eng
Выпуск #4/2022
А. Р. Маслов, Е. Г. Тивирев
Проектирование модульных инструментальных наладок с устройствами для предохранения инструмента от поломок
Проектирование модульных инструментальных наладок с устройствами для предохранения инструмента от поломок
Просмотры: 408
Дано описание конструкций модульных инструментальных наладок с устройствами, предупреждающими поломку инструмента от моментов сил резания, превышающих предельно допустимые, определяемые крутильной прочностью инструмента. Приведены расчетные зависимости параметров кулачковых и шариковых муфт устройств от величин крутящих моментов, осевых сил, размеров крепежной части инструмента и величин осевых перемещений инструмента с учетом их долговечности.
Теги: design dependencies modular tool settings preventing tool breakage модульные инструментальные наладки предупреждение поломки инструмента расчетные зависимости
Проектирование модульных инструментальных наладок с устройствами
для предохранения
инструмента от поломок
А. Р. Маслов, Е. Г. Тивирев
Дано описание конструкций модульных инструментальных наладок с устройствами, предупреждающими поломку инструмента от моментов сил резания, превышающих предельно допустимые, определяемые крутильной прочностью инструмента. Приведены расчетные зависимости параметров кулачковых и шариковых муфт устройств от величин крутящих моментов, осевых сил, размеров крепежной части инструмента и величин осевых перемещений инструмента с учетом их долговечности.
Введение
Выполненные исследования [1, 2] показывают, что для крепления режущего инструмента можно использовать модульные инструментальные наладки (МИН), собранные на базе цилиндрического соединения с односторонним прижимом винтами (рис. 1, табл. 1).
Сменные наладки закрепляются в цилиндрическом отверстии диаметром d путем их одностороннего прижима винтами 1 и 2 в передней части 4 державок с хвостовиком 3 для закрепления в шпинделях станков (рис. 2).
Державки и сменные наладки, включающие переходники и вставки, формируют систему МИН. На рис. 3 приведена схема сборки МИН этой системы для крепления в шпинделе 1 станка.
Державки 2 служат для базирования и закрепления следующих сменных наладок:
патронов для метчиков (3);
расточных оправок (4);
оправок для дисковых фрез;
расточных патронов (6).
Экономический эффект внедрения такой системы у потребителя достигается за счет ускорения инструментообеспечения при переходе на изготовление новых деталей.
В процессе длительной эксплуатации оснащаемого оборудования с увеличением количества типов обрабатываемых деталей указанная система МИН позволяет расширить номенклатуру и количество сменных наладок с меньшими затратами. Например, при освоении производства 5‑й детали на участке из 4‑х станков с ЧПУ, прирост количества МИН составляет 26% от количества, необходимого для начала выпуска первой детали [3].
Проектирование МИН, предупреждающих поломки метчиков
Предупреждение поломок режущего инструмента при превышении сил резания Mкр.р. над моментом Млом., при котором происходит разрушение, осуществляется в приспособлениях, имеющих встроенный механизм регулировки передаваемого крутящего момента, что позволяет предохранить режущий инструмент от поломки и обрабатывать детали из материалов с различными механическими свойствами.
Основной характеристикой рассматриваемых МИН является [4, 5] предохранение инструмента от поломок при росте момента Mкр.р. сил резания и его приближения к величине момента Млом, при котором происходит разрушение инструмента.
Особенно важной эта характеристика является при нарезании резьб метчиками с размерами до М16.
На рис. 4 показана конструкция сменной наладки (см. поз. 3 на рис. 3) с предохранительным устройством от поломок метчиков М6…М16, предназначенная в сборе с державкой (рис. 2) для нарезания резьбы машинными метчиками в сквозных и глухих отверстиях.
Наладка состоит из корпуса 4, сменного хвостовика 7, предохранительной шариковой муфты 5, выдвижного метчикодержателя 3, быстросменных вставок 2 для метчиков 10. Величина крутящего момента регулируется гайкой 6. Метчикодержатель возвращается в исходное положение после нарезания резьбы и выхода метчика 10 из нарезанного отверстия с помощью пружины 8. Нарезание резьбы происходит путем самозатягивания метчика, благодаря осевой компенсации за счет выдвижения метчикодержателя. Замена вставки 2 производится нажатием на втулку 1 до совмещения ее канавки с шариком 9.
Направляющие механизма осевой компенсации могут быть двух типов: качения и скольжения. Направляющие скольжения применяют при обработке резьбы метчиками при незначительном смещении осей предварительно обработанных отверстий, которое компенсируется радиальными зазорами в соединениях сменной наладки.
В остальных случаях в механизмах осевой компенсации применяют направляющие качения (см. сменную наладку на рис. 4).
Минимальная длина направляющих качения рассчитывается из условия [6]:
, (1)
где lн – расстояние между крайними положениями шариков направляющая качения; Δн – величина зазора в направляющих; Δл – суммарный люфт от зазоров в соединениях патрона (без учета Δн), приведенный к вершине инструмента на вылете lb от передней опоры направляющей; Δ0 – допуск биения, приведенный к вершине инструмента, от погрешностей относительного положения поверхностей в деталях патрона и усилий закрепления; |Δсм| – предельно допустимое смещение вершины метчика от оси шпинделя, Δсм = 0,3–0,8 мм для резьбы М3...М30, зависящее от шага резьбы S; Δл min = Δсм 0 + 2Δ0 – минимальный зазор, приведенный к вершине метчика, где Δсм 0 – наибольшее радиальное смещение оси отверстия под резьбу относительно шпинделя.
Для направляющих качения радиусы rк канавок:
, (2)
где Mкр.p.max – наибольший крутящий момент, передаваемый устройством; dш – диаметр шариков; αш– угол контакта шариков с направляющими; δк – допустимое контактное напряжение; ε – коэффициент Пуассона, ε = 0,3; E – модуль упругости; hк – число канавок.
На рис. 5 приведена конструкция сменной наладки, которая состоит из корпуса 1, в отверстии которого на шариках 2, установленных в сепараторе 3, перемещается в пределах хода 6–20 мм пиноль 4, находящаяся в исходном положении под действием пружин 5 и 6.
В сменной наладке имеется возможность осевых перемещений на растяжение F и сжатие F1, обеспечивающих компенсацию разности между величиной подачи станка и шагом нарезаемой резьбы. Вращение от корпуса 1 к пиноли 4 передается шариками 7.
Для замены сменной вставки необходимо переместить втулку 9 вдоль оси по пиноли 4, при этом упор 12 под действием пружины 11 выталкивает вставку, а шарики 8 из отверстия пиноли 4 утапливаются в кольцевой канавке втулки 9, освобождая пространство для последующей установки другой сменной вставки.
Осевая компенсация сжатия F1 предотвращает разрушение деталей патрона, при ходе метчика навстречу патрону. Величина хода компенсации F1 сжатия зависит от максимального размера нарезаемой патроном резьбы dp и разности ΔS подачи станка и шага резьбы:
. (3)
Осевая компенсация растяжения F предотвращает разрушение деталей патрона при ходе метчика из патрона. Пружина механизма должна уравновешивать в исходном положении патрона вес деталей, включая метчик, имеющих перемещение относительно корпуса патрона.
Ход компенсации растяжения:
. (4)
Так разность ΔS неодинаково влияет на величины F1 и F. Это влияние заранее неизвестно, для исключения поломок патрона ΔS в формуле (3) принимается минимальной, а в формуле (4) – максимально возможной для каждого dp. Из найденных F1 и F2 выбираются наибольшие значения.
На рис. 6 приведена конструкция сменной вставки, предназначенной для предупреждения поломок метчиков.
Метчик устанавливается в квадратное отверстие корпуса 1 и втулку 2. Зажим метчика осуществляется шариками 3 при перемещении втулки 2 пружиной 4. Крутящий момент Mкр.p. сил резания к корпусу 1 передается поводком 5 через шарики 6, прижатые пружинами 7 и чашкой 8 в лунки корпуса. Регулировка крутящего момента M0 обеспечивается изменением величин деформации тарельчатых пружин 7 путем вращения гайки 10 ключом для регулировки крутящего момента, гайка после этого обязательно должна быть зафиксирована замковым кольцом 11 в кожухе 9.
Ответственным узлом сменных вставок является шариковая муфта. При достижении момента сил резания Mкр.p. больше, чем момент M0, на который настроено предохранительное устройство, поводок расцепляется с корпусом и происходит его остановка. Величина M0 определяется по формуле:
M0 = KM · f0 · Mкр.p., (5)
где f0 = 1,25...1,4 в зависимости от диаметра резьбы; KM – поправочный коэффициент, в зависимости от обрабатываемого материала.
Значения Mкр.p. приведены на рис. 7, KM – в табл. 2.
При достижении момента сил Mкр.p. резания больше, чем момент M0, на который настроено предохранительное устройство, происходит остановка корпуса 1 вследствие проворачивания поводка 5 и выжимания шариков 6 из лунок корпуса. Последовательность работы шариковой муфты показана на рис. 8.
Основными конструктивными параметрами, определяющими функцию шариковой муфты, являются:
R0 – радиус расположения центров шариков;
dш – диаметр шариков;
nш – их количество;
αч – угол контакта шариков 6 с чашкой 8;
αк – угол контакта шариков 6 с корпусом 1.
На рис. 9 представлена расчетная схема шариковой муфты.
Эти конструктивные параметры необходимо увязывать с исходными данными: максимальный диаметр нарезаемой резьбы и предельные габариты.
Искомые параметры определяются из следующих уравнений (см. рис. 9):
sin αк – 2 · fк · cos αк – fк2 · sin αк = 0, (6)
αч = , (7)
где fк и fч – коэффициенты трения при контакте с корпусом и чашкой соответственно.
С целью уменьшения износа рабочих поверхностей, необходимо создать условия качения шариков с допускаемыми касательными напряжениями, исключающие скольжение (см. врез).
Важной характеристикой сменных вставок, предназначенных для предупреждения поломок мечиков, является сохранение настроенного M0 в течение заданного количества циклов нарезания резьбы (например, 1 000 циклов).
Сменные ставки, закрепляемые в сменных наладках, имеют несколько типоразмеров и применяются для нарезания резьбы метчиками различных исполнений. Размеры предохранительных головок приведены в табл. 3. Данные для регулировки крутящих моментов M0 приведены в табл. 4.
При определении настраиваемого крутящего момента M0 необходимо учитывать, что он должен быть больше момента сил резания Mрез, но меньше момента Mп, при котором возникает поломка метчика. Обычно настраивают на величину крутящего момента М0, превышающую момент сил резания Мкр.р. на 15–40% в зависимости от диаметра резьбы, что отражено в табл. 4.
Разработаны и применяются конструкции сменных вставок, предназначенных для предупреждения поломок мечиков, в которых вместо осевых пружин используют упругие элементы из полиуретана СКУ‑7 с модулем упругости 1 200–1 500 Н / см2 (рис. 10).
Сменная вставка состоит из корпуса 4 и предохранительного устройства, которое состоит из сепаратора 5, сухаря 6 со шпонками В, шариков 7, упругого элемента 8 из полиуретана СКУ‑7.
Крутящий момент М0, при котором срабатывает предохранительное устройство, регулируется пробкой 10, которая фиксируется винтом 9 от самоотвинчивания в процессе работы.
В корпусе 4 вставки смонтировано замковое устройство для крепления метчиков, состоящее из замка 1, шариков 2 и пружин 3.
Выводы и рекомендации
Для обеспечения хорошего качества нарезания резьбы метчиками необходимо осуществить ряд мероприятий, связанных с геометрией и качеством заточки инструмента, с выбором режима резания и подбором смазывающе-охлаждающих технологических средств в зависимости от материала обрабатываемой детали. Большое значение имеет также правильный выбор приспособлений для закрепления мечиков.
Практика эксплуатации метчиков показывает, что основными причинами появления брака при нарезании ими резьбы являются биение шпинделя станка, а также отсутствие свободного перемещения инструмента в осевом направлении.
Применяют два способа нарезания резьбы на станках: способ самозатягивания без принудительной подачи инструмента; способ копирования с принудительной подачей.
На крупных станках в тех случаях, когда подача шпинделя не равна шагу нарезаемой резьбы, применяют сменные наладки, обеспечивающие возможность осевого перемещения метчика, независимого от перемещения шпинделя.
В сменных наладках используют сменные вставки с предохранительными шариковыми муфтами, предохраняющие метчики от поломки под действием момента, превышающего величину крутящего момента, допускаемого прочностью метчика. Это позволяет автоматически прекращать осевую подачу, если момент сил резания превысит величину заданного настроечного крутящего момента при нарезании резьбы в глухих отверстиях, износе режущей части метчика, защемлении его стружкой и т. п.
В тех случаях, когда ось отверстия после предварительной обработки может быть совмещена с осью шпинделя станка в пределах 0,1 мм, применяют жесткое крепление метчика. Если такое совмещение невозможно, например, при обработке на радиально-сверлильных станках, целесообразно применять МИН с самоустанавливающимися («плавающими») сменными вставками.
Литература
Маслов А. Р. Модульные инсттрументальные наладки // Станкоинструмент. 2021. № 2(023). С. 86–92.
Маслов А.Р., Тивирев Е. Г. Технологическая оснастка. Зажимные устройства: учебное пособие // М.: Ай Пи Ар Медиа, 2021. 60 с. Текст: электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS: [сайт]. – URL: http://www.iprbookshop.ru / 102247.html [Дата обращения – 31.01.2022]
Маслов А. Р. Инструментальные системы машиностроительных производств // М.: Машиностроение, 2006. 336 с.
Маслов А. Р. Приспособления для металлообрабатывающего инструмента: Справочник / 3‑е изд., исправ. и доп. // М.: Машиностроение, 2008. 320 с.
Денисов П. С., Шатин В. П. Режущий и вспомогательный инструмент. Справочник / 2‑е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1968. 192 с.
Драгун А. П. Вспомогательный инструмент для токарно-револьверных станков. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1979. 192 с.
Авторы
Маслов Андрей Руффович –
доктор технических наук, профессор кафедры «Инструментальная техника и технологии» ФБГОУ ВО «МГТУ имени Н. Э. Баумана»
Тивирев Евгений Геннадьевич –
кандидат технических наук, начальник УЗиС ФБГОУ ВО «МГТУ имени Н. Э. Баумана»
для предохранения
инструмента от поломок
А. Р. Маслов, Е. Г. Тивирев
Дано описание конструкций модульных инструментальных наладок с устройствами, предупреждающими поломку инструмента от моментов сил резания, превышающих предельно допустимые, определяемые крутильной прочностью инструмента. Приведены расчетные зависимости параметров кулачковых и шариковых муфт устройств от величин крутящих моментов, осевых сил, размеров крепежной части инструмента и величин осевых перемещений инструмента с учетом их долговечности.
Введение
Выполненные исследования [1, 2] показывают, что для крепления режущего инструмента можно использовать модульные инструментальные наладки (МИН), собранные на базе цилиндрического соединения с односторонним прижимом винтами (рис. 1, табл. 1).
Сменные наладки закрепляются в цилиндрическом отверстии диаметром d путем их одностороннего прижима винтами 1 и 2 в передней части 4 державок с хвостовиком 3 для закрепления в шпинделях станков (рис. 2).
Державки и сменные наладки, включающие переходники и вставки, формируют систему МИН. На рис. 3 приведена схема сборки МИН этой системы для крепления в шпинделе 1 станка.
Державки 2 служат для базирования и закрепления следующих сменных наладок:
патронов для метчиков (3);
расточных оправок (4);
оправок для дисковых фрез;
расточных патронов (6).
Экономический эффект внедрения такой системы у потребителя достигается за счет ускорения инструментообеспечения при переходе на изготовление новых деталей.
В процессе длительной эксплуатации оснащаемого оборудования с увеличением количества типов обрабатываемых деталей указанная система МИН позволяет расширить номенклатуру и количество сменных наладок с меньшими затратами. Например, при освоении производства 5‑й детали на участке из 4‑х станков с ЧПУ, прирост количества МИН составляет 26% от количества, необходимого для начала выпуска первой детали [3].
Проектирование МИН, предупреждающих поломки метчиков
Предупреждение поломок режущего инструмента при превышении сил резания Mкр.р. над моментом Млом., при котором происходит разрушение, осуществляется в приспособлениях, имеющих встроенный механизм регулировки передаваемого крутящего момента, что позволяет предохранить режущий инструмент от поломки и обрабатывать детали из материалов с различными механическими свойствами.
Основной характеристикой рассматриваемых МИН является [4, 5] предохранение инструмента от поломок при росте момента Mкр.р. сил резания и его приближения к величине момента Млом, при котором происходит разрушение инструмента.
Особенно важной эта характеристика является при нарезании резьб метчиками с размерами до М16.
На рис. 4 показана конструкция сменной наладки (см. поз. 3 на рис. 3) с предохранительным устройством от поломок метчиков М6…М16, предназначенная в сборе с державкой (рис. 2) для нарезания резьбы машинными метчиками в сквозных и глухих отверстиях.
Наладка состоит из корпуса 4, сменного хвостовика 7, предохранительной шариковой муфты 5, выдвижного метчикодержателя 3, быстросменных вставок 2 для метчиков 10. Величина крутящего момента регулируется гайкой 6. Метчикодержатель возвращается в исходное положение после нарезания резьбы и выхода метчика 10 из нарезанного отверстия с помощью пружины 8. Нарезание резьбы происходит путем самозатягивания метчика, благодаря осевой компенсации за счет выдвижения метчикодержателя. Замена вставки 2 производится нажатием на втулку 1 до совмещения ее канавки с шариком 9.
Направляющие механизма осевой компенсации могут быть двух типов: качения и скольжения. Направляющие скольжения применяют при обработке резьбы метчиками при незначительном смещении осей предварительно обработанных отверстий, которое компенсируется радиальными зазорами в соединениях сменной наладки.
В остальных случаях в механизмах осевой компенсации применяют направляющие качения (см. сменную наладку на рис. 4).
Минимальная длина направляющих качения рассчитывается из условия [6]:
, (1)
где lн – расстояние между крайними положениями шариков направляющая качения; Δн – величина зазора в направляющих; Δл – суммарный люфт от зазоров в соединениях патрона (без учета Δн), приведенный к вершине инструмента на вылете lb от передней опоры направляющей; Δ0 – допуск биения, приведенный к вершине инструмента, от погрешностей относительного положения поверхностей в деталях патрона и усилий закрепления; |Δсм| – предельно допустимое смещение вершины метчика от оси шпинделя, Δсм = 0,3–0,8 мм для резьбы М3...М30, зависящее от шага резьбы S; Δл min = Δсм 0 + 2Δ0 – минимальный зазор, приведенный к вершине метчика, где Δсм 0 – наибольшее радиальное смещение оси отверстия под резьбу относительно шпинделя.
Для направляющих качения радиусы rк канавок:
, (2)
где Mкр.p.max – наибольший крутящий момент, передаваемый устройством; dш – диаметр шариков; αш– угол контакта шариков с направляющими; δк – допустимое контактное напряжение; ε – коэффициент Пуассона, ε = 0,3; E – модуль упругости; hк – число канавок.
На рис. 5 приведена конструкция сменной наладки, которая состоит из корпуса 1, в отверстии которого на шариках 2, установленных в сепараторе 3, перемещается в пределах хода 6–20 мм пиноль 4, находящаяся в исходном положении под действием пружин 5 и 6.
В сменной наладке имеется возможность осевых перемещений на растяжение F и сжатие F1, обеспечивающих компенсацию разности между величиной подачи станка и шагом нарезаемой резьбы. Вращение от корпуса 1 к пиноли 4 передается шариками 7.
Для замены сменной вставки необходимо переместить втулку 9 вдоль оси по пиноли 4, при этом упор 12 под действием пружины 11 выталкивает вставку, а шарики 8 из отверстия пиноли 4 утапливаются в кольцевой канавке втулки 9, освобождая пространство для последующей установки другой сменной вставки.
Осевая компенсация сжатия F1 предотвращает разрушение деталей патрона, при ходе метчика навстречу патрону. Величина хода компенсации F1 сжатия зависит от максимального размера нарезаемой патроном резьбы dp и разности ΔS подачи станка и шага резьбы:
. (3)
Осевая компенсация растяжения F предотвращает разрушение деталей патрона при ходе метчика из патрона. Пружина механизма должна уравновешивать в исходном положении патрона вес деталей, включая метчик, имеющих перемещение относительно корпуса патрона.
Ход компенсации растяжения:
. (4)
Так разность ΔS неодинаково влияет на величины F1 и F. Это влияние заранее неизвестно, для исключения поломок патрона ΔS в формуле (3) принимается минимальной, а в формуле (4) – максимально возможной для каждого dp. Из найденных F1 и F2 выбираются наибольшие значения.
На рис. 6 приведена конструкция сменной вставки, предназначенной для предупреждения поломок метчиков.
Метчик устанавливается в квадратное отверстие корпуса 1 и втулку 2. Зажим метчика осуществляется шариками 3 при перемещении втулки 2 пружиной 4. Крутящий момент Mкр.p. сил резания к корпусу 1 передается поводком 5 через шарики 6, прижатые пружинами 7 и чашкой 8 в лунки корпуса. Регулировка крутящего момента M0 обеспечивается изменением величин деформации тарельчатых пружин 7 путем вращения гайки 10 ключом для регулировки крутящего момента, гайка после этого обязательно должна быть зафиксирована замковым кольцом 11 в кожухе 9.
Ответственным узлом сменных вставок является шариковая муфта. При достижении момента сил резания Mкр.p. больше, чем момент M0, на который настроено предохранительное устройство, поводок расцепляется с корпусом и происходит его остановка. Величина M0 определяется по формуле:
M0 = KM · f0 · Mкр.p., (5)
где f0 = 1,25...1,4 в зависимости от диаметра резьбы; KM – поправочный коэффициент, в зависимости от обрабатываемого материала.
Значения Mкр.p. приведены на рис. 7, KM – в табл. 2.
При достижении момента сил Mкр.p. резания больше, чем момент M0, на который настроено предохранительное устройство, происходит остановка корпуса 1 вследствие проворачивания поводка 5 и выжимания шариков 6 из лунок корпуса. Последовательность работы шариковой муфты показана на рис. 8.
Основными конструктивными параметрами, определяющими функцию шариковой муфты, являются:
R0 – радиус расположения центров шариков;
dш – диаметр шариков;
nш – их количество;
αч – угол контакта шариков 6 с чашкой 8;
αк – угол контакта шариков 6 с корпусом 1.
На рис. 9 представлена расчетная схема шариковой муфты.
Эти конструктивные параметры необходимо увязывать с исходными данными: максимальный диаметр нарезаемой резьбы и предельные габариты.
Искомые параметры определяются из следующих уравнений (см. рис. 9):
sin αк – 2 · fк · cos αк – fк2 · sin αк = 0, (6)
αч = , (7)
где fк и fч – коэффициенты трения при контакте с корпусом и чашкой соответственно.
С целью уменьшения износа рабочих поверхностей, необходимо создать условия качения шариков с допускаемыми касательными напряжениями, исключающие скольжение (см. врез).
Важной характеристикой сменных вставок, предназначенных для предупреждения поломок мечиков, является сохранение настроенного M0 в течение заданного количества циклов нарезания резьбы (например, 1 000 циклов).
Сменные ставки, закрепляемые в сменных наладках, имеют несколько типоразмеров и применяются для нарезания резьбы метчиками различных исполнений. Размеры предохранительных головок приведены в табл. 3. Данные для регулировки крутящих моментов M0 приведены в табл. 4.
При определении настраиваемого крутящего момента M0 необходимо учитывать, что он должен быть больше момента сил резания Mрез, но меньше момента Mп, при котором возникает поломка метчика. Обычно настраивают на величину крутящего момента М0, превышающую момент сил резания Мкр.р. на 15–40% в зависимости от диаметра резьбы, что отражено в табл. 4.
Разработаны и применяются конструкции сменных вставок, предназначенных для предупреждения поломок мечиков, в которых вместо осевых пружин используют упругие элементы из полиуретана СКУ‑7 с модулем упругости 1 200–1 500 Н / см2 (рис. 10).
Сменная вставка состоит из корпуса 4 и предохранительного устройства, которое состоит из сепаратора 5, сухаря 6 со шпонками В, шариков 7, упругого элемента 8 из полиуретана СКУ‑7.
Крутящий момент М0, при котором срабатывает предохранительное устройство, регулируется пробкой 10, которая фиксируется винтом 9 от самоотвинчивания в процессе работы.
В корпусе 4 вставки смонтировано замковое устройство для крепления метчиков, состоящее из замка 1, шариков 2 и пружин 3.
Выводы и рекомендации
Для обеспечения хорошего качества нарезания резьбы метчиками необходимо осуществить ряд мероприятий, связанных с геометрией и качеством заточки инструмента, с выбором режима резания и подбором смазывающе-охлаждающих технологических средств в зависимости от материала обрабатываемой детали. Большое значение имеет также правильный выбор приспособлений для закрепления мечиков.
Практика эксплуатации метчиков показывает, что основными причинами появления брака при нарезании ими резьбы являются биение шпинделя станка, а также отсутствие свободного перемещения инструмента в осевом направлении.
Применяют два способа нарезания резьбы на станках: способ самозатягивания без принудительной подачи инструмента; способ копирования с принудительной подачей.
На крупных станках в тех случаях, когда подача шпинделя не равна шагу нарезаемой резьбы, применяют сменные наладки, обеспечивающие возможность осевого перемещения метчика, независимого от перемещения шпинделя.
В сменных наладках используют сменные вставки с предохранительными шариковыми муфтами, предохраняющие метчики от поломки под действием момента, превышающего величину крутящего момента, допускаемого прочностью метчика. Это позволяет автоматически прекращать осевую подачу, если момент сил резания превысит величину заданного настроечного крутящего момента при нарезании резьбы в глухих отверстиях, износе режущей части метчика, защемлении его стружкой и т. п.
В тех случаях, когда ось отверстия после предварительной обработки может быть совмещена с осью шпинделя станка в пределах 0,1 мм, применяют жесткое крепление метчика. Если такое совмещение невозможно, например, при обработке на радиально-сверлильных станках, целесообразно применять МИН с самоустанавливающимися («плавающими») сменными вставками.
Литература
Маслов А. Р. Модульные инсттрументальные наладки // Станкоинструмент. 2021. № 2(023). С. 86–92.
Маслов А.Р., Тивирев Е. Г. Технологическая оснастка. Зажимные устройства: учебное пособие // М.: Ай Пи Ар Медиа, 2021. 60 с. Текст: электронный // Электронно-библиотечная система IPR BOOKS: [сайт]. – URL: http://www.iprbookshop.ru / 102247.html [Дата обращения – 31.01.2022]
Маслов А. Р. Инструментальные системы машиностроительных производств // М.: Машиностроение, 2006. 336 с.
Маслов А. Р. Приспособления для металлообрабатывающего инструмента: Справочник / 3‑е изд., исправ. и доп. // М.: Машиностроение, 2008. 320 с.
Денисов П. С., Шатин В. П. Режущий и вспомогательный инструмент. Справочник / 2‑е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1968. 192 с.
Драгун А. П. Вспомогательный инструмент для токарно-револьверных станков. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1979. 192 с.
Авторы
Маслов Андрей Руффович –
доктор технических наук, профессор кафедры «Инструментальная техника и технологии» ФБГОУ ВО «МГТУ имени Н. Э. Баумана»
Тивирев Евгений Геннадьевич –
кандидат технических наук, начальник УЗиС ФБГОУ ВО «МГТУ имени Н. Э. Баумана»
Отзывы читателей
