ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ

Комбинированные инструменты для обработки отверстий

Для совмещения операций или переходов при обработке ступенчатых отверстий применяются всевозможные комбинированные инструменты. Наиболее распространенными комбинированными инструментами для обработки отверстий являются ступенчатые сверла, зенкеры и развертки. Эти инструменты применяются на сверлильных, револьверных, агрегатных стайках и токарных полуавтоматах, обеспечивая высокую производительность и простое обслуживание.

Комбинированные сверла (рис. 75) и зенкеры (рис. 76) при малом перепаде диаметров ступеней, изготавливаются перешлифовкой обычных инструментов (рис. 75, а и 76, а).


Рис. 75. Комбинированные сверла


Рис 76. Комбинированные зенкеры с винтовыми и прямыми канавками

Такие инструменты допускают сравнительно небольшое количество переточек, ограниченное длиной ступени малого диаметра. Поэтому находят применение сверла и зенкеры с чередующимися зубьями (рис. 78, б и 79, б). У этих инструментов для каждой режущей кромки создается прямая или винтовая канавка и соответствующая ей ленточка. Такие инструменты допускают значительное число переточек, так как калибрующий участок каждой ступени проходит по всей длине рабочей части.

Конструируя инструменты с чередующимися зубьями, варьируя глубиной, толщиной зубьев, угловым шагом, подбирают по возможности одинаковые углы впадин для того, чтобы при фрезеровании канавок меньшее число раз менять угловые фрезы. У рассматриваемых инструментов с чередующимися зубьями только калибрующая часть ступени наибольшего диаметра имеет цилиндрическую ленточку и обратную конусность. Ленточки калибрующих частей других ступеней шириной 0,5—0,6 мм не имеют обратной конусности и затачиваются по всей длине под вспомогательным задним углом, равным 5—6*. Для улучшения направления такие инструменты могут иметь специальную цилиндрическую направляющую часть.

Для обработки сложных отверстий большого диаметра применяются комбинированные инструменты со вставными зубьями. Эти зубья имеют фасонный профиль, соответствующий профилю детали (рис. 77).


Рис. 77. Многоступенчатый зенкер

Используются инструменты с чередующимися зубьями, у которых каждый участок профиля детали обрабатывается соответствующими зубьями относительно простой формы. На рис. 78 показан такой насадной комбинированный зенкер со вставными зубьями, предназначенный для одновременной подрезки торца большого диаметра и зенкерования конических углублений.


Рис. 78. Комбинированный зенкер со вставными чередующимися зубьями

При обработке отверстий используется также составные комбинированные инструменты, которые представляют собой наборы простых инструментов, закрепленных на общей оправке. Преимущества этих инструментов заключаются в простоте их изготовления и заточки, а также в возможности легкой замены отдельных частей при их износе или поломке. Составной зенкер для обработки торца и ступенчатого отверстия состоит из трех инструментов закрепленных с помощью гайки на одной оправке (рис. 79).


Рис. 79. Набор зенкеров

Крутящий момент различным инструментам набора передается поводковой частью оправки с помощью торцовых шпонок и крестообразного поводка, размещенного на оправке между зенкерами.

С целью улучшения направления инструмента при обработке передняя направляющая часть снабжена двумя регулируемыми гайками, что позволяет обеспечивать продольный ход инструмента в заданных пределах. Для закрепления в шпинделе сверлильного или расточного станка предусмотрен конический хвостовик с отверстием под клин.

Комбинированные инструменты для обработки отверстий могут быть также разнотипными: сверла-зенкеры, зенкеры-развертки, сверла-метчики и др. Комбинированный двузубый зенкер 4 со сверлом снабжен двумя зубьями с винтовой задней поверхностью, на которой в шахматном порядке выполнены стружкоразделительные канавки (рис. 80).


Рис. 80. Двузубый зенкер со сверлом

В процессе эксплуатации зенкер перетачивается только по плоской передней поверхности. Зенкер закрепляется на оправке 1 и центрируется втулкой 3. Передача крутящего момента производится двумя штифтами 2, запрессованными в оправке. Инструмент снабжается вставкой в виде короткого сверла 5 с цилиндрическим хвостом, заканчивающимся резьбой. Комбинированное зенкер-сверло обеспечивает обработку отверстий 5-го класса точности, диаметром до 100 мм и длиной 2000 мм в сплошном материале.

Широкие перспективы для совершенствования инструментов открываются при комбинировании различных способов обработки, так как появляется возможность одновременного использования преимуществ, свойственных различным технологическим процессам и инструментам. Примером такого инструмента может служить сверло с уплотняющими ленточками (рис. 81).


Рис. 81. Сверло с уплотняющими ленточками

Рассматриваемое сверло имеет две уплотняющие ленточки, диаметр которых больше диаметра вспомогательных режущих кромок. В результате при обработке отверстия наряду со сверлением происходит заглаживание поверхности, что приводит к повышению качества обработанной поверхности и стойкости инструмента.

Комбинированные инструменты могут также проектироваться для того, чтобы сообщать режущим элементам дополнительные вращательные или прямолинейно-поступательные перемещения, не предусмотренные кинематикой станка, что расширяет технологические возможности станков. Так на рис. 82 показан подобный инструмент для прорезки кольцевых канавок в глухих отверстиях.


Рис. 82. Инструмент для прорезки канавок в глухих отверстиях

В тот момент, когда упор коснется дна отверстия, скользящая втулка 4 с резцедержателем 9 остановится, а перемещающийся в направлении оси корпус 6 оправки, действуя на клин 8, вызовет поперечную подачу резцедержателя 9 с резцом и начнется прорезание канавки. При обратном перемещении корпуса 6 пружины 2 и 3 возвращают механизм в исходное положение. Глубина прорезаемой канавки регулируется гайками 5 и 7.

Для растачивания вогнутой сферической поверхности можно применять инструмент, изображенный на рис. 83.


Рис. 83. Инструмент для растачивания вогнутой сферической поверхности

При движении инструмента по направлению к детали торец втулки 5 упирается в торец детали 3, в то время как стержень 11 продолжает двигаться. Передний конец стержня имеет форму вилки, на внутренней поверхности которой имеется наклонный паз 8. Резцедержатель 1 с укрепленным резцом 4 может поворачиваться вокруг цапфы 2, смон¬тированной на втулке 9. При движении стержня относительно втулки ролик 7, укрепленный на рычаге 6, будет перемещаться по наклонному пазу 8 и поворачивать резцедержатель вокруг цапфы. В результате резец будет обрабатывать сферическую поверхность.

После окончания обработки под действием пружины 10 резцедержатель отводится в первоначальное положение и инструмент выводится из детали.

Комбинированные инструменты в большинстве случаев являются специальными и применяются для обработки только определенных деталей. Они применяются, главным образом, в серийном или массовом производстве. Число ступеней комбинированного инструмента для обработки фасонных отверстий может доходить до шести. Ими могут обрабатываться соосные отверстия, находящиеся на некотором расстоянии друг от друга, а также многоступенчатые отверстия сложного профиля.

При конструировании комбинированных инструментов важно обеспечить надежный отвод стружки, так как иначе может произойти поломка инструмента при работе из-за закетирования стружки в канавках. Улучшить отвод стружки; от зовы резания можно увеличением объема стружечных канавок, уменьшением числа зубьев, увеличением угла наклона винтовых канавок, дроблением стружки, вымыванием стружки смазывающе-охлаждающей жидкостью, подаваемой под давлением в зону резания. На пути движения стружки нельзя предусматривать в конструкции инструмента различные преграды в форме уступов, кольцевых углублений и т. п., так как они могут вызывать забивание канавок стружкой.

Линейные размеры комбинированных инструментов зависят от длины его ступеней, что определяется конфигурацией обрабатываемого отверстия и принятой технологической схемой его обработки. Для направления в работе комбинированные инструменты снабжаются специальной направляющей частью, что позволяет повысить точность обработки.

Комбинированные инструменты имеют большую площадь контакта с обрабатываемой заготовкой. При их применении, в результате больших суммарных сечений среза, возникают значительные силы резания. Все это необходимо учитывать при конструировании таких инструментов и их эксплуатации.