ГОСТ 23726-79 Инструмент металлорежущий и дереворежущий. Приемка

Классификация режущего инструмента

Режущий инструмент подразделяется на лезвийный
и
абразивный
.

Лезвийный инструмент

– режущий инструмент, с заданным числом лезвий, установленной формы.

Абразивный инструмент

предназначен для абразивной обработки.

По виду обрабатываемого материала:

(
металл, дерево
).

По форме

различают:
дисковый, цилиндрический, конический и пластинчатый.
По конструктивному исполнению

,
по способу крепления рабочей части
:
цельный, составной, сборный.
Цельный режущий инструмент

– это режущий инструмент изготовленный из одной заготовки.

Составной –

режущий инструмент с неразъемным соединением его частей и элементов

Сборный –

режущий инструмент с разъемным соединением его частей и элементов

По способу крепления

–
хвостовой и насадной
.

По виду приводов

–
ручной, машинный и машинно-ручной
.

Виды режущих инструментов

Режущий инструмент делится на такие группы:

1. Для точения – идет с хвостовиками с прямоугольным сечением либо имеет вид расточных оправок, изготовленных согласно стандарту ИСО. Крепления жесткие, точность позиционирования инструмента на станках максимальная.
2. Для фрезерования – металлорежущий инструмент с набором зубцов. Он снимает стружку с заготовок, позволяя получать детали нужной конструкции. Основные движения при резании – вращения фрезами вокруг собственной оси, дополнительные – подача на фрезу заготовки.
3. Для сверления – группа приспособлений, которые используют в целях изготовления отверстий на панелях, крупных шипах, болтах.

Все типы деталей должны быть прочными, долговечными, изготовленными из твердых сплавов.

Классификация лезвийного инструмента

По материалу рабочей части

отличают
стальной, быстрорежущий, твердосплавные, минералокерамические и из сверхтвердых материалов.
По количеству лезвий:
одно-
и
многолезвийный инструмент.
Многолезвийный инструмент

– лезвия в пространстве расположены в направлении главного движения последовательно.

По расположению зубьев в пространстве:
периферийные, торцевые, периферийно-торцевые.
По конструктивному исполнению лезвий:

Лезвия с механическим креплением пластин

– сборный лезвийный инструмент с разъемным соединением с корпусом или ножом.

С напайной пластиной

– лезвийный инструмент, лезвия которого изготовлены напайкой режущей пластины на корпус или нож.

С клееной пластиной

– соединение клеем.

Инструмент с наплавным лезвием

— составной лезвийный инструмент, лезвия которого изготовлены путем наплавки инструментального материала.

По направлению зуба

–
прямозубые, косозубые и с винтовым зубом.

Виды лезвийных инструментов

Резец

– однолезвийный инструмент для обработки с поступательным или вращательным главным движением и возможностью подачи в любом направлении

Фреза

– лезвийный инструмент для обработки вращательным главным движением резания инструмента без возможности изменения радиуса траектории этого движения и хотя бы с одним движением подачи, направление которого не совпадает с осью вращения

Осевой режущий инструмент

– лезвийный инструмент для обработки с вращательным главным движением резания и движение подачи вдоль оси главного движения резания

Сверло

– осевой режущий инструмент для образования отверстия в сплошном материале и/или увеличения диаметра отверстия.

Зенкер

— осевой режущий инструмент для повышения точности формы поверхности и увеличение его диаметра.

Развертка

— осевой режущий инструмент для повышения точности формы и размеров отверстия и снижение шероховатости поверхности.

Зенковка

— осевой многолезвийный инструмент для обработки конического входного участка отверстия.

Цековка

— осевой многолезвийный инструмент для обработки цилиндрического и торцевого участка заготовки.

Метчик

— осевой многолезвийный инструмент для обработки внутренней резьбы.

Плашка

— осевой многолезвийный инструмент для обработки наружной резьбы.

Протяжка

— многолезвийный инструмент с рядом последовательно выступающих одно над другим лезвием в направлении перпендикулярным к направлению скорости главного движения предназначена для обработки при поступательном или вращательным и отсутствием движения подачи.

Шевер

— многолезвийный инструмент в виде зубчатого колеса или шейки с лезвием на боковых поверхностях его зубьях для обработки боковых поверхностей зубьев при которой используется относительное скольжение между зубьями инструмента и заготовки.

Комбинированный режущий инструмент

– лезвийный инструмент представляющий собой сочетание лезвийных инструментов разных видов при общей крепежной части.

Ротационный режущий инструмент

– сборный лезвийный инструмент, круглое лезвие которого совершает вращательное касательное движение резания.

Профильный лезвийный инструмент

– лезвийный инструмент форма режущей кромки которого определена формой обработанной поверхности фасонный и обкатной.

Фасонный

– режущая кромка которого образует профиль обработанной поверхности одновременно всеми точками кромки.

Обкатной лезвийный инструмент

– режущая кромка которого при обработке образует профиль обработнной поверхности как огибающей последовательных положений режущей кромки относительно заготовки.

Лезвийные инструменты

Содержание
Введение. 2

1. Расширение технологических возможностей методов обработки зубчатых колес 4

2. Методы обработки лезвийным инструментом.. 7

Список литературы.. 19

Введение

В конструкциях многих машин, приборов и агрегатов в качестве передаточных механизмов наибольшее распространение получили зубчатые передачи. Это вызвано рядом их преимуществ по сравнению с остальными видами передач, среди которых: возможность передачи наибольших крутящих моментов, обеспечение постоянства передаточного отношения, высокий КПД передачи, небольшие габариты при передаче высоких крутящих моментов, плавность и бесшумность работы и т.д.

Преимущества зубчатых передач в значительной степени определяются точностью параметров, качеству рабочих поверхностей зубьев и механических свойств материала зубчатых колес.

В связи с современными тенденциями развития техники требования к точности параметров и механическим свойствам зубчатых колес постоянно возрастают. При разработке современных зубчатых передач стремятся увеличивать передаваемые моменты, окружные скорости, а также надежность и долговечность зубчатых колес при неизменных или меньших габаритах передач; в то же время стремятся свести к минимуму себестоимость изготовления зубчатых колес. Для этого в производстве необходимо применять высокопроизводительные автоматизированные методы обработки зубчатых колес, позволяющие производить зубчатые колеса с минимальной себестоимостью их обработки, при этом максимально сократить участие рабочего в производительном процессе.

В то же время в производстве необходимо применять прогрессивные методы обработки зубчатых колес, позволяющие значительно улучшить эксплуатационные показатели зубчатых колес. К таким прогрессивным методам обработки относится хонингование зубьев, как один из наиболее эффективных и производительных процессов отделочной обработки закаленных зубчатых колес. Этот процесс наиболее эффективен в условиях крупносерийного и массового производства, в таких, как автомобиле — и тракторостроении, приборостроении, т.е. где требуется обработка больших партий зубчатых колес с получением высоких показателей точности и качества поверхности зубьев.

1. Расширение технологических возможностей методов обработки зубчатых колес

Возрастающие требования к качеству зубчатых колес вызывают необходимость поиска новых подходов к совершенствованию методов их обработки как со снятием материала, так и без него. Исследованы протягивание базового отверстия, фрезерование, шевингование и холодное прикатывание зубьев колес из стали 18ХГТ и порошковых металлокерамических сплавов. Основное внимание уделяли расширению технологических возможностей этих методов и стабильности достигаемого качества.

Установлено, что при обработке базовых цилиндрических, шпоночных и шлицевых отверстий зубчатых колес (сырых и термообработанных) целесообразно использовать протягивание. В этом случае инструмент работает с очень малыми припусками, но и это не гарантирует отсутствия наростообразования при взаимодействии материалов заготовки и инструмента. Использование твердых сплавов для деформирующих элементов в определенной степени решает эту проблему, но удорожает инструмент и его применение во многих случаях становится нерентабельным. Цельные протяжки, например, из стали Р6М5, изготавливать значительно проще, однако возникает необходимость решения задач, связанных с действием сил межатомного сцепления, возникающих в процессе трения между двумя металлическими поверхностями.

Нанесение сетки масляных каналов и износостойких покрытий значительно упрощает и удешевляет изготовление инструмента и обеспечивает получение требуемых параметров качества базового отверстия зубчатых колес. Кроме того, с целью снижения погрешности формы обрабатываемых поверхностей увеличено число одновременно находящихся в работе выглаживающих элементов и уменьшен шаг между ними. Такое решение эффективно при обработке как цилиндрических, так и шлицевых базовых отверстий. Однако оно не снимает проблему эксцентриситета и микронеровностей в поперечном направлении шлицев. Поэтому предлагается применить также чередование зубьев, работающих по генераторной и профильной схеме, что обеспечит снижение погрешности смещения оси базового открытия относительно венца зубчатого колеса. Комбинированная схема обработки шлицевых базовых поверхностей зубчатых колес позволит за счет сочетания предлагаемых решений снизить приблизительно в 1,8 раза высоту микронеровностей и повысить в 1,4 раза точность обработки.

Столь пристальное внимание к качеству базовых поверхностей зубчатых колес связано с достижением требуемых показателей при последующей обработке, в частности, зубофрезеровании и шевинговании. Например, при фрезеровании зубчатых колес неперпендикулярность базового отверстия к торцу вызывает дополнительные погрешности, связанные с ориентацией заготовок относительно режущих кромок инструмента.

Для решения этой задачи предложена технологическая оснастка, обеспечивающая ориентирование пакета заготовок зубчатых колес за счет кинематической связи заготовки и инструмента. При установке пакета фиксатор зажимного и контрольного приспособления создает дополнительную коррекцию режущей кромки червячной фрезы относительно зубьев заготовок.

Для стабильного базирования зубчатых колес при шевинговании предложена оправка с упругими сферическими элементами на основе полиуретана, компенсирующими погрешность расположения торцевых поверхностей заготовок и базового отверстия. Точность зубошевингования цилиндрических зубчатых колес повысилась на 20%.

Результаты исследования процесса шевингования показали, что на стабильность показателей качества существенно влияет стойкость инструмента. Для ее повышения предложено устанавливать заготовку перед обработкой со смещением 0,5-0,6 мм относительно инструмента. В этом случае в конце каждого рабочего хода заготовке сообщается одновременно с радиальной поперечная подача, которая выполняется ступенчато с постепенным уменьшением величины. При последнем рабочем ходе обеспечивается совмещение осей шевера и обрабатываемого колеса.

Равномерность съема металла на ведомых и ведущих сторонах зубьев достигается первоначальным смещением заготовки относительно зубчатого колеса. Затем угол зацепления инструмента с заготовкой уменьшается, а коэффициент перекрытия увеличивается, что позволяет уравновесить съем металла с обеих сторон зубьев. По мере уменьшения снимаемого припуска увеличивается площадь контакта зубьев шевера с заготовкой, вызывая увеличение сил резания. Поэтому поперечная подача уменьшается до момента совпадения осей шевера и обрабатываемого колеса. Затем при калибрующих ходах окончательно формируется заданный профиль зубьев.

Для обеспечения равномерного износа инструмента с обеих сторон целесообразно периодически менять направление вращения шевера, а следовательно, подвода и отвода заготовки. Отсутствие резких остановок шевера, возникающих при реверсировании, позволяет повысить стойкость шеверов на 15-20%.

При исследовании холодного прикатывания зубьев накатники модулем 4,75 мм изготавливали по групповой схеме обработки с шагом спирали 1,75 мм. Припуск на сторону составлял 0,02-0,04 мм. Экспериментами установлено, что по сравнению с шевингованием прикатка обеспечивает снижение на 20-25% погрешности колебания измерительного межцентрового расстояния за один оборот колеса, на 30-35% — профиля, на 10-15% — направления зуба, на 30-35% — микронеровностей (Ra). Производительность обработки повышается в 1,2 раза, а стойкость инструмента — в 5 раз.

Изготовление зубчатых колес из порошковых металлокерамических сплавов позволяет снизить припуск и трудоемкость обработки, получить значительную экономию металла и высвободить оборудование. Однако возможности этих технологических процессов недостаточно изучены.

Исследования протягивания базового отверстия зубчатых колес из металлокерамики проводили прошивками различных конструкций с износостойким покрытием и без него. Прошивки изготавливали из быстрорежущей стали Р6М5 с режущими зубьями (передний угол 7-10°) и деформирующими элементами. С увеличением переднего угла усилия резания не уменьшались, но становились более плавными и стабильными. На снижение усилий оказали влияние конструкция режущей и деформирующей частей инструмента, а также наличие на них покрытия из нитрида хрома, обеспечивающего в 1,5-2 раза более высокую стойкость. При испытании прошивок наростообразования на их рабочих поверхностях не было. Однако стойкость прошивок при переточках резко снижалась. Доводка зубьев алмазными кругами повысила стойкость прошивок в 1,3 раза. Скругление режущих кромок радиусом 0,007 мм нецелесообразно, достаточно обеспечить радиус 0,02 мм.

Предлагаемые решения значительно расширяют технологические возможности методов обработки зубчатых колес.

2. Методы обработки лезвийным инструментом

Кинематика процесса резания реализуется в конкретных видах обработки, подразделяемых на лезвийную и абразивную обработку. Лезвийная обработка — обработка резанием, осуществляемая лезвийным инструментом; абразивная обработка — обработка абразивным инструментом, работающим по любой кинематической схеме резания.

По назначению можно выделить следующие основные виды обработки: отрезание — обработка резанием заключающаяся в отделении заготовки в качестве части от целого вдоль одной ее стороны; вырезание — обработка резанием, заключающаяся в отделении заготовки в качестве части целого вдоль двух или нескольких ее сторон; разрезание — обработка резанием, заключающаяся в разделении заготовки на части; снятие фаски — обработка резанием, заключающаяся в образовании фаски; резьбонарезание — обработка резанием, заключающаяся в образовании резьбы; зубонарезание — обработка резанием, заключающаяся в образовании зубьев; зубозакругление — обработка резанием концов зубьев вблизи торца зубчатого колеса, заключающаяся в придании им формы, облегчающей ввод колеса в зубчатое зацепление; затылование — обработка резанием, заключающаяся в образовании задних поверхностей затылованных зубьев.

К обработке резанием также относится слесарная обработка: опиливание, резка, рубка, шабрение.

Вид лезвийной обработки определяется видом и направлением главного движения резания, сообщением его инструменту или заготовке, видом и направлением движения подачи, формой получаемой поверхности, видом и типом режущего инструмента. С учетом перечисленных признаков существующие виды обработки резанием условно можно подразделить на поступательные, токарные, осевые, фрезерные и т.д. Условность такого подразделения обусловлена многообразием и сложностью видов обработки резанием, затрудняющих их включение в ту или иную группу. В настоящее время применяются виды обработки, представляющие собой комбинации признаков из вышеперечисленных групп, например, фрезеточение, резьбофрезерование, резьбопротягивание и т.п.

К поступательным видам обработки относятся строгальные, долбежные и протяжные виды обработки.

Строгание и долбление — обработка резанием осуществляемая однолезвийным инструментом с возвратно-поступательным главным движением резания (см. рис.2.3, а, б, в). Строгание и долбление обычно применяются при обработке несложных профильных поверхностей с прямолинейными образующими, а также для обработки вертикальных и горизонтальных плоскостей в единичном и массовом производствах. Для этого процесса характерно действие на инструмент ударных нагрузок, небольшие скорости резания (1…1,5 м/c) и низкая производительность обработки вследствие инерционности движущихся частей станков и наличия холостого хода стола или инструмента.

Точение — лезвийная обработка с вращательным главным движением резания и возможностью изменения радиуса его траектории. Это наиболее универсальный и широко применяемый вид обработки резанием, позволяющий получать детали практически любой формы с высокой точностью и качеством. Разновидности точения: обтачивание — точение наружной поверхности с движением подачи вдоль образующей линии обработанной поверхности (см. рис.2.3, г); растачивание — точение внутренней поверхности с движением подачи вдоль образующей линии обработанной поверхности (см. рис.2.3, д); подрезание — точение торцовой поверхности (см. рис.2.3, е). При точении, как и при строгании и долблении, возможна обработка фасонным резцом и обработка по копиру (см. рис.2.3, б).

Осевая обработка — лезвийная обработка с вращательным главным движением резания при постоянном радиусе его траектории и движением подачи только вдоль оси главного движения резания. Основные виды осевой обработки — это сверление, зенкерование и развертывание.

Сверление — осевая обработка сверлом (см. рис.2.4, а, б). Сверление применяется для получения отверстий в сплошном материале, а также для рассверливания на больший диаметр уже имеющихся отверстий и получения центровочных отверстий. Сверлением обеспечивается 11…12-й квалитеты точности и шероховатость обработанной поверхности Rz=80…20 мкм. Процесс резания при сверлении во многом аналогичен точению, но имеет ряд особенностей, обусловленных: 1) переменностью переднего угла, принимающего малые и даже отрицательные значения у поперечной кромки, что приводит к повышению деформации срезаемого слоя, силы и температуры резания; 2) изменением скорости резания по длине режущей кромки, сказывающимся на изменении деформации в смежных элементах; 3) ухудшением отвода стружки и затруднением проникновения СОЖ в зону резания; 4) отсутствием задних углов на вспомогательных режущих кромках, что повышает силы трения.

Зенкерование и развертывание — осевая обработка соответственно зенкером и разверткой (см. рис.2.4, в, г). Зенкерование применяется для обработки предварительно просверленных, прошитых или отлитых отверстий с целью повышения их точности (11…9-й квалитеты) и снижения шероховатости до Ra=2 мкм. Развертывание предназначено для окончательной (чистовой) обработки предварительно просверленных или расточенных резцом или зенкером цилиндрических и конических отверстий с точностью до 7-го квалитета и шероховатостью до Ra=0,6 мкм. Процессы зенкерования и развертывания протекают в более благоприятных условиях, чем сверление, так как у зенкера и развертки нет поперечной режущей кромки; глубина резания сравнительно небольшая и скорость резания вдоль режущих кромок постоянна. Вместе с тем, наблюдаются большие силы трения на ленточках и неудовлетворительные условия размещения и отвода стружки.

Зенкование и цекование — осевая обработка соответственно зенковкой и цековкой (см. рис.2.4, д, е).

Фрезерование — лезвийная обработка с вращательным главным движением резания при постоянном радиусе его траектории, сообщаемым инструменту, и хотя бы одним движением подачи, направленным перпендикулярно оси главного движения резания.

Фрезерование применяется при обработке плоскостей, пазов с прямолинейным и винтовым направлением, шлицев, тел вращения, разрезки заготовок, образования резьбы, а также для получения фасонных поверхностей. Фрезерованием обеспечивается 11…9-ый квалитеты точности и шероховатость обработанной поверхности с Rz=40…3,2мкм. К особенностям процесса фрезерования относятся: 1) периодически повторяющееся чередование рабочего и холостого циклов движения зуба фрезы; 2) переменность толщины срезаемого слоя и рабочей длины лезвия. На практике используются: периферийное и торцевое фрезерование — фрезерование соответственно периферийным и торцевым лезвийным инструментом (см. рис.2.5, а, б); круговое фрезерование — фрезерование поверхности вращения (см. рис.2.5, в); охватывающее фрезерование — фрезерование инструментом, зубья которого расположены на внутренней поверхности его корпуса. В зависимости от направления векторов скоростей главного движения и подачи различают попутное и встречное фрезерование. Если векторы скоростей главного движения резания и движения подачи в месте контакта инструмента и заготовкой направлены в одну сторону, то это попутное фрезерование, а если — в противоположные стороны, то встречное фрезерование. Встречное и попутное фрезерование различаются целым рядом физических и технологических особенностей. Например, попутное фрезерование более спокойный процесс в смысле вибраций, более благоприятно с точки зрения действующих на заготовку сил и уменьшения температуры резания, а также устранения явления наклепа.

Протягивание — обработка многолезвийным инструментом с поступательным главным движением резания, распространяемая на всю обрабатываемую поверхность без движения подачи. Срезание припуска осуществляется за счет превышения (подъема) последующего зуба над предыдущим. Производительность этого процесса, несмотря на низкие скорости резания (до 0,2…0,3м/с), в 5…10 раз выше фрезерования и в 10…15 раз — зенкерования и развертывания. Применяется в массовом и серийном производствах при получении отверстий, обработке плоских и цилиндрических наружных поверхностей с точностью до 7…9 квалитетов и шероховатостью Rz=6,3…0,8 мкм. К особенностям протягивания относится прерывистый характер работы лезвий инструмента, ударные нагрузки на зуб, срезание припуска большим количеством зубьев.

Внутреннее протягивание — протягивание внутренней замкнутой поверхности и ее элемента (см. рис.2.5, г). Наружное протягивание — протягивание наружной или незамкнутой внутренней поверхности (см. рис.2.5, д).

Ротационная обработка — обработка лезвийным инструментом с касательным движением режущей кромки (см. рис.2.5, е). Этот вид резания применяется для обработки плоскостей, наружных и внутренних цилиндрических поверхностей. За счет периодической смены участков режущей кромки в процессе резания стойкость ротационного инструмента в десятки раз выше стойкости, например, токарного резца. При этом обеспечивается высокая производительность и качество обработки.

Зубонарезание может осуществляться по методу копирования и методу обкатки. При первом способе обработки профиль инструмента (см. рис.2.6, а, б) определяется профилем впадины нарезаемого колеса. Нарезание зубчатых колес по методу обкатки производится червячными модульными фрезами, долбяками, строгальными резцами и другими инструментами по определенной кинематической схеме (см. рис.2.6, в…е). Особенности зубонарезания: изменяется сечение срезаемого слоя за время обработки одним зубом; одновременно участвуют в резании несколько зубьев; различные участки лезвия неодинаково нагружаются из-за различного среза и имеют различную скорость резания; трудности обеспечения оптимальной геометрии лезвия из-за его сложной формы и сложного движения резания.

Резьбонарезание осуществляется по любой кинематической схеме лезвийным инструментом (резцом, метчиком, плашкой, фрезой, гребенкой и т.д.), абразивным инструментом (одно — и многониточными кругами), пластическим деформированием (накатыванием плашками, роликами, раскатками). К особенностям резьбонарезания относятся: 1) срезание стружки тонкими слоями; 2) участие в работе двух и более лезвий.

К видам абразивной обработки относятся: круглое и внутреннее шлифование (см. рис.2.7, а, б), плоское шлифование периферией и торцом круга (см. рис.2.7, в, г), бесцентровое шлифование (см. рис.2.7, д), зубошлифование, сферошлифование, заточка лезвия инструмента (см. рис.2.7, е), отрезное шлифование, ленточное шлифование, хонингование, суперфиниширование, доводка.

Шлифование — это процесс резания материалов, осуществляемый зернами абразивного, алмазного или эльборового материалов. Обеспечивает 6…9 квалитеты точности и шероховатость обработанной поверхности Ra=0,63…0,64 мкм. Особенности: многопроходность, высокие скорость резания (30…70 м/c) и температура резания.

Ленточное шлифование — обработка абразивными лентами. Абразивные ленты применяются для формообразования деталей при круглом, внутреннем и бесцентровом шлифовании, для обработки поверхностей деталей сложной формы, для обдирки, доводки и полировки.

Хонингование — обработка абразивными брусками, которым сообщают, как правило, три движения по отношению к заготовке: вращение, возвратно-поступательное перемещение и радиальную подачу.

Суперфиниширование — отделочная обработка поверхностей деталей мелкозернистыми абразивными брусками. Особенностью процесса является колебательное движение брусков с частотой 500…5000 дв. ход/мин. и амплитудой 2…5 мм. Получают поверхность шероховатостью до Ra=0,08…0,16 мкм с минимальной огранкой (0,5 мкм).

Доводка — резание-царапанье обрабатываемой поверхности большим количеством мельчайших абразивных частиц. Применяют для финишной обработки высокоточных плоских и фасонных поверхностей, отверстий малого диаметра, шариков для подшипников, деталей топливной аппаратуры и др. Достигается шероховатость поверхности Ra = 0,01…0,16 мкм и погрешность формы не более 0,5…0,1 мм. Для доводки используют абразивные порошки и пасты, а также притиры, например, чугунные.

Несмотря на многообразие видов обработки резанием все они могут быть сведены к сравнительно небольшому числу основных случаев работы лезвий инструмента:

1. По форме рабочих участков режущих кромок, участвующих в резании (рис.2.8, а, б) — свободное резание, если в работе участвует только одна прямолинейная режущая кромка и несвободное резание, если в работе участвуют две и более режущих кромок.

Рис.2.3. Схемы видов лезвийной обработки: а — строгание; б — строгание по копиру; в — долбление; г — обтачивание; д — растачивание; в — подрезание; 1 — обрабатываемая поверхность; 2 — обработанная поверхность; 3 — поверхность резания; Dr — главное движение; Ds — движение подачи.

Рис.2.4. Схемы видов лезвийной обработки:

а — сверление; б — центрование; в — зенкерование; г — развертывание; д — зенкование; е — цекование; 1,2,3, Dr, Ds — по рис.2.3.

Рис.2.5. Схемы видов лезвийной обработки: а — периферийное (цилиндрическое, дисковое и т.п.) фрезерование; б — торцовое фрезерование; в — круговое фрезерование; г — внутреннее протягивание; д — наружное протягивание; е — ротационное точение; 1, 2, 3, Dr, Ds — по рис.2.3; Dk — касательное движение.

Рис.2.6. Схемы зубонарезания: а — модульной пальцевой фрезой; б — модульной дисковой фрезой; в — зубофрезерование модульной червячной фрезой; г — зубострогание; д — зубодолбление; е — зуботочение долбяком; 1, 2, 3, Dr, Ds — по рис.2.3.

Рис.2.7. Схемы абразивной обработки: а — круглое наружное шлифование; б — внутреннее шлифование; в и г — плоское шлифование соответственно периферией и торцом круга; д — бесцентровое шлифование; е — заточка лезвия фрезы; Dr, Ds — по рис.2.3.

Движение резания количественно характеризуется скоростью. Скоростью резания называется скорость перемещения точек режущей кромки в движении резания. Скорость главного движения r — скорость перемещения инструмента или заготовки в главном движении.

Скорость резания r измеряется в м/мин или м/с, применяются также такие характеристики как частота вращения n, мин-1 и число двойных ходов k, дв. х/мин:

(2.1)

где D — диаметр инструмента или заготовки;

L — длина пути инструмента или заготовки.

Скорость движения подачи s — скорость перемещения инструмента или заготовки в движении подачи за каждый цикл главного движения или его часть. Различают подачу на один оборот главного движения So, мм/об или на один двойной ход Sx, мм/дв. х, подачу на один зуб Sz, мм/зуб, минутную подачу Sм, мм/мин. Математическая связь между этими подачами следующая:

(2.2)

где Z — число зубьев инструмента.

Движение подачи не следует путать с установочным движением, предназначенным для установки инструмента в новое рабочее положение вне процесса резания.

Скорость касательного движения k — это скорость рассматриваемой точки режущей кромки или заготовки в касательном движении. Она не является режимной характеристикой и задается в виде соотношения k/ r.

Рис.2.8. Основные случаи работы режущего лезвия инструмента: а и б — свободное и несвободное резание; в и г — прямоугольное и косоугольное резание; 1 — лезвие инструмента; 2 — режущая кромка; 3 – заготовка.

2. По ориентации режущей кромки относительно вектора скорости резания (рис.2.8, в, г) — прямоугольное резание, если вектор скорости резания перпендикулярен режущей кромке, и косоугольное резание, если вектор скорости резания не перпендикулярен режущей кромке.

3. По количеству одновременно участвующих в работе лезвий — однолезвийное (см. рис.2.3) и многолезвийное (см. рис.2.4. … 2.6).

4. По протеканию процесса резания во времени — непрерывное (см. рис.2.3, 2.4) и прерывистое резание (см. рис.2.5, 2.6).

5. По форме сечения срезаемого слоя — с постоянным (см. рис.2.3, 2.4) и переменным (см. рис.2.5, 2.6) сечениями.

Каждый из видов обработки резанием характеризуется конкретной кинематической схемой резания.

Список литературы

1. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учеб. для вузов по спец. «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». — Л.: Машиностроение, 1985. — 512с.

2. Технология машиностроения (спец. часть): Учебник/А.А. Гусев, Е.Р. Ковальчук, И.М. Колесов и др. -М.: Машиностроение, 1986.

3. Технология автоматизированного машиностроения. Специальная часть / Под ред.А. А. Жолобова. -Мн.: ДизайнПРО, 1997. -384с.: ил.

4. Проектирование технологии: Учебник/ И.М. Баранчукова, А.А. Гусев, Ю.Б. Крамаренко и др., Под ред. Ю.М. Соломенцева. — М.: Машиностроение, 1990. -416 с.

5. Жолобов А.А. Технология автоматизированного производства: Учебник для вузов. – Мн.: ДизайнПРО, 2000. – 623 с.

Информация о работе «Лезвийные инструменты»

Раздел: Промышленность, производство Количество знаков с пробелами: 25141 Количество таблиц: 0 Количество изображений: 6

Похожие работы

Повышение эффективности изготовления деталей машин с использованием комбинированного лезвийного инструмента

7694

1

4

… с учетом силовых и температурных ограничений, а также ограничений по параметрам шероховатости поверхностного слоя с использованием метода линейного программирования [2]. Графики зависимости оптимальной подачи Sопт от шероховатости поверхности Ra при комбинированной лезвийной и отделочно-упрочняющей обработке конструкционной стали для различных значений радиуса при вершине резца r приведены на …

Математическое моделирование технологических операций механической обработки поверхностей деталей лезвийными инструментами (Учебное пособите по курсу: математическое моделирование технологических операций-4834)

44165

2

16

… технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой этим инструментом. Технологический переход часто бывает операцией. В этом случае эти технологические действия называются способом механической обработки. Например: наружная поверхность вращения вала может быть обработана множеством способов, одним из которых является способ …

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ЛЕЗВИЙНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

15321

0

4

… из числа принципиально, — возможных. Алгоритм существенно облегчает работу в области повышения эффективности операций механической обработки, позволяет решить эту задачу на уровне изобретений. Определение наиболее эффективных способов механической обработки заданных поверхностей детали машин. Ранее нами был рассмотрен поисковый алгоритм определения схем формообразования заданных поверхностей и …

Технологические методы лезвийной обработки резанием

36495

0

10

… при сохранении требуемого качества поверхности и стойкости инструмента[5]. Глава 2. Технологические методы лезвийной обработки 2.1. Поступательная обработка К поступательным видам обработки относятся строгальные, долбежные и протяжные виды обработки. Строгание и долбление — обработка резанием осуществляемая однолезвийным инструментом с возвратно-поступательным главным движением …

Классификация режущего инструмента

Выделяют довольно большое количество различных признаков классификации режущего инструмента, основной можно назвать конструктивные признаки. В зависимости от геометрической формы и основных параметров выделяют следующие варианты:

1. фрезы;
2. резцы;
3. зенкеры;
4. сверла;
5. развертки;
6. цековки;
7. метчики;
8. плашки;
9. шеверы;
10. ножовочное полотно;
11. инструмент абразивного типа.

Все приведенные выше виды режущих инструментов характеризуются своими определенными особенностями. Примером можно назвать ручной режущий инструмент под названием плашка. За счет применения особого крепления можно получить резьбовую поверхность на цилиндрической поверхности.

Довольно большое распространение получили резцы. Их относят к режущему инструменту, который предназначен для обработки исключительно тел вращения.

Среди особенностей подобного варианта исполнения отметим следующее:

1. Есть рабочая часть и державка.
2. Угол заточки может существенно отличаться в зависимости от предназначения изделия.
3. При изготовлении применяются самые различные сплавы, которые и определяют область применения изделия.

Фрезеры встречаются в последнее время довольно часто. Это связано с тем, что подобный режущий инструмент может использоваться для получения корпусных изделий. Особенностью назовем то, что основное вращение передается фрезе, в это время заготовка находится в неподвижном состоянии. Конструктивно фрезы намного сложнее резцов, что определяет более высокую стоимость.

Основная классификация фрез представлена областью применения. Примером назовем следующие варианты исполнения:

1. Концевые.
2. Цилиндрические.
3. Червячные и другие.

Встречается просто огромное количество фрез, все они также обладают своими определенными характеристиками.

Довольно распространены сверла. Подобное изделие осевого типа применяется в случае, когда нужно получить отверстие в сплошном материале.

На момент резания сверла совершают вращательное движение, по винтовым канавкам стружка удаляется с зоны резания. Отличаются сверла по следующим признакам:

1. Тип применяемого материала.
2. Диаметральный размер.
3. Тип хвостовика.
4. Угол заточки режущей кромки.

Инструменты осевого типа весьма распространены. Примером можно назвать зенкеры, применяемые для корректировки размера и формы отверстия. Кроме этого, в эту группу включаются и развертки, которые требуются для удаления высокой шероховатости с поверхности стенок отверстия.

Инструменты режущие и ударные с острой режущей кромкой также весьма распространены. В эту группу включается долбяк, который может применяться для получения зубьев. Довольно обширными возможностями характеризуются насадки абразивного типа, применяемая для снижения степени шероховатости поверхности.

Все приведенные выше изделия можно разделить на несколько основных групп:

1. Изделия для работы с телами вращения. В эту группу входят различные резцы и абразивные круги. Как правило, в подобном случае основное вращение получает заготовка, а инструмент находится в неподвижном состоянии. Устанавливаются эти изделия на токарном оборудовании самого различного типа.
2. Достаточно большая группа представлена режущими инструментами, предназначенными для получения и обработки уже готового отверстия. Примером можно назвать сверла, протяжки, зенкеры и другие варианты исполнения. Осевой получает вращение, режущая часть представлена витками с различным углом заточки.
3. Отдельная группа представлена приспособлениями, предназначенными для нарезания резьбовых витков на цилиндрической поверхности. Особая форма режущей части позволяет получать витки с определенным расположением относительно друг друга. Резьбовая поверхность сегодня встречается крайне часто, так как она применяется при создании различных соединительных элементов. В быту нарезка проводится при применении ручных инструментов, в промышленности встречаются станки с особыми режимами работы.
4. Довольно большое распространение в машиностроительной отрасли получили зубчатые колеса и другие подобные изделия. Для их получения подходят шеверы, долбяки и другие.

Выделяют также второстепенные признаки классификации. Примером назовем то, каким образом режущая кромка взаимодействует с обрабатываемой поверхностью. По этому признаку выделяют:

1. Обычные варианты исполнения получили весьма широкое распространение. Как правило, они получаются при применении технологии литья. Основная и рабочая часть конструкции в большинстве случаев представлена идентичным материалом.
2. Ротационные характеризуются непрерывным обновляющимся круговым лезвием.

Важным критерием можно назвать тип изготовления. В зависимости от этого выделяют:

1. Цельные конструкции встречаются крайне часто, что связано с их относительно невысокой стоимостью и надежностью в применении.
2. Составные обходятся намного дороже, но при этом есть возможность использовать более качественные материалы при создании режущей кромки.
3. Сборные также характеризуются тем, что состоят из отдельных частей.

Сборные также можно охарактеризовать тем, что соединение разъемное. Составные зачастую изготавливаются при применении технологии сварки, за счет чего провести отсоединение режущей кромки не получится.

Классификация режущего инструмента также проводится по способу крепления.

Выделяют следующие варианты исполнения:

В продаже можно встретить просто огромное количество различных вариантов исполнения дополнительной оснастки, которая существенно расширяет функциональность оборудования.

Об основных требованиях для режущих инструментов

Производственные станки с программным управлением, как правило, должны использовать такие режущие приспособления, что удовлетворяют ряду условий, таких как:

• стабильность режущих свойств;
• правильное формирование, выполнение отвода стружек;
• универсальность использования для обработки разного вида деталей на разнотипных станках;
• быструю их сменяемость для переналадки, обработки других деталей или же смены затупившегося инструмента;
• обеспечение необходимой точности обрабатывания деталей.

Внимание. В некоторых случаях, указанные выше требования к режущим инструментам, могут не позволить применять на устройствах с ЧПУ те, которые успешно применяются на обычных станках. Для таких современных станков сейчас выделяются специальные группы режущих, стандартизованных приспособлений.

Сферы использования

Сфера применения режущего инструмента весьма обширна. Большая часть изделий встречается в машиностроении, так как заготовки представлены различными сплавами. Рассматривая сферу применения отметим следующие моменты:

1. Большая часть изделий может резать по металлу только при условии передачи большого усилия при жестком закреплении заготовки. Именно поэтому они изготавливаются таким образом, чтобы могли устанавливаться в станках и другом подобном оборудовании. Область применения – промышленность с различным показателем производительности труда. Отличительной особенностью подобной группы можно назвать длительный эксплуатационный срок и устойчивость к износу.
2. Также обработка заготовок может проводится в домашней мастерской. Для подобного случая подходят варианты исполнения, которые применяются при ручной обработке или применении настольного оборудования. Специалисты рекомендуют выбирать для домашней мастерской варианты исполнения из низкой ценовой категории. Это связано с тем, что они отлично подходят для обработки при небольшой подаче и скорости резания. Режущие инструменты для промышленных станков обходятся намного дороже и требуют профессиональной периодической заточки.

В целом можно сказать, что область применения режущего инструмента весьма обширна. Механическое резание может проводится только при наличии режущей кромки.

Пилы и фрезы для пазов сегментных шпонок

Пилы

Пилы могут быть чрезвычайно полезны для фрезерования. Например, они могут использоваться для создания глубоких и узких щелей или для разделения отдельных частей от одного куска заготовки. Пилы для фрезерования, как правило, называются «дисковыми фрезами» и устанавливаются на валу:

Дисковая фреза на валу/держателе инструмента

Важно выбрать дисковую фрезу с правильным количеством зубьев для Вашей операции. Также важно настроить правильную подачу и скорости, поскольку дисковые фрезы — довольно тонкий инструмент

Грибковая фреза (для Т-паза)

Фрезы для пазов обычно используются для вырезания небольшой щели на валу для фиксирования шпонки и для фрезеровки Т-пазов. Фрезы для пазов отнесены здесь к пилам, потому что их подача и скорость вычисляется подобно подаче и скорости пил.

Фреза для Т-образного паза

Выбор режущего инструмента

Только правильно подобранный инструмент может применяться для получения качественного изделия. Среди столь большого выбора подобрать наиболее подходящий вариант исполнения изделия сложно. Режущий инструмент по металлу выбирают с учетом следующих рекомендаций:

1. Для начала определяется поставленная задача. Как правило, технология производства составляется технологом, который также указывается наиболее подходящий режущий инструмент. К примеру, получить тело вращения можно с требуемым диаметром можно при использовании резца, отверстие сверла. При этом одна деталь может изготавливаться при применении одного вида изделия с различными параметрами.
2. Следующий шаг заключается в определении того, какое именно оборудование будет применяться для передачи вращения. Примером можно назвать промышленные станки или ручные конструкции. От этого момента зависит то, какая державка подойдет.
3. На момент составления технологической карты указываются основные параметры резания. С учетом подобного показателя проводится выбор режущего инструмента по типу применяемого материала при изготовлении основной или рабочей части.
4. Учитывается и производительность применяемого оборудования. Для выпуска большого количества продукции нужно выбирать вариант исполнения с повышенной износостойкостью.

Производство режущего инструмента предусматривает соблюдение определенных требований, которые устанавливаются в проектной документации. Кроме этого, уделяется внимание популярности бренда, так как от этого зависит качество.

В заключение отметим, что неправильно подобранное изделие может создать серьезные проблемы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Об особенностях подбора режущих инструментов

Сейчас сложно представить фрезерный современный станок с ЧПУ без соответственно подходящих специальных фрезерных инструментов, без наличия которых нельзя достичь значительной производительности. Точность обрабатывания деталей, удобство эксплуатации – вот главные критерии предъявляемых к ним строгих требований.

На таких станках резательным инструментом часто являются фрезы концевого цилиндрического вида из твердосплавных или алмазных материалов. К их достоинствам относятся:

• обладание высокой износостойкостью;
• способность противостоять вибрации во время вращательного движения;
• повышенная жесткость;
• большая скорость резания;
• очень высокая точность обработки.

Все станки современного типа с числовым программным управлением могут выполнять самые сложные технологические действия, автоматически производя необходимую обработку деталей. Причем детали могут быть из чугуна, сплавов легких металлов, стали. Все действия таких устройств запрограммированы еще до начала рабочего процесса. И потому так важно правильно подобрать режущие инструменты, соответствующие всем необходимым требованиям и параметрам.

Критерии классификации режущего инструмента

Оборудование для резки металла, которое требуется при выполнении различных строительных и ремонтных работ, в промышленности и в быту может быть самым разнообразным. Классификация режущих инструментов производится главным образом исходя из того, какое назначение выполняют те или иные типы инструментов.

График выбора оптимального способа резки металла.

Многообразие режущего оборудования позволяет использовать наиболее подходящее для каждой конкретной цели. Выбор инструмента зависит от особенностей выполняемой работы и желаемого результата, а также от характеристик обрабатываемого металла.

Особенности конструкции режущих инструментов

Классификация режущих инструментов может быть выполнена с учетом различных критериев. Основной — это конструкция оборудования. В зависимости от конструкции могут быть выделены такие виды оборудования, как:

• фрезы;
• резцы;
• зенкеры;
• сверла;
• цековки;
• развертки;
• метчики;
• плашки;
• ножовочные полотна;
• шеверы;
• абразивный инструмент.

Каждый из перечисленных видов обладает некоторыми характерными конструкционными особенностями, которые и определяют принадлежность к тому или иному виду режущего инструмента. Так, однолезвенные инструменты — это резцы. Они обеспечивают возможность обрабатывать металл, применяя разнонаправленное движение подачи.

Обработка металла фрезами подразумевает выполнение вращательных движений инструментом по траектории с фиксированным радиусом. При этом направление движения подачи не совпадает с направлением оси инструмента.

Сверла — это режущее оборудование осевого типа. Их применяют в тех случаях, когда требуется изготовить отверстие в обрабатываемом материале или увеличить уже готовые отверстия. При обработке сверла совершают вращательные движения, которые для получения требуемого результата дополняются движениями подачи. Ось вращения и направление движения подачи совпадают.

Зенкеры также относятся к осевым инструментам. Они позволяют откорректировать форму и размер отверстий в металле, кроме того, с их помощью можно сделать диаметр отверстия больше. Для обработки отверстий могут использоваться и развертки. Этот тип оборудования предназначен для удаления шероховатостей со стенок отверстий. Этот процесс принято называть чистовой обработкой. Торцевые и цилиндрические участки обрабатываются таким осевым инструментом, как цековки.

Конструкция фрезов концевых обдирочных.

Для изготовления наружной резьбы на металлических заготовках цилиндрической формы используются плашки. Нарезать резьбу во внутренней части отверстий можно метчиками.

Ножевые полотна — это многолезвийные инструменты. По форме они представляют собой металлические полосы, на которых сделаны многочисленные зубья одинаковой высоты. Их применяют, если нужно отрезать кусок заготовки или сделать пазы в ней. Поступательные движения в этом случае являются основными рабочими.

Долбяки используются для заточки зубьев на различных деталях. Например, на зубчатых колесах, валах и т. д. Зубчатые колеса также могут быть обработаны шеверами. Действие этих инструментов напоминает скобление. В результате выполняется чистовая обработка деталей.

Группа абразивных инструментов включает в себя различные приспособления и материалы для чистовой обработки деталей. Это могут быть специальные порошки, зерна, бруски, кристаллы и прочее.

Основные металлорежущие инструменты

Инструмент для обработки металла классифицируют по конструкции и типу обрабатываемой поверхности. Кроме этого, необходимо помнить о том, что каждый класс разделяют на разновидности.

По конструкции лезвийный инструмент разделяют на:

• Резцы, применяемые для обтачивания тел вращения (токарные), строгальные, используемые для обработки плоских заготовок, например, для снятия слоя металла при капитальном ремонте станочного оборудования. В ходе формирования заготовки резец перемещаются вдоль оси ее вращения. Основные характеристики токарных резцов – это размер державки. То есть, той составной части, на которой закрепляется режущая пластина, функционального назначения. Не последнюю роль играет и марка материала из которой изготовлена режущая часть. Об этом чуть ниже.

Токарные резцы разделяют на проходные, отрезные, резьбовые, канавочные. Кроме этого, производят левые и правые. Одни применяют при нормальной подаче суппорта с закрепленным на нем резце, другие при обратной.

• Сверла, представляют собой инструмент осевого типа. Они могут быть изготовлены с одной или несколькими лезвийными кромками. Их применяют для формирования отверстий в заготовке. Они образуются при вращении сверла вокруг своей оси и его подачи в тело заготовки. Сверла различают на правые и левые; последние используют в механизированном сверлении деталей. Например, при подготовке отверстий в корпусах автомобильных двигателей. К этому же классу можно отнести развертки, зенкеры, цековки и пр. Они предназначены для обработки отверстий после сверления. Например, с помощью разверток выполняют чистовую обработку полученных отверстий, то есть доводят его до требуемого размера и шероховатости поверхности.
• Напильники, представляют собой инструмент в форме стержней или пластин, на поверхности которых образовано большое количество режущих зубьев. Предназначаются для ручной работы с металлом. С их помощью удаляют заусенцы, неровности с изделия.
• Протяжки – это стержни, с нанесенными на поверхность лезвиями. Их применяют для получения фасонных отверстий, например, шпоночных или шлицевых пазов в шкивах или зубчатых колесах. Протяжка представляет собой стержень, диаметр которого постепенно увеличивается по направлению к его хвостовой части.
• Фрезы – этот лезвийный осевой инструмент, предназначенный для обтачивания заготовок, которые зафиксированы на рабочем столе и перемещаются вместе с ним относительно вращающейся фрезы. Их разделяют на фрезы общего применения, червячные, для получения зубчатых колес, гравировальные, шпоночные и пр. Их используют для получения сложных поверхностей, например, при производстве пресс-форм или штампов, предназначенных для обработки металлов давлением.
• Для получения наружной и внутренней резьбы применяют два основных типа режущего инструмента – метчики и плашки (лерки). Метчик представляет собой стальной стержень на поверхности которого присутствуют продольные лыски и канавки, образующие режущие кромки. Плашка представляет собой диск, внутри которого сформированы режущие лезвия. С помощью плашек получают внешнюю резьбу. Выпускают два вида метчиков — ручные и машинные. Первые применяют для ручной обработки. Вторые устанавливают в станочное оборудование. Следует отметить, что машинные метчики можно использовать и для ручной обработки отверстий.
• Для производства зубчатых колес применяют долбяки, зуборезные фрезы, шеверы.
• Для грубой и финишной обработки металла применяют абразивные и шлифовальные круги. Этот инструмент, представляет собой круг, изготовленный из абразивного материала, например, карбида кремния. Небольшие частицы абразива снимают заданный слой металла. Такие круги используют для зачистки поверхности от следов коррозии и обработки изделий после термической обработки.

Выше приведена общая классификация режущего инструмента. Между тем весь выпускаемый в стране инструмент должен соответствовать требованиям ГОСТ, имеются нормативы для токарных резцов, для метчиков и плашек.

Один из основных нормативных документов, который определяет некоторые параметры режущего инструмента — ГОСТ 25751-83. В нем определены термины, применяемые в промышленности, технике, которые являются общими для всех видов лезвийного режущего инструмента, кроме этого, он определяет термины и понятия, относящиеся к металлорежущему инструменту.

Все представленные инструменты отвечают нормам точности, которые определены в ГОСТ и ТУ. Кроме них, на некоторых производствах применяют инструмент, изготовленный на основании отраслевых стандартов.

Виды обрабатываемых поверхностей

Помимо особенностей конструкции, классификация оборудования для резки металлов может быть выполнена и по другим критериям. Например, в зависимости от вида поверхности, для обработки которой предназначено оборудование. По этому критерию могут быть выделены следующие разновидности:

1. Изделия, применяемые для работы с телами вращения плоских и наружных фасонных поверхностей. К этой группе оборудования относятся резцы, абразивные круги, фрезы и подобные инструменты.
2. Оборудование, позволяющее выполнить обработку отверстий. К этой группе принадлежат сверла, протяжки, расточные резцы, зенкеры.
3. Приспособления, позволяющие нарезать резьбу. К подобным изделиям можно отнести накатные ролики, метчики, плашки.
4. Изделия, позволяющие выполнить обработку деталей, основной элемент которых — зубья, то есть шлицевых валов, звездочек и прочего. Для этого применяются шеверы, шлифовальные круги, долбяки, обкаточные резцы, дисковые фрезы.

Нарезание резьбы метчиком

Фрезерные станки сверлят отверстия, используя метчики или путем резьбофрезерования. Каждый способ имеет преимущества и недостатки, но следует учитывать, что обычно нарезание резьбы метчиком быстрее и дешевле.

Типы метчиков

Накатной метчик (слева) и обычный режущий (справа)
Две главные категории метчиков — метчики роликовой (накатные) и режущей формы (обычные). Накатные метчики

не производят стружку, что является большим преимуществом. В принципе, они производят резьбу холодной формовкой материала, то есть, создают более прочную резьбу. Кроме того, накатные метчики прочнее, чем
режущие метчики
, поэтому они менее подвержены поломкам и имеют более длительный срок службы. В основном, накатные предпочтительнее режущих метчиков, но они подходят не для любого материала. Если материал постоянно производит стружку при сверлении, он — хороший кандидат для использования накатного метчика. Еще один важный критерий — твердость. Хотя многие могут подумать, что такие метчики подходят только для алюминия, на самом деле иногда можно использовать накатной метчик для материалов с твердостью свыше 36 HRC , или около 340 ед. по Бринеллю. Фактически сюда попадает удивительно широкий диапазон материалов, включая много сталей.

Существуют также средний и чистовой метчики. У последних имеются плоские основания для метки глухих отверстий. Будьте внимательны, глухие отверстия — печально известные причины поломки метчиков. У накатных метчиков большое преимущество при нарезании в глухих отверстиях, поскольку они не производят стружку. Если Вы можете обеспечить немного дополнительной глубины в глухом отверстии, куда не будет доставать резьба, можно также использовать режущий метчик.

Вы можете получить также другие формы режущих метчиков, например, метчик со спиральной канавкой, который значительно облегчит удаление стружки из отверстий.

Жесткое нарезание резьбы, резьбонарезные головки и плавающие патроны для метчиков

Выбрать метчик, который Вы хотите использовать — это еще не все. Вы должны правильно приспособить держатель инструмента для Вашего станка. Метчики должны вставляться таким образом, чтобы скорость подачи была синхронизирована с количеством оборотов шпинделя, в зависимости от нарезаемой резьбы. Слишком большое или маленькое значение оказывает давление на метчик и создает проблемы. Значение зависит от того, может ли Ваш станок точно синхронизировать скорость подачи с количеством оборотов шпинделя. Если да, метчик может просто зажиматься в шпинделе. В противном случае Вам нужен держатель с люфтом, чтобы метчик подавался в отверстие за счет своего вращения, по мере нарезания резьбы. Свободный ход вдоль вращающейся оси снимет давление шпинделя при сохранении скорости подачи.

Глухие отверстия нелегко получить без жесткого нарезания, потому что шпиндель может вращаться еще некоторое время после команды остановки, и будет сложно заставить его вращаться только нужное количество раз. Описанный выше держатель инструмента с люфтом может помочь, если Вы не выйдете за пределы люфта.

Два вида держателей, используемых, когда жёсткое нарезание резьбы недоступно — резьбонарезная головка и плавающий патрон.

Стандартная резьбонарезная головка:

Резьбонарезная головка имеет зажим, фрикционную муфту, осевой свободный люфт и устройство реверса, которое автоматически меняет направление вращения, когда меняется направление подачи. Резьбонарезные головки были изначально созданы, чтобы облегчить нарезание резьбы на сверлильных станках и ручных фрезерных станках. Они могут использоваться на станках с ЧПУ, хотя они не столь распространены как жесткое нарезание резьбы и плавающие патроны.

Стандартный плавающий патрон:

Эти держатели подпружинены вдоль оси и позволяют метчику искать собственное положение по мере нарезки резьбы.

Советы по нарезанию резьбы

— Наш совет №1 – Любой ценой избегайте поломки метчика

: Сверлите отверстия правильного размера, чтобы избежать чрезмерного крутящего момента на метчике.

— Важно для новичков: Избегайте метчиков со скобяных лавок!

Инструменты, изготовленные для станков, стоят не так дорого, а работают значительно лучше.

— Используйте накатной метчик

, если это возможно — такой метчик более прочный (т.е. менее подвержен поломке), и резьба также выйдет прочнее. Кроме того, такие метчики не производят стружку, поэтому стружка не застрянет в глухом отверстии. Их единственный недостаток — ограниченная жесткость материала, на котором они могут использоваться.

— Рассмотрите возможность использования хорошей смазки

. Вы можете поместить чашку с маслом на стол станка и запрограммировать его в g-коде так, чтобы он опускал метчик в чашку до начала работы.

— Рассмотрите трудные отверстия с нарезанием резьбы с периодическим отводом метчика

. По большей части, Вам потребуется, чтобы при жестком нарезании метчик отводился, чтобы синхронизировать его на такую же резьбу по мере того, как он входит и выходит из отверстий. Нарезание резьбы с периодическим отводом метчика используется только с режущими метчиками. Нарезание резьбы с периодическим отводом метчика является также превосходным способом удаления длинной волокнистой стружки, которая образуется при обработке пластика и некоторых других материалов .

— Для самых твердых материалов, и особенно когда стоимость сломанного метчика очень высока, рассмотрите вариант резьбофрезерования

. Вероятность сломать резьбовую фрезу гораздо ниже. А если это и произойдет, она не застрянет в отверстии, что произошло бы с метчиком.