и поверхностей вращения, а также некото­рых фасонных внутренних и наружных поверхностей. Поэтому в дан­ной работе уместно хотя бы в конспективном изложении рассмотреть лишь те операции инструментального производства, которые в тех­нологии машиностроения не встречаются.

 

2.2. Обработка фасонных поверхностей.

Очень многие инструменты имеют фасонные рабочие поверхно­сти: фасонные резцы и фрезы, сверла, протяжки, резьбонарезные и зубообрабатывающие инструменты. Каждая из перечисленных групп инструментов имеет свои формы, не похожие на формы других групп. Тем не менее, можно выделить общие принципы формирования и рассмотреть обработку линейчатых фасонных поверхностей и фасонных поверхностей вращения.

Линейчатые фасонные поверхности, например, призматических, тангенциальных и стержневых резцов сначала фрезеруют, строгают или протягивают в зависимости от типа производства (единичное, се­рийное, массовое) на станках, которым присущи эти методы обра­ботки. При этом обрабатывать можно нормальным режущим инстру­ментом на станках с ЧПУ или фасонным на универсальных станках. В условиях единичного производства такие виды работ выполняют нормальным режущим инструментом, изменяя положение детали при переходе к обработке нового элемента фасонной поверхности.

Окончательно линейчатые фасонные поверхности чаще всего шлифуют на плоскошлифовальных станках по элементам или спро­филированными абразивными кругами. На экран оптического профилешлифовального станка накладывают кальку с профилем готово­го инструмента в масштабе 50:1. Наблюдение на экране увеличенной в 50 раз зоны обработки позволяет управлять движениями шлифо­вального круга и, как по шаблону, получить профиль инструмента. В единичном и мелкосерийном производстве еще до сих пор шлифуют, таким образом, задние поверхности фасонных резцов, в том числе круглых.

Шлифование фасонным кругом наиболее производительное, од­нако требует дополнительных затрат на профилирование круга. В ус­ловиях мелкосерийного производства для профилирования исполь­зуют универсальные приспособления для алмазной правки. Принци­пиальная схема одного из них представлена на рис. 2.4. Перемещая каретку 3 по основанию 4 можно установить расстояние R для правки участка круга по дуге радиусом R (pиc. 2.4, б) путем поворота приспо­собления с алмазом 1 вокруг оси О—О. Перемещая каретку 2 парал­лельно оси круга, получаем на круге прямолинейный участок профи­ля, параллельный его оси. Повернув все приспособление вокруг оси О—О на угол а и перемещая каретку 2, можно образовать на круге на­клонный участок под углом а (рис. 2.4, б). Приспособление позволяет получить также и вогнутый дуговой участок (рис. 2.4, в). Круг профи­лируют на рабочем станке с рабочей скоростью вращения круга. Это обеспечивает наиболее точный перенос профиля круга на обрабаты­ваемый инструмент. Предварительное профилирование круга можно производить вне шлифовального станка, например на токарном, с низкой скоростью резания, при которой любой резец в состоянии ре­зать круг, т. е. выламывать из него частицы, образуя нужный про­филь.

 

Рис. 2.4. Профилирование шлифовального круга: а — приспособление для профилирования; б, в — возможные формы профиля круга.

 

Рассмотренное приспособление можно назвать техникой вче­рашнего дня. Оно не позволяет получить более сложные профили, но имеет право на существование по причине своей простоты. Совре­менное развитие техники допускает возможность создания на базе ЧПУ приспособлений для правки любых профилей.

Наиболее производительным методом профилирования шлифо­вальных кругов является накатка профиля специальными шарошка­ми из закаленной стали У12 или 9ХС. Шарошка по внешнему виду напоминает фасонную фрезу с профилем, обратным профилю круга (рис. 2.5), но без затылованных зубьев. Ее устанавливают на шлифо­вальный станок, непрерывно поджимают к кругу и вращают со скоро­стью 10...15 м/мин. Это та зона скоростей, когда круг «режется» лю­бым лезвийным инструментом, а если быть более точным — это ско­рости, при которых производится выкрошивание частиц круга. Круг приобретает профиль, обратный профилю шарошки, или накатника, как ее иногда называют. Учитывая затра­ты на изготовление шарошки, способ на­катывания профиля можно рекомендо­вать для серийного и массового произ­водства.

 

 

2.5    Шарошка для накатки профиля шлифовального круга.

 

Фасонные поверхности вращения, в том числе винтовые, предварительно об­разуют лезвийными инструментами на станках токарной группы. Обработку ве­дут по элементам нормальным инстру­ментом или в обход по контуру с помощью копира, в том числе на станках с ЧПУ. На универсальных неав­томатизированных станках наиболее производительное образование профиля таких инструментов обеспечивается фасонными резцами, но это экономически выгодно только в условиях серийного и массо­вого производства. Так можно получать профили круглых фасонных резцов, фасонных фрез, в том числе резьбонарезных и зуборезных.