М. А. СОКОЛОВ
ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ
ДЕЛО
ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ПО МАШИНОСТРОЕНИЮ, МЕТАЛЛООБРАБОТКЕ И ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ ЛЕНИНГРАД —МОСКВА 19 38	•
МО-55-5-2.
Автор книги —инженер-производственник, проработавший на крупных машиностроительных заводах 25 лет последовательно в качестве рабочего, мастерам инженера по инструментальному делу и холодной обработке металлов. В практической части материал книги является результатом личных наблюдений и исследований автора.
Книга дает характеристику главнейших режущих инструментов, основанную на изучении условий их работы: построение наиболее целесообразной геометрической формы инструмента, расчет прочности, выбор материала для него, изготовление и рациональное использование его.
Особенность книги—ее практическая целеустановка. В отличие от большинства кин?, посвященных режущим инструментам, автор настоящей книги особое внимание обращает на расчет прочных размеров инструмента, заполняя этим значительный пробел в литературе, что должно принести существенную пользу практикам-инструменталыцикам.
Книга в основном предназначена для машиностроительных техникумов и частично может быть использована как пособие для втузов. Вместе с тем она может быть полезна и для рядового квалифицированного рабочего инструментальщика (основные практические выводы, таблицы).


2-я типография ОНТИ имени Евгении Соколовой. Ленинград, пр. Красных Командиров, 29.
I»
ОГЛАВЛЕНИЕ.
Cip.
Предисловие....................•.................................
Введение........................................................
I.	Материалы, применяемые для изготовления инструментов.
1.	Углеродистые стали.. ..................................
2.	Специальные стали......................................
3.	Шлифовальные и точильные материалы.....................
П. Ручные режущие инструменты
1.	Основная форма режущих инструментов и законы их действия . .
2.	Ножи...................................................
3.	Ножницы................................................
4.	Кусачки...........................,....................
5.	Зубила и крейцмейсели..................................
6.	Ножовки................................................
7.	Напильники.............................................
8.	Шаберы ................................................
9.	Кернеры и бородки......................................
III.	Резцы
1.	Резание металлов разцами...............................
2.	Проходные обдирочные резцы.............................
3.	Проходные чистовые резцы...............................
4.	Отрезные и подрезные резцы.............................
5.	Резцы для внутренней расточки..........................
6.	Фасонные, или фигурные, резцы..........................
7.	Резьбовые гребенки.....................................
8.	Строгальные резцы..............................•	. • • •
9.	Долбежные резцы........................................
10.	Изготовление резцов....................................
11.	Работа резцами.........................................
12.	Державки для резцов....................................
13.	Стойкость и изнашивание резцов................  .	. . .
'V. Прошивки
1.	Конструктивные формы и размеры прошивок................
2.	Изготовление прошивок..................................
3.	Работа прошивками......................................
V. Фрезы
1.	Формы фрез.............................................
2.	Теория резаиия фрез.................................  •
3.	Цилиндрические, или осевые, фрезы .....................
4.	Пазовые фрезы..........................................
5.	Дисковые фрезы.........................................
6.	Лобовые, или торцевые, фрезы . . . '...................
7.	Дисковые пилы .........................................
8.	Концевые, или торцевые, фрезы .........................
9.	Угловые фрезы..........................................
10.	Фигурные, или фасонные, фрезы.........................
И. Зуборезные фрезы........................................
12.	Фрезы для нарезания резьбы.............................
13.	» Фрезы, со вставными зубьями.........................
14.	Составные, или сложные, фрезы.........................
15.	Изготовление фрез......................................
16.	Работа фрезами........................................
5
7
9
13
15
20
122
124
127
128
129
135
136
137
140
150
161
162
163
166
180
191
208
210
214
229
1*	3
Стр.
VI.	Сверла
1.	Назначение и форма	сверл................................ 232
2.	Теория резания сверла..................................... —
3.	Перовые сверла ......................................... 237
4.	Пушечные сверла......................................... 241
5.	Спиральные сверла	 .................................. 242
6.	Изготовление сверл...................................... 248
7.	Работа сверлами......................................... 251
VII.	Развертки
1.	Назначение разверток.................................... 255
2.	Теория резания развертки................................ 257
3.	Конструкция развертки................................... 260
4.	Формы разверток......................................... 264
5.	Изготовление разверток................................   280
6.	Работа развертками...................................... 281
VIII.	Метчики
1.	Назначение метчиков и системы	резьб..................... 282
2.	Теория резания и конструкция	метчика.................... 286
3.	Формы метчиков.......................................... 294
4.	Допуски для метчиков . •...............................  309
5.	Изготовление метчиков................................... 312
6.	Работа метчиками........................................ 314
IX.	Плашки
1.	Формы плашек............................................ 318
2.	Изготовление плашек..................................... 330
3.	Работа плашками........................................  333
X.	Накатки
1.	Фигурные накатки........................................ 334
2.	Резьбовые накатки....................................... 336
XI.	Ш т а м п ы
1.	Вырубные штампы......................................... 340
2.	Вытяжные штампы......................................... 351
3.	Выгибные штампы.......................................   354
4-	Изготовление штампов.................................... 355
5.	Работа штампов.......................................... 356
ХГ. Шлифовальные круги
1.	Материал и свойства кругов................................ —
2.	Теория резания кругов ................................... 363
3.	Формы и размеры кругов................................... 370
4.	Работа кругами........................................... 373
Приложения........................................................ 379
ПРЕДИСЛОВИЕ.
Основным материалом для этой книги послужили лекции по инарумен-тальному делу, читанные автором студентам Машиностроительного института, Института точной механики и Военно-механического института, инженерам-слушателям Инженерно-педагогического института, а также рабочим высшей квалификации, готовящимся на технических курсах в мастера.
Построение плана книги выполнено по программам ГУСа по инструментальному делу, составленным для механических техникумов и втузов.
Содержание книги состоит из следующих частей: краткого описания материалов, применяемых в инструментальном деле, и сведений о конструировании главных режущих инструментов.
При описании режущих инструментов автор пошел по особому пути, положив в основу новый метод изложения этого предмета. Как известно, почти все книги по инструментальному делу, как наши, так и иностранные, носят описательный характер и главным образом излагают технологические процессы резания различных инструментов, геометрические формы их и характер производимой ими работы. В некоторых из этих руководств дается теория резания металлов, применяемая к резцам, и на основании этой теории строятся углы резцов, составленные еще Тэйлором, и даются таблицы норм главных инструментов: резцов, фрез, метчиков, сверл и разверток.
Основной недостаток существующих руководств по мнению автора тот, что- в них, несмотря на обилие теоретического материала, не излагаются конструктивные основы для построения режущих инструментов, не дается тех необходимых в каждой науке практических знаний, пользуясь которыми каждый изучающий мог бы в своей практической работе построить любой режущий инструмент с определенными режущими свойствами. Так, несмотря на массу книг и научных исследований о токарных резцах и фрезах, все-таки ни в одном из этих источников мы не найдем например указания о том, какого же сечения и размеров должен быть взят проходной токарный резец, чтобы он мог резать сталь с сечением стружки в 50 мм"2', или какого сечения и размеров надо взять отрезной резец, чтобы им разрезать стальную болванку в 1000 мм диаметром; или каких размеров должны быть взяты цилиндрические фрезы для фрезерования изделий с данными размерами стружки и определенными механическими качествами фрезеруемого изделия, и т. п.
Эти -и подобные им вопросы являются по мнению автора самыми основными при изучении инструментального дела кем бы то ни было — студентом ли высшей школы или рабочим средней квалификации, — и все они должны освещаться в любом руководстве по инструментальному делу: иначе знания у слушателей будут поверхностны.
Ведь в самом деле, если машина® представляет собой по Карлу Марксу „комбинацию многих простых инструментов", то, создавая совершенную 5
машину, основанную на точном расчете всей ее работы и отдельных ее частей, следует признать пережитком тот субъективный подход, который до сих пор имеется у лас к инструменту. Если машина приведена в движение, то все ее действия, а в том числе и действия инструмента, должны строиться на точном расчете. Однако в практике работы наших заводов зачастую существует еще такое положение, что выбор инструмента к станку и обработка им изделий производится либо по установившимся традициям, либо на „глазок мастера11, либо даже по усмотрению рабочего. Вследствие этого в современной технике создается разрыв между точно рассчитанными станками и их частями — рабочими инструментами. Этот разрыв необходимо устранить, включив технический расчет инструмента в зависимости от его функции в технический расчет всей системы, т. е. машины, ее работы и производимого ею изделия.
Эта задача, выдвинутая еще в работах Тэйлора, тем не менее до сих пор не получила своего полного решения. Поэтому автор полагает, что настоящий труд, охватывающий отличную от разработанной Тэйлором область, а именно вопрос конструирования * инструмента и его применения к данной системе, является дополнением к этой проблеме.
В основу изложения материала предлагаемой книги положен следующий план.
При описании режущих инструментов в круг изучения вошли следующие их элементы: краткие сведения по теории резания их, условия их работы, геометрические формы и расчет прочных размеров их в зависимости от условий работы; краткие сведения об изготовлении инструментов' и выбор для них соответствующего материала; и наконец практика работы инструментами, т. е. применяемые скорости, подачи и глубины резания; применяемые охлаждения, получаемые стойкость и изнашиваемость инструмента.
Материал для книги автор черпал главным образом из своей 25-летней практики в качестве рабочего, мастера и инженера по инструментальному делу на многих наших машиностроительных заводах. Данные о формах, размерах и работе инструментов взяты главным образом из практики заводов: Красного Путиловца, им. Энгельса и им. Макса Тельца (на кото-рыХ' автору пришлось много лет работать по инструментальному делу) и по нормам ОСТ. Отдел о наждачных кругах основан на данных практики завода Ильич.
Тепловая обработка инструментов дана в очень кратком освещении, так как в более полном виде этот важный отдел инструментального дела изложен автором в другой его книге: „Закалка и цементация инструментов“ (ГНТИ, М.—Л. 1932), являющейся дополнением к настоящему курсу.
Цели, поставленные настоящей книгой,v слишком велики для одного человека, а сам материал ее при современном состоянии инструментальной техники еще окончательно не сложился, поэтому вполне естественно, что в книге найдется не мало промахов в области теории и практики конструирования режущих инструментов.
Автор с благодарностью примет все указания теоретиков и практиков инструментального дела на недостатки и ошибки в его книге, чтобы исправить их в дальнейших ?е изданиях.
Ленинград, 1933 г.
М. Соколов.
ВВЕДЕНИЕ.
Между современными опытными и теоретическими достижениями в области обработки металлов и современным состоянием инструментального дела существует тесная связь, которая выражается главным образом в следующих направлениях: в применении высоких качеств инструментальных сталей, в применении рациональных конструкций режущих инструментов и наконец в применении точных измерений.
Современная металлургия дала стали, отличающиеся большой твердостью, крепостью, вязкостью и способностью резать с большими скоростями. Так например теперь Ьрименяются стали хромистые, вольфрамовые, хромо-воль-фрамовые, ванадиевые, из которых изготовляется больщая часть режущих инструментов: резцы, фрезы, сверла, штампы и волочильные доски. Эти стали по Сравнению с обыкновеннной углеродистой сталью обладают более высокой стойкостью и производительностью, благодаря чему сильно удешевилась механическая обработка металлов.
В последние годы были изобретены и появились на рынке особые быстрорежущие сплавы: заграничный сплав видиа и отечественный — победит, составленные главным образом из вольфрама и кобальта. Эти два сплава отличаются еще более высокими, чем все названные стали, режущими способностями и потому применяются для изготовления главным образом резцов и фрез. Скорости резания их превышают в 2—5 раз обычные скорости быстрорежущих резцов, а твердость их так значительна, что ими легко обрабатываются твердые марганцевистые и хромоникелевые стали, которые до этого времени резались с большим трудом и поэтому обрабатывались наждачными кругами.
В деле применения современных инструментальных сталей главное значение имеет их термическая обработка. Использование в инструментальном деле последних выводов современной металлографии дало возможность довольно ясно оценивать зависимость режущих свойств стали от той или иной термической обработки. Введение в заводскую практику электрических печей, в которых возможно осуществить любую требующуюся термическую обработку сталей, позволило получать инструмент наиболее стойкий, наиболее производительный, а потому и наиболее дешевый.
В направлении осуществления рациональных конструкций режущих инструментов современное инструментальное дело за последние годы идет по пути применения на практике выводов теории резания металлов. Теперь достаточно ясна зависимость всего процесса резания, а в частности величины давления стружки и скорости резания от таких факторов, как: углы резца, величина подачи, глубина резания, хара.ктер применяемой для инструментов стали, ее термическая обработка, применяемое охлаждение. Зная эту зависимость, можно конструировать и изготовлять режущий инструмент так, чтобы он удовлетворял условиям наибольшей стойкости, производительности и экономичности.
7
В отношении точных измерений современные механические заводы располагают инструментами и приборами, весьма высокими по своим качествам. Так например для получения высших степеней точности в современных точных изделиях заводы применяют такие измерительные приборы, как микрометры, штангенциркули, оптические приборы и сложные измерительные машины, которые позволяют измерять изделия с точностью до 0,01; 0,001 и 0,0001 мм. Массовое производство и постановка производства взаимозаменяемых деталей явились в этом отношении значительным толчком к поднятию инструментального дела на высшую ступень.
В области организации инструментального дела мы также наблюдаем на наших заводах большой прогресс. Если еще 2—3 года назад в каждой механической мастерской завода существовали самостоятельные инструментальные отделения, где инструменты изготовлялись плохого качества и очень дорогие, то теперь на всех заводах проводится идея организации центральных инструментальных мастерских.. В этих мастерских сосредоточено проектирование, производство и ремонт различных режущих и измерительных инструментов и приспособлений. Даже простая переточка инструментов, выполняемая в отдельных мастерских, ставится под контроль центральной инструментальной мастерской.
Так как инструменты и приспособления большей частью очень точные, то мастерские должны быть оборудованы лучшими точными современными станками и приборами, необходимыми как для обработки, так и для измерения инструментов. Вполне естественно, что в мастерских с таким сложным и точным производством и оборудованием обслуживающий их технический и рабочий персонал .должен обладать высокой квалификацией, т. е.' должен быть хорошо подготовлен как с теоретической, так и с практической стороны. Помимо этого возглавляющие мастерскую руководители должны прекрасно знать все технологические процессы и производство своего завода, так как только при таком знании можно вполне рациональна вести инструментальное хозяйство. Кроме того руководители должны обладать большими знаниями и опытом по организации и планированию инструментального хозяйства в заводском масштабе, т. е. должны знать организацию н планирование самого производства, ремонта, заточки, контроля и учета инструмента, так как от того или иного решения этой стороны дела зависит успешность работы всего завода.
I. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТОВ.
1.	Углеродистые стали.
Большая часть режущих ’и измерительных инструментов изготовляется из обыкновенной углеродистой стали. Эта сталь должна применяться там, где работа инструмента протекает в обычных условиях, т. е. в условиях, не требующих от инструмента слишком большой скорости резания, слишком большой твердости и очень значительной вязкости. При таких условиях работы углеродистая сталь считается наиболее подходящей. Необходимо также иметь в виду, что она является кроме того и наиболее дешевым сортом стали.
Твердость и вязкость углеродистой стали зависят от содержания в ней углерода. Чем больше его в стали, тем выше ее твердость. Вязкость стали, т. е. способность ее сопротивляться толчкам и ударам, обратно пропорциональна содержанию в ней углерода, а следовательно и твердости.
В соответствии с характером работы инструмента надо брать сталь с тем или иным содержанием углерода, чтобы ее твердость и вязкость были вполне достаточны для данной работы инструмента. Каждый из сортов углеродистой стали в зависимости от содержания в ием углерода обладает вполне определенными механическими качествами, главным образом твердостью, и вследствие этого каждый из них должен применяться на изготовление только вполне определенных инструментов.
Так например все стали, содержащие углерода менее 0,2%, считаются Железом, они не принимают закалки, очень мягки и вязки и применяются главным образом для таких изделий, которые должны быть очень мягкими и вязкими, как: заклепки, гвозди, подковы и т. п. Эта сталь употребляется также для цементированных изделий, т. е. таких, которые на поверхности должны иметь большую твердость, а внутри Должны быть вязкими и мягкими.
Стали, содержащие от 0,2 до 0,4% углерода, менее вязки и более тверды, чем предыдущие; они уже принимают закалку, и чем в них больше углерода, тем твердость, получаемая ими при закалке, выше. Такие стали идут на изготовление большинства машинных деталей, как то: гайки, болты, валы, шестерни и т. п. Поэтому эти стали и называются у нас машиноподелочными.
Еще меньшей вязкостью и большей твердостью как в сыром, так и в закаленном состоянии обладают стали, содержащие углерода от 0,4 до 0,6%. Они прекрасно закаливаются и после закалки имеют довольно большую твердость. В случае их специальной термической обработки возможно, кроме твердости, получить и довольно значительные вязкость и упругость. Эти стали, известные под названием инструментальных, применяются
9
чаще всего для изготовления пружин, ножевого товара, кузнечного инструмента, кос, серпов и т. п.
Стали с содержанием углерода от 0,6 до 1,5°/0 отличаются наибольшей твердостью как в сыром, так и в особенности в закаленном состоянии, но зато вязкость их незначительна. Поэтому они применяются для инструментов, от которых требуется значительная твердость при низкой вязкости.
Кроме углерода в состав углеродистой стали входят другие элементы: кремний, марганец, сера и фосфор. Первые два элемента являются полезными примесями', они вводятся в количествах от 0,1 до О,7°/о. В таких пределах эти элементы оказывают небольшое влияние на механические качества стали, уступая в этом отношении углероду. Действие кремния сказывается в увеличении крепости, вязкости и главным образом упругих свойств стали, а марганец увеличивает ее твердость и прочность.
Фосфор и сера являются вредными примесями. Фосфор придает стали хладноломкость, и изделия в случае большого содержания фосфора легко ломаются и выкрашиваются во время работы, особенно при наличии толчков и ударов. Сера сообщает стали красноломкость, т. е. способность ломаться и крошиться во время обработки при красном калении. Наибольшее допустимое содержание указанных примесей в машиноподелочных сталях: фосфора не более О,О6°/о, серы не более О,О4°/о; в сталях инструментальных: фосфора и серы не более О,ОЗ°/о каждого.
При приемке стали надо определить ее химический состав, ибо в зависимости от него можно применить к стали ту или иную термическую обработку, а в результате последней получить те или иные ее механические свойства: сопротивление разрыву, предел упругости, удлинение и твердость.
Сопротивление разрыву характеризуется наибольшей нагрузкой в килограммах на 1 мм2, при которой испытуемый образец стали разрывается. Это свойство определяет прочность стали. Зная величину сопротивления разрыву и прилагаемые к изделию усилия, можно легко рассчитать необходимое сечение изделия, т. е. найти такие размеры последнего, чтобы оно было достаточно прочным и не поломалось во время работы. Для углеродистой стали сопротивление разрыву соответствует: для мягкой стали— 40 кг; мм2, для средней — 60 кг/мм2, для твердой — 80 кг)мм2 и для инструментальной стали — 90—100 кг/мм2.
Предел упругости определяется наибольшей нагрузкой в килограммах на 1 ММ2, которую выдерживает сталь, не теряя своих упругих свойств. По удалении нагрузки образец или изделие принимают свои первоначальные размеры и форму. Это очень важное свойство стали, особенно в тех изделиях и инструментах, от которых во время работы требуется пружин-ность. В углеродистых сталях величина предела* упругости составляет примерно половину величины их сопротивления на разрыв.
Удлинение характеризует вязкость стали и является весьма важным свойством, так как определяет способность стали выдерживать толчки и удары во время работы. Чем больше удлинение, тем больше вязкость и стойкость стали в работе. Удлинение измеряется отношением удлинения, замеренного на образце после его испытания, к первоначальной длине образца и выражается в процентах. В углеродистых сталях удлинение колеблется в пределах от 10 до 27°/о.
Твердость стали — свойство ее сопротивляться внешним усилиям при резании, истирании и выдавливании. Так например при обработке изделий
мало изнашивались, мало истирались и были возможно прочнее. Поэтому это свойство стали имеет весьма важное значение при ее обработке и эксплоатации. Твердость стали измеряется различными способами. Наиболее распространенный метод определения твердости — способ Бринелля. Он состоит в том, что в исследуемое изделие вдавливается на гидравлическом прессе стальной закаленный шарик, диаметром в 5 или 10 мм, под давлением груза в 750 или 3000 кг. При этом на изделии получается углубление — отпечаток от шарика. Чем сталь мягче, тем большего диаметра окажется отпечаток. Мерой твердости считается отношение всего груза (большею частью 3000 /сг) к поверхности отпечатка, выраженной в квадратных миллиметрах. Эта мера носит название числа твердости по Бринеллю. Для стали мягкой, имеющей углерода около 0,1%, это число равняется 100; для стали с содержанием около 0,3%С оно составляет 150; для стали с 0,6°/оС—200; для стали твердой с 1°/оС — 270.
Представление о различных сортах углеродистой стали и их механических свойствах дает табл. 1 (см. стр. 12).
Углеродистые стали принято различать по номерам. Так например условились все машиноподелочные стали обозначать номерами таким образом, что число номера представляет собой уменьшенное в 10 раз сопротивление данной стали разрыву. Следовательно стали № -4 и 5 — это стали, имеющие сопротивление разрыву 40 и 50 кг/мм*.
Стали инструментальные также обозначаются номерами, причем номер соответствует числу десятых или сотых долей процента углерода в данной стали. Так по этой номенклатуре инструментальные стали* № 6 и № 7 имеют углерода О,6°/о и 0,7%.
Как известно, все стали при нагревании их не менее чем до 700° (обычно 750—800°) и быстром охлаждении в воде, масле или на холодном воздухе становятся твердыми. Такая операция носит название закалки, а подвергнутая ей сталь называется закаленной. Все режущие инструменты по металлам и дереву обычно подвергаются закалке для придания им твердости в работе. Чем больше твердость инструмента, тем дольше держит он свое лезвие острым и следовательно тем продолжительнее работает без переточки. Чем больше в стали углерода, тем выше ее твердость при закалке. Поэтому инструменты для обработки самых твердых металлов изготовляются из стали с большим содержанием углерода (не менее 1°/о).
После закалки механические качества стали сильно изменяются. По сравнению с сырой сталью сопротивление разрыву закаленной стали увеличивается примерно в 1% раза, предел упругости — примерно в 2 раза, а удлинение уменьшается в среднем в 2 раза.
При закалке сталь получает нежелательное свойство — хрупкость, причем с возрастанием в стали содержания углерода увеличивается и ее хрупкость. Вследствие хрупкости инструменты крошатся и ломаются в работе. Чтобы уничтожить это вредное качество, сталь надо снова нагревать до невысоких температур — в пределах от 100° до 600°—и затем медленно охлаждать. Чем выше этот вторичный нагрев, тем инструмент делается более вязким и стойким, но зато и более мягким, так как твердость при вторичном нагреве сильно уменьшается.
Такая термическая обработка называется отпуском стали. В зависимости от характера работы инструмента применяется та или иная температура отпуска.
рее углеродистые стали в изломемелкозернистые.
ТАБЛИЦА 1.
Сорта углеродистой стали.1
Содержание углерода %	Сопротивление разрыву KZjMM1 2	Предел упругости кг) мм2	Удлинение 7о	Назначение стали
0,06-0,15	30-40	14-24	35-25	Листовое железо; трубы, проволока, подковы, подковные гвозди, шайбы, заклепки, костыли, цепи, крюки; сталь для цементированных изделий
0,16—0,25	40-50	29-32	25 — 20	Сортовое железо; болты, гайки, гвозди, ломы, кирки, мотыги, лопаты, приводные, коленчатые валы
0,26 — 0,4	50 — 60	25-38	20-15	Части станков, патроны, зубчатые колеса, ключи, оси, валы, колесные бандажи, рельсы
0,4 - 0,5	60 — 70	30 — 44	15 — 10	Рессоры, спиральные и плоские пружины, косы, серпы, топоры, сошники к плугам, кузнечный инструмент и зубила, ножи для резки табака, бумаги, горячего металла
0,5 —0,6	70- 80	35-50	14 т- 9	Мелкие плоские и спиральные пружины, ножевой товар, ножницы стуловые, пробойники, пилы, шила, циркули, шпиндели к токарным и другим станкам, штемпеля, штампы для кузнечных работ, бойки, отвертки
0,6-0,7	80-85	40	12—6	Слесарные зубила, пилы для разрезания мягкого металла, резцы для дерева, штампы, плоскогубцы, круглогубцы
0,7—0,8	85 — 90	40	12 — 6	Фрезы для мягкой стали, перочные сверла, ножи для резки холодного металла, кусачки
0,8 - 0,9	90-95	45	8—4	Фрезы для средней стали, резцы и ножи для мягкого металла и дерева, лекала, калибры, метчики, плашки
0,9 —1,0	90 — 95	45	8—4	Фрезы, пилы и резцы для твердой стал(и, спиральные сверла, гребенки
1,0-1,5	95 — 100	45	6-2	Резцы, фрезы, сверла для очень твердых металлов, напильники, бритвы, зубила для насечки напильников, инструменты для насечки жерновов
резанием всегда стараются придать им возможно большую мягкость, а изделиям закаленным — наибольшую твердость, чтобы в работе они
1 Механические качества приведенных в таблице сталей взяты в отожженном их
состояний.
12
2.	Специальные стали.
Кроме углеродистой стали в инструментальном деле применяются стали со специальными примесями: кремнием, марганцем, никелем, хромом, вольфрамом, молибденом, кобальтом и ванадием. Все эти примеси увеличивают в стали или твердость, или вязкость, или же упругость. От примесей сталь получает то или иное свое название.
Никелевая сталь. Никель увеличивает в стали прочность, предел упругости, удлинение и сжатие. Он вводится в сталь в количествах от 1 до 6,5%, при содержании углерода от 0,1 до 0,45®/о. Никелевая сталь применяется для изготовления частей автомобилей и аэропланов, шестерен, коленчатых валов двигателей, мостов, котлов и т. п., а в инструментальном деле — на штампы. После закалки при 800—850° и отпуска при 350—450° она показывает высокие механические качества: сопротивление разрыву — 140—ПО кг)млР, предел упругости — 133—105 кг]мм\ удлинение — 5,3—9,5%, сжатие — 54—63%.
При введении в сталь никеля в количестве 25—28% сталь делается нержавеющей. Такая сталь применяется для клапанов газомоторов, труб для кислотных производств и т. п.
Хромистая сталь. Хром сильно увеличивает твердость стали, прочность и сопротивление изнашиванию, но уменьшает ее вязкость. Он вводится в сталь в количествах от 0,3 до 4°/0 при 0,3—1,5% С. Хромистая сталь применяется главным образом для изготовления режущих инструментов (напильников, фрез, ножовок, сверл, резцов), а также для ружей, штампов, вальцов и пружин. При содержании 13—14% Сг сталь отличается большой способностью противостоять изнашиванию и истиранию и поэтому употребляется для изготовления волочильных досок и матриц.
Сталь с содержанием 14—20% Сг хорошо сопротивляется действию кислот (почему и называется нержавеющей) и применяется для турбинных лопаток, клапанов газомоторов, ножей, посуды и т. п. Температура закалки—780—900°, температура отпуска — 200—600°.
Хромо-никелевая сталь. Благодаря одновременному действию хрома и никеля эта сталь отличается большой твердостью, прочностью, а вместе с тем н большой вязкостью. Примеси вводятся в нее в количестве: Сг = 0,5—2%, Ni = 1—6%, при содержании 0,1—0,5%С. Хромо-никеле-вые стали идут главным образом на изготовление частей современных автомобилей и аэропланов, для бортовой брони кораблей и на штампы.
При содержании Сг= 10—23% и Ni — 2—10% хромо-никелевая сталь становится нержавеющей и применяется для турбинных лопаток и клапанов газомоторов. Температура закалки ее — 800—900°, температура отпуска — 200—600°.
Вольфрамовая Сталь. Вольфрам придает стали большую твердость, упругость и вязкость. Он вводится в сталь в количествах от 0,6 до 9%, при содержании 0,5—2% С. Вольфрамовая сталь употребляется главным образом для изготовления режущих инструментов (резцов, фрез, сверл, ножей), а также для изготовления пневматических инструментов, штампов, рессор, пружин, ружей и волочильных досок.
В отличие от предыдущих, вольфрамовая сталь имеет шелковистый, аморфный излом, так что в нем не видно отдельных зерен.
При содержании не менее 3%W она получает способность закаливаться
13
на воздухе, почему ее иногда называют еще „самокалкой**. Температура закалки ее — 750—900°, температура отпуска 200—600°.
Хромо-вольфрамовая сталь. Эта сталь отличается большой твердостью, способностью закаливаться на воздухе и способностью не терять своей твердости при красном калении до 500—670° (красностойкость). Благодаря этим особенностям названную сгаль применяют в большинстве случаев для изготовления режущих инструментов, а именно: резцов, сверл, разверток, фрез и штампов. Она позволяет резать со скоростями резания в 2—3 раза большими, чем скорости инструментов, изготовленных из углеродистой стали, поэтому ее и называют быстрорежущей сталью. Содержание элементов в хромо-вольфрамовой стали берется такое: С = 0,6—0,8%, Сг=3—5,5% и W = 12—2О°/о.
Чем больше в этой стали вольфрама, тем выше ее механические качества: твердость и стойкость в работе. Температура закалки ее, в отличие от всех предыдущих сталей, колеблется в пределах 1200—1350°, и чем она выше, тем большая получается стойкость в работе. После такого высокого нагрева при закалке температура отпуска должна быть также высокой — от 300° до 670°.
Излом хромо-вольфрамовой стали — шелковистый, аморфный.
Ванадиевая сталь. Ванадий сильно повышает крепость и вязкость стали и в особенности режущую способность или стойкость. Он вводится в количестве 0,1—1°/о как в углеродистые, .так и в специальные стали. Содержание углерода берется в 0,2—1,2%. Ванадиевая сталь находит применение в изготовлении резцов, фрез, рессор, пружин,штампов и ножниц. Температура закалки ее — 780—900°, температура отпуска — 200—600°.
Марганцевистая сталь. Марганец повышает твердость и крепость стали, но уменьшает ее вязкость. Марганцевистая сталь употребляется главным образом для таких изделий, которые должны хорошо сопротивляться истирающим усилиям. Количество марганца берется от 0,9 до 5% и углерода— от 0,4 до 0,6%. Эта сталь идет на изготовление наковален, матриц, штампов для горячей ковки, волочильных досок для протяжки проволоки, и труб.
Сталь, содержащая 11—13°/о Мп, обладает большой твердостью и особенно высокой способностью сопротивляться истиранию. Поэтому из нее делаются части драг, колеса, валы, рельсы, дробилки и т. п. Сталь с таким большим содержанием марганца носит название стали Гадфильда.
Излом марганцевистой стали — мелкозернистый. Температура закалки: при малом содержании марганца — 850—950°; при высоком —1000—1100°. Мягкие стали подвергаются отпуску, твердые — не подвергаются.
Кремнистая сталь. Кремний повышает крепость, предел упругости и вязкость стали. Он вводится в количествах от 0,5 до 2,5% при содержании 0,4—0,75% С. Эта сталь применяется большей частью для изготовления бойков молотов, горячих штампов, пружин, рессор и защитных артиллерийских щитов. В изломе кремнистая сталь мелкозерниста. Температура закалки ее — 800—925°, температура отпуска — 300—600°.
Стеллит. Этот сплав, изготовляемый различных марок, в зависимости от назначения и характера работы состоит из следующих элементов: Со = 20—65%, W=10—45%, Сг=15—20%, Мо=0—22%,С = 0—1,5%,  Мп = 0 — 2% и Fe = 0—3%.	\
Стеллит отличается высокой твердостью в сыром состоянии и незначи-
14
тельной вязкостью. Твердость его выше твердости всех охарактеризованных сталей, и поэтому из него изготовляются режущие инструменты для обработки твердых металлов. Твердость стеллита не уменьшается при нагревании до 500—700°. Этот сплав допускает скорости резания в 2—3 раза большие, чем скорости для быстрорежущей стали. Применяется он чаще всего для резцов, фрез, сверл и штампов.
Стеллит не куется, не закаливается, а отливается и употребляется в виде брусочков квадратного или прямоугольного сечения. Эти брусочки закрепляются в резцовые державки. Кроме такого способа применения, стеллит наваривается на режущие края фрез, сверл, штампов, причем наварка производится чаще всего электрическим и автогенным способом.
Сплав видна имеет в своем составе: W = 86%, С = 6%, Со = 7% и Fe = le/o. Сплав типа видиа — под названием победит — производит московский Электрозавод. Он получается прессованием и прокаливанием при высоких температурах.
Сплавы видиа и победит отличаются очень высокой твердостью и способностью не терять этого свойства при высоких температурах (500—700°), но имеют незначительную вязкость. Поэтому они применяются для обработки самых твердых металлов, даже стекла, и там, где требуется работа с большими скоростями, или же там, где нужна высокая стойкость (продолжительность в работе) инструмента. Так например резцы из победита на автоматах стоят без переточки по 10 дней, тогда как резцы из быстрорежущей стали стоят при этих же условиях резания лишь по 1 дню. Этот сплав допускает скорости резания в 4—6 раз ббльшие скоростей резания быстрорежущей стали.
Из победита изготовляют резцы, сверла и фрезы. Так как он очень дорог, то применяется в виде узких тонких пластинок, которые напаиваются красной медью на режущее лезвие инструмента.
3.	Шлифовальные и точильные материалы.
Шлифование изделий применяется в тех случаях, когда им нужно сообщить более или менее гладкую поверхность или же придать точные формы и размеры. Точка изделий производится при необходимости снять с затупившегося режущего лезвия тонкий слой металла, чтобы сделать лезвие более тонким и острым.
Шлифовальный материал может снимать с изделия слой металла лишь при условии, если он тверже последнего. Шлифовальные материалы прйменя-ются в виде кусков камней или отдельными зернами, в виде порошка. Очень часто зерна связываются каким-либо цементом или клеем и в таком состоянии формуются в бруски и круги либо наклеиваются на кожу, холст или бумагу.
Для шлифовки и точки берутся материалы различной твердости. Твердость шлифовальных материалов обычно сравнивается с твердостью минералов. Последние по шкале Мооса (табл. 2) делятся на 10 групп, причем самым мягким считается тальк, твердость которого принимается за 1, а самым твердым — алмаз, твердость которого принимается за 10.
При испытании твердости какого-либо тела пробуют царапать его острым концом перечисленные в таблице минералы, начиная с самого твердого. Часть минералов испытуемое тело будет царапать, а другие — нет. Этим определится его относительная твердость, которую также выра-
15
ТАБЛИЦА 2.
Твердость по шкале Мооса.
Твердость
1
2
3
4
5
Твердость
минералов
Тальк ......................
Каменная соль (гипс)........
Известковый шпат............
Плавиковый шпат.............
Апатит......................
Полевой шпат (ортоклаз) ... 6
Кварц........................7
Топаз........................8
Корунд ..................... 9
Алмаз.......................10
Цезий . . • .0,2 Натрий .... 0,4 Калий .... 0,5 Свинец . . . .1,5 Олово........1,8
Висмут . . . .1,9
Кадмий .... 2
Кальций .... 2,3
Церий .... 2,5
Золото .... 2,5
Цинк.........2,5
Магний .... 2,6
Серебро . . .2,7
Алюминий . . 2,9
Сурьма .... 3
Медь.........3
металлов
Мышьяк . . .3,5
Железо .... 4
Паладий . ., — 4
Платина . . .4,3
Никель .... 5
Марганец .  . 6
Молибден ... 6
Кремний . . .6,7
Иридий . . 6,5 Вольфрам . 6,5—7,5 Осмий . .7
Тантал . . 7
Хром ... 9
Бор .... 9,5
жают числом. Так например мягкие стали имеют степень твердости 4, средние— 5—6, а самые твердые, закаленные — 7—8,
Чаще применяется способ определения абсолютной твердости — способ Зеебека. Он заключается в том, что на испытуемое тело ставится алмазное острие под той или иной нагрузкой. Затем тело начинают двигать под этим острием, увеличивая нагрузку на алмаз до тех пор, пока на теле не получится отчетливая царапина. Нагрузка на алмаз для тел различной твердости оказывается различной, и по ее величине можно точно судить о твердости испытуемого тела. Найденные по способу Зеебека абсолютные
твердости указанных в табл. 2 минералов приведены в табл. 3, где твердость корунда принята за 1000.
ТАБЛИЦА 3.
Твердости тел по Зеебеку.
Мине'рал	Твердость абсолютная	Отношение его твердости к твердости предыдущего
Тальк 		0,03	1
Гипс		0,04	1,33
Известковый шпаг . . .	0,26	5,5
Плавиковый шпат . . .	0,75 •	2,9
Апатит		1,23	1,64
Полевой шпат .....	25	20,4
Кварц		40	1,6
Топаз		152	3,8
Корунд		1 000	6,6
Алмаз		140000	140
Эта таблица дает более точное представление о твердости .исследуемого тела.
Различаются естественные и искусственные шлифовальные материалы.
Естественные шлифовальные материалы. К естественным материалам относятся кварц (химическая формула его—SiO2) и глинозем (А12О3). 1R
Кварц применяется в виде песчаниковых точил, брусков, рселков и даже в виде обыкновенного песка, употребляемого для шлифования изделий во вращающихся барабанах и для наклеивания его на полотно.
Кварц считается самым мягким шлифующим материалом. Он добывается у нас по реке Печоре в виде больших камней, из которых высекаются круглые точила, диаметром от 150 до 1500 мм, а также точильные бруски и оселки различных размеров. Эти точила очень дешевы, поэтому они широко распространены в наших мастерских.
Песчаниковое точило должно удовлетворять следующим требованиям: 1) оно должно быть по всей своей массе однородным как по составу отдельных песчинок, так и по составу связующего вещества; 2) отдельные песчинки, составляющие камень, должны быть твердыми и острыми, чтобы легко входить в шлифуемый’ материал и снимать с него тонкий слой; 3) сила сцепления отдельных песчинок (от этого зависит мягкость точила) должна соответствовать характеру выполняемой работы. Так например для изделий твердых и для изделий больших размеров берут точила мягкие, со слабым сцеплением частиц, тогда как для изделий малых размеров нужны более твердые точила, в которых частицы скреплены прочнее.
Наши русские точильные камни грубы по своему строению и поэтому применяются для шлифовки и точки довольно грубых изделий и режущих инструментов.
Точила делаются из более крупнозернистых камней, а оселки — из более мелкозернистых камней. Поэтому предварительное шлифование или точку ведут на точиле, а окончательное — на оселке, где изделие или инструмент окончательно правятся. Цвет оселков довольно разнообразный: серый, желтый, красный, зеленый и черный.
Наилучшими по плотности и однородности, а также и по шлифующей способности считаются оселки заграничные, а именно: германские (добываемые около Регенсбурга), турецкие (смирнские) и американские (арканзасские). Первые отличаются большой мягкостью, но однородной плотностью и применяются для правки изделий твердых и длинных, как например бритвы. Вторые — тверже и употребляются для точки и правки всех режущих инструментов, более или менее мелких, как резцы, шаберы, ножи и т. п. Третьи обладают высокой твердостью и мелкозернистостью и поэтому находят применение там, где необходимо получить от инструмента наиболее донное и ровное режущее лезвие.
Глинозем применяется в виде наждака и корунда. Эти материалы гораздо тверже кварца, в особенности корунд, вследствие чего они употребляются преимущественно в технике шлифования. Пользуются ими или в виде порошка или же в виде шлифовальных кругов и брусков.
К естественным шлифовальным материалам относится также алмаз. Он обладает высшими твердостью и режущей способностью и употребляется для шлифования точных изделий, драгоценных камней, для бурения твердых каменных пород для резания самых твердых металлов и стекла и для правки точильных кругов.'
Различают алмазы черные и белые. Первые считаются наиболее твердыми и прочными. Применяются алмазы в виде кусочков весом в ®/4—1 карат или же в виде порошка.
Искусственные шлифовальные материалы. Искусственные шлифовальные материалы получаются или путем переплавки природных естественных материалов в печах или же химически—-посредством соединений
2 М. А. Соколов.	.
различных материалов между собой. Наиболее распространенные из них — корунд и карборунд.
Корунд получается переплавкой в электрических печах минерала боксита, содержащего 92% окиси алюминия. Это очень твердый, вязкий, с достаточно острыми зернами шлифовальный материал (твердость его 9,25—9,50), применяемый для шлифовки и точки мягких и вязких металлов, сырой и закаленной стали и ковкого чугуна. В продаже у различных фирм коруид носит различные названия : алунд, электрит, абразит, диамантин, динами-дон и т. д.
Карборунд получается также в электрических печах сплавлением кремния с углеродом (соединение их—SIC). Твердость его соответствует 9,50—9,75. Этот материал считается одним из самых твердых, с наиболее острыми зернами, ио вязкость его невысока^:. Он применяется для шлифования хрупких металлов, которые легко им разрушаются, например: чугунное и бронзовое литье, твердый каучук, камни, стекло, фарфор, перламутр, кости и т. д. В продаже карборунд известен под разными названиями: карбосилит, карболит, корболон, кристолон и т. д.
Наконец к искусственным шлифовальным материалам относятся такие, как крокус (окись железа), оловянная зола (окись олова), венская известь, плавленый (отмученный) мел, трепел, пемза, древесный уголь. Эти материалы по своей твердости невысоки и применяются в виде порошков для легкой, большей частью окончательной шлифовки и полировки, когда ,с изделия требуется снять очень тонкий слой и придать ему блестящую, гладкую поверхность.
Шлифовальная шкурка, получаемая из шлифовальных материалов путем нанесения и наклеивания их на полотно или бумагу, применяется при шлифовании изделий. В качестве шлифовального материала для шкурки идут: стекло, кремний, наждак и карборунд. Стеклянная и кремневая шкурки употребляются для шлифования дерева, эбонита, фибры и других мягких материалов; наждачная и карборундовая шкурки — преимущественно для металлов.
По степени зернистости (шероховатости) шкурка изготовляется различных номеров (см. табл. 4).
ТАБЛИЦА 4.
Номера 10—24 применяются для грубого шлифования, 30—46 — для среднего, 50—120 — для мелкого и 150—250 — для самого тонкого шли-18
фования. Размеры листов шкурки бывают: бумажной — 310 X 23р мм, полотняной — 285 X 210 мм- по особому же заказу она готовится в виде лент любой длины и ширины.
Шлифовальные отмученные порошки. Шлифовальные отмученные порошки являются самым мелким шлифовальным материалом, применяемым для получения очень точных поверхностей изделий при притирке и доводке их как например резьбовых и гладких калибров, скоб, мерительных плиток, а также при шлифовании оптических стекол. Эти порошки отличаются ровностью зерен по формам и размерам, поэтому они дают очень гладкую и точную поверхность изделий.
Материалом для получения шлифовальных порошков служат: наждак, корунд, карборунд и алмаз. Отмучивание их производится следующим образом. ' В сосуд, высотой’ в 250 мм и диаметром в 200 мм, вливаются минеральное масло или вода и всыпается просеянный через сито шлифовальный материал. При этом наиболее тяжелые, а следовательно и более крупные зерна быстро осядут на дно сосуда, а более легкие и мелкие — медленно. Чем дольше порошок отстаивается, тем мельче будут зерна, плавающие в жидкости.
Разделение и градуировка порошков ведутся так. Плавающий порошок сливается из одного сосуда в другой через холстинку, высушивается и получает свое название по количеству времени, в течение которого он отстаивался. Порошок, осевший на дно сосуда, как более крупный, снова толчется, просеивается через сито и отмучивается.
Принята следующая номенклатура порошков: № 1 — 5-минутный порошок, № 2 — 10-минутный, № 3 — 15-минутный, №4 — 30-минутный, № 5 — 1-часовой, № 6 — 2-часовой, № 7 — 5-часовой.
Первые номера — более крупные по величине порошки — применяются для грубой, менее точной шлифовки; последние номера, как более мелкие./;/’ для точного и тонкого шлифования. Так например первые три номера употребляются для предварительного шлифования гладких и резьбовых калибров, а четвертый и пятый — для окончательной доводки их; шестой и седьмой номера идут на шлифование стекол и инструментов оптик» биноклей, микроскопов, фотографических аппаратов и т. п.
В производстве оптических стекол алмаз применяется не только как шлифовальный материал, но и как режущий: для разрезания, обточки, фрезеровки и сверления стекла. Для этого из мягкой красной меди изготовляется инструмент соответствующей формы: фреза, резец, сверло и т. п. На его режущих поверхностях прорубаются зубильцем узкие канавки глубиной в 2—3 мм. В эти канавки вкладывается алмазный порошок, смешанный с минеральным маслом до густоты теста; затем канавки с наружной поверхности инструмента зачеканиваются маленькой чеканкой. В результате получается инструмент, похожий на наждачный круг или брусок, так как вся его поверхность покрыта мелкими алмазными зернами, разрезающими стекло. В инструментальном деле алмаз применяется как прекрасный режущий инструмент — в качестве резцов и сверл. Последними работают с большими скоростями резания и снимают малые стружки.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
’ 1’ К®ковы Достоинства и недостатки углеродистой стали в сравнении с другими
2.	Каковы хорошие и плохие свойства специальных сталей: хромистых, вольфрамовых, хромо-вольфрамовых, и для каких инструментов эти стали применяются?
2*	19
F
3.	Каковы достоиншва и недостатки сплавов стеллит и видна, и в каких случаях оии употребляются? Можно ли их применять на ударные инструменты?
4.	Можно лн из углеродистой стали, имеющей 0,6% С, приготовить хороших качеств напильник, резец, фрезу, слесарное зубило, кусачки и пружину?
5.	Каков должен быть состав углеродистой и специальных сталей для инструментов: резца для обточки закаленного чугуна и стали, столярной стамески, резца для обточки меди, отвертки, напильника, пружины, волочильной доски, метчика, штампа, рессоры, кузнечного и слесарного молотков?
6.	Что дают стали закалка и отпуск, при каких температурах оии производятся для различных сталей и изделий?
7.	Какие можно применять ^скорости резания, и какая получится экономия в обработке изделия резцами из стеллита и видна по сравнению с углеродистыми резцами, которые допускают скорость резания 1CL—15 лг/мин при обработке средней стали?
8.	Какими качествами должен обладать шлифующий материал?
9.	Для каких металлов применяются карборунд, корунд, песчаник и алмаз?
10.	Какие шлифовальные материалы применяются для получения изделий высшей точности и высшей гладкости?
II.	РУЧНЫЕ РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ. »
1. Основная форма режущих инструментов и законы их действия. Большинство изделий и ббльшая часть деталей машин и механизмов перед поступлением в сборку обрабатываются вручную или машинным способом.
При этом с их поверхности снимается излишний слой металла, или же данная заготовка разрезается на части, пока изделие не получцт определенных геометрической формы и размеров.
Приспособления, которыми разрезаются изделия или снимается с них излишний слой металла, называются режущими инструментами. В зависимости от характера обработки эти инструменты делятся на следующие главные классы: для разрезки металлов, опиливания, шабрения, обточки на токарных станках, строгания, долбления,
прошивания, фрезерования, сверления, развертывания, нарезания резьбы, шлифования и штамповки изделий.
Несмотря на такое разнообразие назначения, все режущие инструменты по своей конструкции и по форме близки друг к другу и построены на основе формы клина. Эта клинообразная форма режущих инструментов была создана первобытным человеком-дикарем в его орудиях — топорах и ножах — и осталась неизменной и в наше время. Чтобы усвоить законы резания инструментов, необходимо понять условия работы клина.
На рис. 1 показан клин, применяемый в виде зубил и ножей для разрезания материалов. Введем следующие обозначения: Р — сила, действующая на клин; АГ—силы, на которые сила Р разлагается; а — угол, образуемый боковыми щеками клина, который в дальнейшем будем называть углом клина или углом инструмента-, прямую или кривую линию АВ, в которой пересекаются режущие боковые поверхности клина, назовем режущим лезвием или просто лезвием инструмента, так как в действительности резание материала производится этим острым ребром.
20
Работа и действие инструмента осуществляются по следующим законам.
1.	Сила Р, под действием которой клин входит в материал при разрезании его, преодолевает сопротивление частиц материала вхождению в него клина и силу трения, образующуюся от давления материала на боковые поверхности клина.
Чтобы резание было возможно, необходимо, чтобы сила Р была больше суммы этих двух сил.
2.	Действие силы Р на обрабатываемое изделие заменяется действием на это изделие двух составляющих сил N, а величина последних определяется из треугольника аде, в котором:
Р ‘ хг
ас = —;	ab== N.
Отсюда имеем, что составляющие силы N равны:
„ . «
»	2 sin —
&
Из этого очень важного положения вытекает, что резанне режущим инструментом осуществляется тем легче, чем меньше угол заострения инструмента. Поэтому при малом угле а воздействие силы Р на части материала окажется больше, а само разрезание будет происходить легче. Или иначе: чем меньше угол клина а, тем меньшую силу Р надо приложить к инструменту, чтобы произвести ту же самую работу.
Но с уменьшением угла клина и с увеличением составляющих сил .V увеличивается трение частей материала на боковые поверхности клина. Следовательно действие силы Р на материал увеличивается не пропорционально уменьшению угла клина а, а в меньшей степени.
3.	Легкость резания зависит от формы и состояния режущего лезвия клина и от состояния образующих лезвие боковых режущих поверхностей клина. Если эти поверхности неровные, шероховатые, то линия их пересечения, т. е. режущее лезвие — АВ, будет не прямая, а волнистая или зубчатая, так что лезвие инструмента окажется похожим на пилу. Таким зубчатым лезвием работать гораздо труднее, чем прямолинейным, и кроме того обрабатываемая поверхность будет получаться не гладкая и чистая, а шероховатая, рваная.
И наоборот: если образующие лезвие поверхности представляют собой плоскости без всяких царапин и углублений, то линия их пересечения — режущее лезвие — окажется прямой, и резать таким лезвием гораздо легче. Поэтому для увеличения производительности резания той же силой Р необходимо режущему лезвию инструмента придавать прямолинейное очертание, для чего его надо весьма тщательно заточить, что достигается шлифовкой его боковых режущих поверхностей. Заточенное таким образом режущее лезвие дает обрабатываемому изделию более гладкую и точную поверхность.
Все остальные режущие инструменты по своей форме близко подходят к клину, и законы действия их остаются те же самые.
2.	Ножи.
Форма и теория резания ножей. Ножи, изображенные на рис. 2—4, применяются для резания различных материалов: дерева, кожи и металлов. Формы их берутся в зависимости от характера производимой ими работы.
21
Так на рис. 2 показан обыкновенный нож для резання кожи, на рис. 3 — нож-стамеска, применяемый для резания дерева, и на рис. 4 — нож-резец для граверных работ. Все эти ножи, несмотря на различие формы, имеют много общего с клином: у них есть режущее острое лезвие, образованное переселением двух боковых поверхностей, и определенный угол заострения а, образованный этими поверхностями. 1 *
Работа ножей происходит благодаря постоянному давлению на них силы Р; поэтому они работают плавно, без толчков и ударов.
Производительность работы пропорциональна приложенной к инструменту
силе р и скорости движений, или резов, производимых в единицу времени. Чем больше приложенная сила Р,
Рис. 3.
тем большая получится стружка от изделия и тем производительнее идет {Работа.
Величина угла « инструмента зависит от твердости обрабатываемых материалов.
_ Чем мягче и слабее материал, тем меньшая сила требуется для его резания, 	тем слабее может быть 	3 взят нож, а значит тем
меньше — его угол а. Бла-
годаря малому углу за-
острения резание материа-дь________________________ла будет итти легче, и
V	р ",	,----, можно прилагать меньшую
силу Р к инструменту. И
Рис. 4.	наоборот: при твердом
материале естественно требуется более прочный нож, а следовательно и увеличение угла а.
Применяемые на практике величины углов а всех режущих инструментов приведены в табл. 5.
Величины углов а даны двойные. Меньшие углы применяются при более мягком материале, при малом сечении снимаемой стружки, при хорошей настройке станка и при прочных станке и инструменте. Если же условия резания иные, худшие, чем указанные, то углы заострения надо брать ббльшие. Так например если обрабатывается материал более твердый, неодинаковый по твердости (плохо отожженная сталь, плохо сплавленная бронза), если сечение стружки большое, если станок плохо собран (дрожит), если резец слабый (гнется и дрожит), то во всех этих случаях угол заострения надо брать больше, чтобы инструмент получался более прочный и устойчивый.
В таблице приведены углы заострения только для инструментов, сделанных из углеродистой и быстрорежущей сталей. В случае же применения
инструментов из хрупкой стали, как стеллит, видиа или победит, углы заострения их надо брать больше на 5—10°.
Из теории резания металлов известно, что увеличение угла заострения
1 Обозначения углов режущих инструментов не согласованы с промстандартом,
так как графический материал к данной книге был приготовлен до опубликования
стандарта.
22
ТАБЛИЦА 5.
Величины углов а режущих инструментов.
№
по пор.
Режущий инструмент
! Угол а
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
>
Медицинские ножи................................
Бритвы..........................................
Ножи для бумаги и резины........................
,	, кожи .................................
„	„ дерева ...............................
Граверные резцы по металлу......................
Резцы для алюминия и цинка......................
„	„ красной меди .........................
,	, мягкой стали и латуни ................
„	„ средней стали ........................
„	» твердой стали ........................
,	„ мягкого чугуна и бронзы ..............
„	„ среднего .............................
,	„ твердого .............................
8—12
12-15
15-20
20-25 20-35 35—45
35 — 40
40 - 50
50 — 55
60 — 65
70 — 75
60 — 65 .70 - 75 80—85
инструмента даже на Iе дает уже увеличение трудности резания в среднем на 1,5°/0. Поэтому надо строить все режущие инструменты с возможно малыми углами заострения, так как благодаря этому легче резать и меньше расходуется силы и энергии на резание.
Угол заострения в инструменте, находящемся в покое, измеряется в плоскости, перпендикулярной к его режущему лезвию, как угол образо- < ванный наклонением обеих режущих боковых плоскостей инструмента. Если же инструмент находится в движении, то' угол заострения измеряется в плоскости движения инструмента и может получиться меньше угла заострения, измеренного в плоскости, перпендикулярной к лезвию инструмента.
Практика и .теория резания показывают, что угол заострения в режущих инструментах — не постоянная величина, а может изменяться, уменьшаясь при так называемом .наклонном поло-' жении режущего лезвия инструмента“ к обрабатываемому изделию.
Поэтому легкость резания каждым
от его угла заострения, но и от положения режущего лезвия относительно обрабатываемого изделия. Так на рис. 5 изображены два одинаковых ножа в различных по отношению к обрабатываемому изделию С положениях. 1-й нож двигается в направлении, перпендикулярном к своему режущему лезвию (по стрелке Д3), а 2-й нож — в направлении, наклонном к своему лезвию (по стрелке Д2), причем наклон режущего лезвия к горизонтали (или к прежнему положению лезвия) равняется углу Опыт показывает, что резание 2-м ножом много легче, чем 1-м. Объясняется это тем, что угол заострения у 2-го ножа, при той же толщине ножа Т, меньше, чем 23
инструментом зависит не тблько
у ножа 1-го. Углы заострения измеряются в плоскостях движения инструмента, поэтому у ножа 1-го угол заострения — а, а у ножа 2-го — а2. Каждый из этих углов измеряется его тангенсом, поэтому величины их равны:
, «2
g 2~ ~ 2В.3 ’
X « Т g 2~~2В‘
А гак как
то , а2 Т	а
tg~2 = ~2В C°S ? = tgT C°S
т. е. угол заострения а2 2-го ножа меньше угла заострения а 1-го ножа. Следовательно резать 2-м ножом легче, чем 1-м, и поэтому в большинстве случаев практики применяются ножи и другие режущие инструменты с режущими лезвиями, наклонными по отношению к направлению движения инструментов.
Размеры ножей берутся в зависимости от характера и величины обрабатываемых изделий. В настоящее время все ходовые режущие инструменты, как ножи, стамески, топоры и т. п., нормализованы и утверждены в виде общесоюзных стандартов (сокращенно ОСТ) Всесоюзным комитетом по стандартизации; по этим нормам и надо брать размеры всех инструментов.
Изготовление ножей. Материалом для большинства ножей, применяемых на наших заводах, служит углеродистая сталь с 0,6—1,2°/о С. Сталь с малым содержанием углерода употребляется для дешевых ножей, сталь с большим содержанием углерода — для более дорогих, ответственных ножей. Реже применяются специальные стали с содержанием хрома и вольфрама до 0,5%.
Изготовление ножей производится следующим образом: первая операция—ковка или штамповка; затем идут: отжиг, шлифовка нагрубо крупными наждачными кругами, шлифовка мелкими кругами, закалка, окончательная шлифовка, полировка, точка режущего лезвия на кругах и доводка его на оселках.
Закалка ножей производится при температурах от 750 до 800° в воде с температурой 20—30°, в сале или растительном масле. Закалка в воде дает изделию ббльшую твердость, закалка в сале — меньшую и еще меньшую — закалка в масле.
Чем сильнее закалка (например в воде), тем больше хрупкость изделия, внутренние напряжения и коробление, причем появляются даже трещины, и наоборот: при закалке в жидкостях более слабых, как сало, масло, хрупкость и коробление получаются меньше, и очень редко бывают трещины.
При малой толщине ножей закалка в сале и маслах дает достаточную для практики твердость, поэтому и надо ее применять возможно чаще, особенно для ножей из твердой стали и тонких, как бритвы.
Чтобы уменьшить вредную для ножей хрупкость, полученную ими в закалке, их надо подвергнуть отпуску, т. е. вторично нагреть до небольших 24
ГЧ
температур—от 200° до 285°, после чего охладить — либо быстро в масле либо медленно на воздухе.
О.бычно при таком нагревании стали на ее поверхности появляются цвета радуги, так называемые побежалые цвета, причем каждой температуре стали соответствует свой побежалый цвет. Для различных ножей применяются определенные температуры отпуска, а следовательно и определенные побежалые цвета. Чем выше температура отпуска, тем изделие становится более мягким, упругим и вязким; если нагревание вести до 650°, то изделие совершенно теряет твердость и режущие свойства. Из этого видно, какое большое значение имеет отпуск для механических качеств изделия.
На практике различные ножи отпускаются до температур и цветов, указанных в табл. 6.
ТАБЛИЦА 6.
Побежалые цвета отпуска.
Название инструмента
1емпература отпуска °C
Побежалые цвета
Медицинские ножи.......................
Бритвы и хирургические инструменты • . Ножи для металлов......................
Ножи столовые, ножницы.................
Долота, стамески для дерева............
Ножи для дерева, перочинные, кинжалы . . Пилы для дерева........................
225
240
250
265
275
285
295-315
Светложелтый Темножелтый Желто-бурый Красно-бурый Пурпуровый Фиолетовый
Темно- и светлосиний
Точка режущего лезвия ножа производится на кругах, сначала грубо— на крупнозернистых, а затем окончательно — на мелкозернистых. Если лезвие инструмента короче ширины точила, то его ставят параллельно оси последнего. Если же оно длиннее ширины точила, то его ставят наклонно к оси точила, как показано на рис. 6, и прижимают по всей ширине последнего боковой плоскостью или -фаской. Во время точки нож надо медленно двигать по ширине точила в ту или другую сторону, слегка нажимая на него сверху. Первое делается для того, чтобы круг изнашивался (стачивался) равномерно по всей ширине, а второе — для того, чтобы не нагреть слишком сильно инструмент и не потерять его твердости. Для уменьшения нагревания полезно применять охлаждение инструмента водой (так называемое „мокрое точение") или же изредка, когда он нагреется до 60—70° и будет жечь руки, охлаждать его в воде при 20—30°.
Как держать лезвие — к себе или от себя — безразлично. Вращение круга производится в двух направлениях: для ножей грубых, толстых его вращают навстречу лезвию иожа, причем, вследствие затягивания последней» зернами точила угол а ножа делается больше, тупее; для ножей тонких и более ответственных круг надо вращать от лезвия ножа, причем угол а его будет получаться меньше, чем в предыдущем случае.
25
Величина угла а ножа достигается соответственным наклоном широкой плоскости ножа к поверхности точила.
При точении ножа одна рука охватывает горстью или первыми тремя пальцами ручку ножа, а другая—кончиками трех или четырех пальцев лежит на верхней поверхности ножа и прижимает его к точилу.
Выточив нож с одной стороны, его перевертывают в руках на противоположную по отношению к точилу сторону и точат его вторую фаску до тех пор, пока обе фаски ие окажутся одинаковой ширины. Обыкновенно при точке ие удается настолько правильно сточить фаски ножа, чтобы они, пересекаясь точно по прямой линии, дали сразу острое лезвие, а приходится невольно перетачивать одну из фасок до такой степени,' что металл на лезвии становится очень тонким и загибается в противоположную от точила сторону. Эта отогнутая тонкая пластинка стали носит название заусенца, и появление его служит признаком того, что заточка инстру-
Рис. 7,
меита на должный угол а закончена, и теперь надо произвести вторую операцию—доводку на бруске-оселке, которой с лезвия должен быть сточен заусенец и приданы ему прямолинейность и острота.
При доводке также надо производить заточку на двух брусках: 'сначала на крупнозернистом, вроде Индии, а затем на мелкозернистом—каковы например смирнский оселок, или арканзас.
Установка инструмента при доводке изображена на рис. 7, где нож двигается по бруску лезвием вперед. Наклон боковой плоскости к бруску должен быть таков, чтобы фаска прилегала к бруску всей своей поверхностью. Первое движение ножа происходит от а к Ь\ обратное, второе движение—от Ь к а, когда нож повертывается к бруску второй своей фаской и ведется по нему опять лезвием вперед. Третье движение производится так же, как и первое; четвертое—как второе и т. д. При всех этих движениях нож идет лезвием вперед. .
Чтобы поверхности фасок и само лезвие стали возможно гладкие, полированные, необходимо поверхность Оселков смачивать: крупнозернистых— обыкновенной водой, мелкозернистых — минеральным маслом или вазелином.
Доводку на оселке надо производить до тех пор, пока заусенец совершенно не сточится и не получится ровное прямолинейное лезвие, а поверхность фасок станет гладкая, полированная,
Если инструмент во время работы слегка затупится, то его заточку производят не на точильном кружке, а на оселках, и такая операция часто называется правкой, так как в ней инструмент слегка исправляется.
Ножи очень тонкие и очень ответственные после доводки их на оселке доводятся еще на кожаном плоском ремне, наклеенном на брусок. При этом нож надо водить по ремню обухом вперед и с таким наклоном, чтобы нож прикасался к ремню по всей своей фаске. Эта операция приводит к окончательному стачиванию остатков заусенца и следовательно дает еще более острое и ровное лезвие.
Инструменты с одной фаской, как столярные стамески, железки рубанков, граверные и другие резцы, следует двигать при доводке по бруску взад и вперед, не переворачивая их, причем точку и доводку надо производить до полного стачивания заусенца и до получения прямого острого лезвия.
В отдельных случаях степень остроты ножа определяется следующим простым способом. Выточенное лезвие ставится под небольшим наклоном на ноготь большого пальца левой руки. Затем нож начинают двигать по ногтю, не надавливая на него. Если лезвие врезается в ноготь, то оно считается острым, если же оно скользит по ногтю, то считается тупым. В основном же степень остроты лезвия определяется пробным резанием материала.
Стойкость инструмента, т. е. продолжительность его работы резания до затупления, зависит, если не принимать во внимание твердости обрабатываемого. материала, от качества материала инструмента, закалки его, степени остроты лезвия и скорости резания им. ‘
О влиянии специальных примесей иа твердость и стойкость стали уже говорилось выше.
Значение правильности закалки инструмента нам тоже уже известно. Нужно иметь в виду, что на стойкость последнего вредно действует перегревание стали хотя бы на 10—30°. Строение стали при этом делается крупнозернистым, и лезвие инструмента легко выкрашивается во время работы. Чтобы исправить этот недостаток, надо инструмент отжечь при температуре 720—730°, дать ему медленно охладиться на воздухе, затем снова нагреть до нормальной температуры, закалить его в воде, сале или масле и отпустить до надлежащего побежалого цвета.
Если инструмент не крошится в работе, а быстро тупится, то это означает, что он изготовлен из слишком мягкой стали, или что после закалки произведен слишком большой отпуск. Первый недостаток можно исправить только искусственным науглероживанием стали, для чего инструмент надо нагревать в углеродистой среде (как кожаный, костяной, древесный угли и т. п.) не менее 1 часа при 850—900°, а затем снова закалить, как обыкновенную углеродистую сталь. Второй же недостаток следует исправлять отжигом, вторичной закалкой и правильным невысоким отпуском.
3.	Ножницы.
Теория резания НОЖНИЦ. Ножницы применяются для разрезки круглого или чаще всего листового металла. На рис. 8 изображены ручные рычажные ножницы, которыми разрезается листовой материал до ^,75 мм толщиной. Длина лезвий делается большей частью в 2 раза короче длины ручек, чтобы можно было, прилагая небольшое усилие руки, полу-27
чить на режущих лезвиях благодаря неравноплечему рычагу выигрыш в силе.
Резание ножницами происходит по следующему закону. Если при разрезании материала толщиной t мм приложить к одной или к обеим ручкам ножниц усилия рук, то они передадутся на лезвия ножниц в виде сил Q, перпендикулярных к лезвиям, которые будут производи :ь разрезание мате-
риала. При этом каждая из этих сил разлагается на две силы: К и N. Сила К, перпендикулярная к верхней плоскости разрезаемого материала, производит eho разрезание, а сила N, направленная вдоль разрезаемого
Рис. 9.
материала, не разрезает его, а выталкивает его из ножниц. Но, чтобы вытолкнуть материал из ножниц, надо преодолеть силу трения, возникающую между ним и лезвиями ножниц. Эта сила трения увеличивается при уменьшении угла а между лезвиями ножниц и, наоборот, уменьшается с увеличением угла а. Опыт показывает, что при углах а меньших 15° сила трения получается всегда больше выталкивающей силы N, и изделие разрезается силами К- Если же угол а больше 15°, то сила трения становится меньше выталкивающей силы N, благодаря чему изделие выталкивается из ножниц. Чтобы произвести резание, необходимо приложить к изделию дополнительную силу Nt, которая вместе с силой трения уравновесит выталкивающую силу N.
Усилия К, возникающие при врезании ножей в материал, дают вращающую пару сил Кг и Т<2 с плечом а, как это изображено на рис. 9. От
этих сил получается вращающий момент, равный К • а, который вращает изделие по направлению показанной на рисунке стрелки. Чтобы удер-
жать изделие в горизонтальном положении, необходимо приложить к нему с левой стороны силу Р. Вращающий момент стремится вместе с этим развести ножи ножниц, поэтому они должны быть соединены друг с другом шарниром или винтом, чтобы не могли расходиться.
Сила сопротивления материала при разрезании, которая является вместе
28
с тем и усилием для разрезания его, выражается следующей формулой, полученной из опыта:
где: I—.толщина' разрезаемого материала; а — угол наклона ножей ножниц друг к другу; К—сопротивление материала при его разрезании, которое представляет собой силу сопротивления, выраженную в килограммах и получающуюся при разрезании 1 лш2 данного материала. Эта сила Д' оказывается в 1,7 раза более 7?—временного сопротивления разрезаемого материала при его растяжении, т. е. /<=1,7 R.
В большинстве конструкций рычажных ножниц, чтобы получить наиболее легкое резание и избежать выталкивания материала силой N, стремятся брать угол а = 9°, тангенс которого равен 0,15838. Тогда необходимое усилие для резания материала будет равно:
P=l,4 PR кг,
или, приняв К— 1,7 R:
Р = 2,38 PR кг
Пример. При разрезании мягкой стали с сопротивлением ее R — = 30 кг[мм^ и толщиной £ = 0,5 мм потребуется усилие, равное:
Р = 2,38 PR —2,38 • 0,52 . 30 = 17,85 кг.
Так как сила пальцев рук соответствует 5—10 кг, а в ручных ножницах выигрыш в силе можно получить от 3 до 5 раз, то данный материал легко можно разрезать ручными ножницами.
Конструкции ножниц. Конструктивные размеры отдельных частей ножниц, а также соотношения между ними берутся следующие. Основной размер А—длина лезвия ножа — берется равным 50, 75 и 100 мм; вся длина L — в 3 раза более А, т. е. L = ЗА, или соответственно 150, 225 и 300 мм; ширина лезвий В — от 0,2 до 0,25 А; толщина режущих ветвей у обуха Т = 0,02 А -ф- 4 мм; толщина их у режущего лезвия k = 0,01А -{- 2 мм. Размеры нвжниц устанавливаются в зависимости ог толщины и прочности разрезаемого металла: чем он толще и прочнее, тем больших размеров берутся ножницы.
Угол а лезвия ножниц берется: для мягких материалов (как медь) — 65°; для средних (как мягкая сталь) — 70—75° и для твердых — 80—85°.
Мы видели ранее, что чем меньше этот угол, тем резание осуществляется легче, но в ножницах его не берут меньше указанных величин, потому что иначе лезвия легко могут получиться слабыми и в работе будут выкрашиваться.
Для того чтобы ветви лезвий все время прикасались друг к другу (ибо только при этом условии и происходит резание металла), внутренняя их поверхность, которой они соприкасаются друг с другом, сделана не по прямой, а по некоторой вогнутой кривой линии, представляющей собою часть винтовой поверхноши. Таким образом если закрытые ножницы поставить против света, то окажется, что ветви касаются друг друга только в двух точках: на конце и около шарнира, а в середине между ними получается просвет, достигающий в середине ветвей 1—2 ММ.
29
Благодаря такому построению ватвей они во время резания прикасаются друг к другу только в одной точке.
Резание ножницами происходит следующим образом: левой рукой
подается и точно устанавливается материал между лезвиями, а правой
рукой разжимаются и сжимаются рукоятки ножниц.
Второй тип ручных ножниц изображен на рис. 10. Эти ножницы называются стуловыми, потому что иижним отогнутым костылем они прочно забиваются в стул или пол. Для резания левой рукой подают и направляют материал между лезвиями ножниц, а правой — поднимают и опускают верх-
нюю рукоятку их.
Рис- 10-	Для стуловых ножниц от-
ношение плеч берется равным от 3 до 4; размеры всех прочих частей берутся ббльшими, чем у ручных ножниц, поэтому ими можно разрезать листы стали до 2 мм толщины. Расчет работы стуловых ножниц производится по той же формуле:
Р=1,4 Ж
причем в этих ножницах выигрыш в сило получается равным от 6 до 8, если разрезаемый материал находится в середине длины лезвий Л; следовательно действующую силу надо принимать в 30—80 кг и по этой силе определять толщину разрезаемо-ю материала.
Конструктивные размеры стуловых ножниц примерно такие:
Длина ветвей Л........
Вся длина L ..........
Ширина щек В
Толщина щек у об} ха 1
„	„	„ лезвия k
Угол а лезвий ........
. 100 ч-250 мм
. 4-4-54
. 0,24
. 0,024 4- 5 мм
. 0,014 2,5 мм
. 75 —85°
Сечение в ручках делается: у шар-
нира— равное сечению щек, а на концах	И-
у ручек —равное половине его.
Кроме указанных двух основных типов ножниц, в наших мастерских применяются часто ручные рычажные ножницы, изображенные на t рис. 11. Эти ножницы представляют собою рычаг второго рода, у которого на одном конце находится шарнир (точка опоры), затем на расстоянии 1/4 — Vg длины рычага от шарнира — режущее лезвие (сопротивление резанию — сила/3), и на другом конце рычага прилагается действующая на него сила. Благодаря такой конструкции рычага получается выигрыш в силе не менее как в 3—4 раза.
Кроме того действующая сила передается ие непосредственно к концу
лезвия (рычага) ножниц, а посредством второго рычага /. тоже второго рода, у которого точка опоры на одном конце, точка сопротивления— в В, а точка приложения силы — на втором конце рычага А. Отношения плеч в этом рычаге берутся обычно от 25 до 50, при длине рычага от 500 до 750 мм. Поэтому рычаг дает выигрыш в силе от 25 до 50 раз, а общий выигрыш в силе во всем механизме получается 3 (25н-50) = 75н-15О. Благодаря этому на таких ножницах можно разрезать сталь и железо толщиной от 3 до 5 мм.
Конструктивные размеры ножей описываемых ножниц берутся в следующих границах:
Длина А.................
Ширина В ...........
Толщина Т...............
Угол заострения а ......
150-4-250 мм
0,4Д
0,04Д -}-10 мм
75-85°
Кроме указанных ручных ножниц, в наших мастерских применяются параллельные ножницы (рис. 12). Они состоят из нижнего горизонтального
ножа, неподвижно закрепленного в станине, и верхнего наклонного ножа, перемещающегося вверх и вниз вместе с ползуном пресса. Угол наклона ножей берется обычно равным 9°, а угол заострения ножей—в пределах 80—87°. Для уменьшения трения задних поверхностей ножей об изделие они сделаны с наклоном к-вертикали в 1,5 — 3°.
Размеры ножей в зависимости от длины разрезаемого металла можно брать такие:
Длина А...................150-е-1500	мм
Ширина В . ...............0,05Д	-f- 75 мм
Толщина Т................0,2В
Диаметр болтов rf........ 0,757*
Угол заострения а........ 80— 87°
На рис. 13 показаны круглые ножницы, применяемые для разрезания материала на круглые диски. Разрезаемый лист закрепляется между центрами бабки, изображенной слева от ножей; вращая лист около этого центра и раз-
31
резая его дисками ножниц, получают изделие в виде диска. Ножи круглых ножниц делаются в форме усеченных конусов, насаженных на валики, вращающиеся в различные стороны.
Размеры круглых ножей можно брать такие:
Наибольший диаметр D..........50 -ь 150 мм
Толщина В.................. ..	O’,1Z)4-Юж.и
Угол заострения а............. 85 — 87°
изготовляются по большей части из Реже берут стали специальные: вольфрамовую — с 0,6—0,75% W , — с 0,2—0,3% С, 1,4—1,5% Сг,
Изготовление ножниц. Ножницы i углеродистой стали с 0,8—1,2% С. марганцевистую—с 2% Мп и О,8°/оС; и 1—1,2% С; хромо-никеле-ванадиевую 3—4% Ni и 0,2—O,3°/oV. Специальные стали имеют большую стойкость, чем углеродистые, и поэтому им следует отдавать предпочтение.
Ручные ножницы изготовляются из одного куска стали, стуловые же из— двух различных сталей: режущие ветви из твердой инструментальной, а ручки из стали сварка позади шарнира) на 25—50 мм. Порядок операций при изготовлении ножниц следующий : ковка или штамповка, отжиг, шлифовка, сверление отверстия шар-вУтде обеих ветвей ножниц
Рис. 13.
машиноподелочной с 0,3 —0,4% С; их производится замка (отверстия
нира, сборка, закалка и отпуск в собранном
(чем достигается получение совершенно одинаковой твердости), точка лезвий и шлифовка наружных поверхностей.
Рычажные ножницы изготовляются на механических станках для холодной обработки примерно в следующей последовательности операций: разрезка материала, строжка или шлифовка, строжка или фрезеровка режущего лезвия и сверление отверстий под скрепляющие болты, закалка и точка.
Круглые ножи обрабатываются на токарных станках и шлифуются на кругло-шлифовальных станках.
При закалке длинных ножей легко происходит их коробление. Чтобы уменьшить последнее, необходимо охлаждение ножей весги в каких-либо прочных приспособлениях, которые не давали бы им возможности коробиться. Второй мерой, уменьшающей коробление, является нагревание ножа не по всей его ширине, а только режущих кромок на глубине 20—30 лтщ, что можно осуществить, нагревая ножи тоже в каких-либо защищающих приспособлениях или же в свинцовой или соляной ванне длиной немного более длины ножей.
В практике наших заводов редко бывают такие длинные ванны, поэтому нагревание ножей чаще всего приходится осуществлять на поду пламенной печи. Нож при этом надо ставить на ребро (на обух), так -как только при таком положении он мало покоробится. Охлаждение ножа лучше всего
32
производить в вертикальном его положении, т. е. опуская его узкой стороной, для чего потребуется иметь бак глубиной немного более длины ножа. Охлаждающей жидкостью могут быть: соленая вода 30—40°, растительное масло и нефть. Отпуск можно делать на поду той же пламенной печи при температуре 220—275°. Все отверстия в ноже должны быть перед закалкой плотно забиты асбестом.
Небольшое колебание (до 3—5 мм) длинных ножей по всей их длине не считается браком, так как онб уничтожается при привертывании ножа к его станине.
4.	Кусачки.
Теория резания и конструкции кусачек. Инструмент кусачки, изображенный на рис. 14, применяется для разрезки круглой проволоки
н реже для разрезки плоского материала. Во время работы левой рукой материал вводится в зев губок, а правой — сдвигаются ручки кусачек. Отношение плеч в простых кусачках берется равным от 5 до 10, в составных— от 10 до 30, поэтому последними резать легче.
Действие кусачек происходит по следующей формуле:
Рис. 14.
Р=^-К,
4
где: Р — усилие для разрезания проволоки; d — диаметр ее в миллиметрах; К—сопротивление резанию * 1 мм? данного материала. Подставляя в эту формулу значения силы, действующей на лез'
вия, значения К, мы получим наибольший диаметр перерезаемой проволоки.
Конструктивные размеры кусачек берутся такие:
Общая длина (в зависимости от диаметра разрезаемого
металла) в простых кусачках....................75-ьЗОО	мм
Общая длина в составных кусачках.................ЮО-г-200	мм
(причем длины идут через 25 мм)
Ширина режущих лезвий  ..........................15-j-	40 мм
Угол а лезвий...................................60°
Изготовление кусачек, в качестве материала для кусачек чаще всего применяется углеродистая сталь с содержанием 0,8—1%С. При выборе стали нужно особенно следить за однородностью ее состава и механических качеств, чтобы каждая пара губок имела одинаковые твердость и стойкость.
Для составных кусачек твердая сталь идет только на губки, а ручки делаются из машиноподелочной стали с содержанием 0,3—0,4°/оС.
Последовательность операций при изготовлении кусачек примерно следующая: штамповка, отжиг, фрезеровка пазов, сверление отверстий, изготовление шарниров, шлифовка, сборка, закалка и отпуск в собранном виде, окончательная шлифовка и заточка лезвий.
3 М. А. Соколов.
5.	Зубила и крейцмейсели.
Резание зубилом и крейцмейселем. Эти инструменты (рис. 15 и 16)
применяются для разрубки заготовок на несколько частей, а чаще всего — для срубания с поверхностей изделий излишнего слоя металла. Разница между ними та, что зубило (рис. 15) имеет широкое режущее лезвие и поэтому снимает широкие стружки, а крейцмейсель (рис. 16) делается с узким режущим лезвием для снятия узких стружек (в пазах и отверстиях).
Работа этими инструментами производится следующим образом: зубило (или крейцмейсель), удерживаемое левой рукой, ставится режущим лезвием на обрубаемую поверхность, примерно под углом в 30—35° к ней,
а молотком, находящимся в правой руке,
наносят удары по головке зубила (нли крейцмейселя). При этом лезвие врезается в материал, как изображено на рис. 17, и срезает его на толщину t.
Рис. 16.	Рис. 17
Чтобы лезвие легче входило в материал и для уменьшения трения материала о нижнюю поверхность инструмента, последний ставится так, чтобы между его нижней поверхностью и поверхностью изделия получался небольшой угол 7, который мы в дальнейшем будем называть углом зазора или задним углом. Благодаря такому положению инструмента условия его работы существенно отличаются от условий работы клина, так как уменьшается трение задней грани зубила о поверхность изделия.
Величина заднего угла 7 берется небольшая, примерно от 2 до 8°, в зависимости от твердости обрабатываемого материала и от того, на какую глубину надо рубить зубилом.
Производительность рубки зависит от действующей на зубило силы удара молотка и от скорости работы рубки, т. е. от количества ударов в минуту. Чем больше сила удара молотка, тем большего сечения можно снять стружку с изделия; чем больше ударов производится в минуту, тем более стружки снимается в единицу времени.
Сила удара обусловливается весом (массой) молотка, величиной взмаха им и быстротой удара: чем больше эти величины, тем больше сила удара.
Вес молотка надо брать в зависимости от величины сечения снимаемой стружки, и чем она больше, тем тяжелее должен быть молоток. Но так как величина сечения стружки зависит от ширины зубила, то вес молотка 34
также должен быть пропорционален последней. Из своей практики мы вывели заключение, что каждый 1 мм ширины зубила требует не менее 40 г веса молотка.
Конструкция зубила. Главный размер зубила — это ширина В его режущего лезвия. Она берется в зависимости от подлежащей снятию ширины стружки, а последняя обусловлена величиной изделия. Наименьшая ширина стружки — 5 мм, наибольшая — 25 мм. Размеры В надо брать такой же ширины. Остальные размеры зубила выведем в соответствии с его основным размером В'.
Ширина В.............5-г-25 мм	Длина оттянутой части	А .	. 254-15	мм
Длина L............	.554*75 мм , головки Ж..................0,75 £
Ширина Е.............0,8	1,2 В	Ширина головки Р.........0,75 Е
Толщина Г............0,66 £ ’	Толщина головки Л .	. .	.0,75 7’
Толщина лезвия С .0,15 4* 1,5 мм Радиус закругления R . . . 0,5~0,75Е
Величины угла а для различных металлов надо брать следующие:
Чугун, бронза и	твердая .сталь .	. 75°	Медь и латунь.........  45°
Средняя сталь......................70°	Алюминий и цинк.........35°
Мягкая сталь......................60°
Вес молотка в граммах выразится:	30В4-50-.-250, причем
молотки меньшего веса применяются для легкой рубки, а большего веса— для тежелой рубки.
Эти формулы, связывающие все размеры зубила с основным его размером — шириной режущего лезвия,—выведены нами для зубил нормальных размеров, наиболее часто применяемых в слесарной практике. Иногда приходится отходить от этих формул, особенно при выборе длины, когда нужно рубить в длинных втулках и глубоких отверстиях.
Употребительные размеры слесарных зубил даны в табл. 7, которая составлена на основании данных формул.
ТАБЛИЦА 7.
Размеры слесарных зубил.
Ширина	5 . .	5	10	15	20	25	Длина А . .	. 25	35	45	55	65
Длина L .		100	125	150	175 200		Длина М .	. 4	7,5	11	15	19
Ширина	Е . .	5	10	15	20	25	Ширина Р.	. 4	7,5	11	15	19
Толщина	Т . .	3	6	10	12	16	Толщина k .	. 2,5	4,5	7,5	9	11
Толщина	С . .	2	2,5	3	3,5	4						
Кроме формы сечения зубильной стали, изображенной на рис. 15, применяется довольно часто восьмигранная форма и очень редко — круглая. Обе они хуже эллиптической формы, так как держать в руках подобные зубила затруднительнее: восьмигранное натирает на руках мозоли, а круглое не может быть прочно захвачено рукой и легко вращается во время работы.
Конструкция крейцмейселя. Крейцмейсель по своей конструкции сильно отличается от зубила: ширина его лезвия В берется от 2 до 10 мм, в зависимости от ширины вырубаемого им паза. Вес молотка и здесь надо выбирать в соответствии с величиной сечения стружки, а следовательно и шириной лезвия В крейцмейселя. Мы считаем, что для получения высокой производительности рубки на каждый 1 мм ширины лезвия надо брать не менее 80 г веса молотка.
3*	.	35
Конструктивные размеры крейцмейселя можно брать следующие:
Ширина лезвия В.........2	10 мм
«< Вся длина L............10S 4-100 мм
Ширина Б................2,5В
Толщина Т...............0,662?
» лезвия С...........0,25В + 1,5 мм
Длина оттянутой части А . . 5B-J-20 мм
, щек F...... . . 4В-|-10 мм
Ширина щек .............ЗВ 4-5 мм
Толщина оттянутой части О . 0,9В
Длина наклонной части S* . . £4-5 мм
„ головки М ...... 0,75В
Ширина головки Р........0,75Е
Толщина головки k.......0,75Г
Угол крейцмейселя а ... . 40—75°
Радиус /?...............0,5—0,75В
Вес молотка в граммах: Р = 60S -+- 50 ч- 250.
1
Употребительные размеры крейцмейселей даны в табл. 8, составленной на основании приведенных формул.
ТАБЛИЦА 8.
Размеры слесарных крейцмейселей.
Ширина В .. 2 4 6 8 10
Длина L . . . .120 140 160 160 200
Ширина Е . . . Толщина Т . . Толщина С . . Длина А . . . Длина Е. . . . Ширина N . . Толщина О . . Длина S . . . Длина М . . . Ширина Р . . Толщина k . .
5	10	15	20	25
3-	6	10	12	16
1,75 2,5 3 3,5 4
30	40	50	60	70
18	26	34	42	55
И	17	23	29	35
1,8 3,2 4,8 6,4 8
7	9	11	13	15
4	7,5	11	15	19
4	7,5	11	15	19
2,5 4,5 7,5 9 12
Форма режущего лезвия крейцмейселя выбирается в зависимости от очертаний дна паза, которые он должен придать изделию. Так для прорубки канавок для смазки в подшипниках и направляющих плоскостях движущихся механизмов лезвие делают полукруглым или в виде ромба, как ‘ это изображено на рис. 18. Размеры берутся такие: диаметр тела D — от 5 -до 25 мм, вся длина L = 5D-}-75 мм, оттянутая часть — половина всей длины крейцмейселя.
На рис. 19 показано зубило для пневматических молотков. Конструктивные размеры таких зубил установлены ОСТом:
Ширина лезвия В ... . 15-4-30 мм Общая длина L ..... . 180 мм Длина I,..................120	мм
„ 12....................27	мм
«	  33	мм
. А.....................63	мм
Ширина Е для легких зубил 22 мм
„ Е „ тяжелых , 26 мм Диаметр D................1^,5 и 20 мм
Ширина к.................14,8 и 16,5 мм
Угол заострения з ... . 70—85°

Эти зубила затачиваются иногда е едкой стороны, как стамески, что способствует более легкому их врезанию в обрабатываемый материал.
Изготовление зубил. В качестве материала для зубил берется большей частью углеродистая сталь с 0,8—О,9°/о С. Реже применяются специальные стали: 1) вольфрамовая состава: 0,6 —0,7% С, 3—4% W; 2) хромистая состава: 0,3—0,5% С, 1—1,5% Сг и 3) кремнистая состава: О 4__0,5% С, 2% Si. Специальные стали отличаются большою вязкостью
и' стойкостью; особенно в этом отношении хороши вольфрамовая и хромистая стади, из которых по большей части делаются пневматические зубила.
Обыкновенные зубила изготовляются в такой последовательности: отковка, обдирка и заточка на наждачном круге и наконец закалка. Пневматические зубила сначала обтачиваются на токарном станке, фрезеруются и оттягиваются в кузнице, затачиваются на наждачном точиле и наконец закаливаются. Самая серьезная операция при изготовлении зубила — это его закалка.
Рис. 19.
Несмотря на всю простоту этого инструмента, его очень часто портят плохой закалкой. Признаком брака обычно служат трещины и хрупкость в режущем лезвии, что является результатом слишком сильного перегревания стали во время ковки и закалки. Во избежание этого следует брать температуру нагревания при ковке не выше 900° (оранжевый цвет каления), а при закалке: углеродистой стали — не выше 780—800°, а сталей специальных— не выше 830—850°. Отпуск зубила надо вести одновременно с закалкой на побежалые цвета — от пурпурового до синего цвета, в зависимости от твердости обрабатываемого материала. В пневматических зубилах головку следует закалить в масле при температуре 780°, а затем отпустить при 500° с охлаждением в масле. Такой сильный отпуск придает головке большую упругость и вязкость, необходимые ей для того, чтобы она не могла ломаться от ударов молотка: незакаленная головка быстро разбивается.
Работа зубилами. На производительность рубки сильно влияют следующие факторы: вес молотка, сила удара и количество ударов в минуту. Вес молотка выбирается в зависимости от величины сечения стружки и величины зубила, а также и ог физической силы работника. Для взрослых рабочих молоток берется весом от 600 до 800 г, а для подростков — от 400 до 600 г.
Сила удара зависит от длины ручки молотка и главным образом от физической силы работающего. Длину ручки берут в пределах от 280 до 400 мм. ем больше физическая сила, тем производительнее будет рубка. Разница в п??ледней может доходить до 50%.
При рубке широких плоскостей выгоднее произвести работу следующим
37
образом: сначала прорубить узкие канавки крейцмейселем, как показано на рис. 20, а затем оставшиеся широкие полоски срубить широким зубилом. Рубка идет скорее и с меньшей утом-
чается в пределах 0,25—0,5 мм. наших заводов указана в табл. 9.
ляемостью работающего при малой толщине срубаемого слоя, чем при большой.
Смазка при рубке применяется с целью придания изделию более гладкой поверхности, но только для вязких и мягких металлов, как медь и железо. Обычно режущее лезвие смазывают салом, минеральным маслом и мыльной водой. Металлы хрупкие, как чугун, рубятся всухую.
Точность обработки зубилами полу-Производительность рубки по данным
ТАБЛИЦА 9.
Расход времени при рубке прямых плоскостей под лииейку.
Толщина срубаемого слоя t мм	Расход времени мин./глй срубаемой площади		
	Обрабатываемый материал		
	Сталь средн, тверд.	Чугун среди, тверд.	Бронза
1	0,25	0,10 .	0,18
2	0,45	0,16	0,28
3	0,65	0,20	0,42
4	0,85	0,25	0,60
5	1,10	0,30	0,80
6. Ножовки.
Конструкции НОЖОВОК. Ножовка (рис. 21) представляет собой сложный режущий инструмент со многими резцами на лезвии. При движении ножовки по обрабатывае-
мому металлу каждый ее зуб снимает слой металла небольшой толщины (рис. 22). Чтобы уменьшить трение боковых поверхностей ножовки о
стенки разрезаемого изде-	Рис. 21.
лия, необходимо ширину k
зубьев ножовки делать немного больше толщины ее Т, что показано на рис. 23.
Станки Для ножовки изображены: на рис. 24 — для ручной разрезки и на рис. 25 — для машинной разрезки.
Длина ножовки, т, е. расстояние между ее отверстиями, должна быть
\ больше ширины разрезаемого изделия на 150—250 мм. Слишком большая длина способствует прогибанию и дрожанию ножовки во время резки, ' слишком малая длина мало производительна в работе.
Если обозначить диаметр или ширину разрезаемого изделия через D, то длину ножовки и остальные размеры ее можно взять следующими:
L ; . . . .D+ 150ч-250 мм В. • . . . 0,067.
Т ..... . 0,05В
k.........Т 0,25 4- 0,5 мм
d.........0,2В ,
Наиболее ходовые размеры ножовок даны в табл. 10.
ТАБЛИЦА 10.
Размеры слесарных ножовок.
д?ииа L ...........150	200	250	300	350	400	500	600
Ширина В........ Ю	12	15	18	20	25	30	35
Толщина 7 ........ 0,5	0,6	0,75	0,8 ' 1	1 25 1 5	2
Ножовки длиною от 150 до 300 мм применяются для ручной работы, а длиною от 300 до 600 мм — для работы на приводных станках.
Угол а зубьев, а также профиль впадины делаются обычно в 55—65°, передняя режущая грань зубьев выполняется вертикальной.	'	*
шаг t ножовки берется в зависимости от твердости, вязкости, а также ков* величины поверхности разрезаемых металлов. Так для мелких прут-булуТ°НКИХ пластин и т- п‘ ег0 берут равным 0,8 мм: иначе крупные зубья туньи Застревать в металле. Для металлов мягких и вязких, как медь, ла-ные зубк Шаг должен быть не более 1 мм: в противном случае круп-
‘У я будут вязнуть в металле. Для металлов твердых, как чугун и твер
39
дая сталь, шаг берется около 1,2 мм-, для мягкой стали и железа — около 1,8 мм, так как у первых стружка мелкая, а у вторых — крупная. Кроме того на величину шага оказывает влияние способ работы ножовкой: при ручной работе шаг необходимо брать /меньше, чем при машинной, потому что в первом случае ножовка легко изгибается в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а последнее возможно только при мелком зубе; ножовки ручные с крупным зубом вследствие этого скорее и легче лома-/ ются, чем ножовки с мелким зубом.
На практике обычно ножовки выбираются не по величине шага зубьев, а по числу зубьев, приходящемуся на 1 погонный дюйм ножовки. В табл. 11 даются числа зубьев Z на 1" длины ножовки в зависимости от характера работы.	,
ТАБЛИЦА 11.
Числа зубьев ножовок.
Разрезаемый материал	Шаг t мм	Число зубьев Z на 1"
Чугун, инструментальная сталь .	1,2—1,8	20—14
Мягкая сталь, железо		1,8 —2,5	14 — 10
Медь, латувь	 Мелкие трубы, прутки, тонкие	1,0 —1,6	25 — 16
ЛИСТЫ		0,8 — 1,2	32 — 20
Алюминий		1,8 —2,5	14 — 10
Шаг и числа зубьев даны двоякие: меньшие шаги надо применять при ручной работе или при малых поверхностях разрезаемых изделий, большие шаги — при приводных ножовках или при широких разрезаемых поверхностях.
В последнее время некоторые заводы начали выпускать ножовки с зубьями различной величины: в начале полотна ножовки зубья делаются малого шага, а затем, по направлению к задней ее части, они постепенно увеличиваются. Такая конструкция способствует более легкому резанию и более плавному ходу ножовки, так как зубья благодаря передним мелким зубьям врезаются в метал постепенно и легко.
В ножовках больших размеров (Z. не менее 400 мм~) к крупным разрезным станкам шаг берется: для твердых металлов—3 мм, для мягких — 6 мм.
Разводка зубьев применяется для того, чтобы они не вязли в пропиле, а бока полотна не терлись о боковые стенки пропила. Величина развода выбирается так, чтобы ширина k пропила была больше толщины Т полотна на 0,25—0,50 мм. Разводку в мелких шагах производят большей частью волнистую, примерно так: 2—3 зуба отводят вправо, 2—3 зуба влево; разводку в крупных шагах делают по очереди, по одному зубу: один зуб влево, другой вправо. В зубьях средней величины иногда разводят иначе: один зуб влево, другой вправо, третий не разводится, четвертый влево, пятый вправо и т. д. Такая разводка является переходной от разводки первого типа (волнистой) ко второму типу (разводке по очереди).
10
Рис. 25.
Изготовление НОЖОВОК. В качестве материала для ножовок употребляют: мягкую сталь с содержанием углерода не более 0,2%, обыкновенную углеродистую с 1%С и специальные — вольфрамовую и хромистые—с содержанием: 1%С и °>5—0,75% w и Сг* Мягкая сталь в целях придания ей большой твердости должна быть искусственно науглерожена, остальные же стали закаливаются обычным способом. Стали специальные дают ббльшую твердость и главным образом — ббльшую стойкость в работе, так кЗк они медленнее изнашиваются и истираются, чем углеродистая сталь; поэтому есть смысл применять их для ножовок.
Изготовление ножовок ведется в следующем порядке: разрезка полосовой стали на отдельные полотна; пробивка круглых отверстий на концах; нарезка зубьев, выполняемая либо 'строганием на специальных станках, причем полотна собираются в пачки, и строгание производится по одному зубу во всей сборке полотен, либо фрезерованием на фрезерных станках фрезами длиной на всю длину ножовки; разводка зуба, производимая или штампованием на прессах или же прокаткой между специальными вальцами; термическая обработка.
Дня мягкой стали термическая обработка состоит в цементации и последующей закалке, а для твердой — в обыкновен-
ной закалке. Цементацию
обычно проводят в порошках из 60—70% древесного угля и 40—30% соды, поташа, углекислого бария или костяного угля. В результате закалки и отпуска ножовка должна иметь большую упругость и допускать сгибание ее в окружность, т. е. чтобы концы ее могли сходиться друг с другом. При цементации надо остерегаться высоких температур (больше 900°), иначе структура стали получится крупнозернистая, а сама ножовка будет хрупкой и слабой в работе. Мы рекомендуем цементировать при температуре в 850—875°, а после цементации производить отжиг при 850°, чтобы уничтожить в стали крупнозернистое строение, причину хрупкости и ломкости. После отжига закалка ведется обычным способом при 760—780°, а загем делается отпуск при 200 — 250°. Если ножовка при закалке покоробится, 4 ее можно легко выправить рихтовкой стальным острым закаленным молотком.
Работа ножовками. Для получения большей стойкости ножовки необходимо натягивать ее возможно туго в станке посредством барашка, навинчивающегося на выдвижную державку ножовки.
Установка ножовки во время работы должна быть такой, чтобы она
резала при движении вперед от рабочего; при обратном ходе ее надо немного поднимать, чтобы она не тупилась.
Размах ножовки должен быть возможно большим, чтобы большее количество зубьев принимало участие в резании и чтобы все они равномерно работали и изнашивались. Нормальной величиной размаха надо считать длину, равную двум третям общей длины полотна.
Нажатие рук на ножовку должно быть одинаковым на оба конца; установка рук показана на рис. 26; нормальное положение ножовки должно быть всегда горизонтальное. Величина нажатия определяется в соответствии
с твердостью и размером поверхности разрезаемого металла: чем он тверже и чем больше поверхность' разрезания, тем сильнее должно быть нажатие на ножовку, и наоборот. Нормальная величина нажатия соответствует примерно 1 кг на 0,1 мм толщины полотна.
В начале резки нажагие должно
Рис. 26.
приводных — 60—70 в 1 мин. при нии — 80—120 в 1 мин.
быть незначительным, иначе ножовка может погнуться в сторону и не взять металла; когда же будет сделан маленький пропил, то сила нажнма может быть увеличена, так как ножовка будет хорошо направляться пропилом: пропил не даст ей возможности изгибаться.
Количество движений-ходов п обычно принимается таким: для ручных ножовок — 40—50 в 1 мин.; для боте без охлаждения, а при охлажде-
Работа вручную чаще
всего ведется без охлаждения, но, чтобы
уменьшить трение полотна о стенки пропила, полезно все-таки применять густую смазку в виде сала и графитной мази (на 2 части сала 1 часть графита). Эта густая смазка долго держится на плотне инструмента и уменьшает трение его о стенки пропила. При приводных ножовках, особенно быстроходных, надо применять мыльную воду или деревянное масло; при разрезании алюминия следует поливать ножовку керосином или скипи
даром.
Производительность резки зависит от ширины разрезаемого профиля. (Гак например полосовое железо разрезается быстрее, если разрезать ножовкой узкую его грань, а не широкую. Кроме того производительность обусловлена сложностью профиля разрезаемого изделия: чем он'проще, тем скорее идет разрезание. Если например взять круглый и коробчатый или двутавровый профили одинакового сечения, то круглый профиль разрезается в 2 раза быстрее, чем фасонные.
Производительность ножовки в 300 мм длиной можно считате нормальной, если она за каждый свой проход прорезает площадь стали средней твердости следующих размеров: в профиле круглого и квадратного сечения — 1,25 мм*, в угловом, полосовом и кольцевом—1 мм* и в профилях короб-чаюм и двутавровом — 0,75 мм*.
Разрезание чугуна средней твердости идет в 2 раза скорее, бронзы — в 1,8 раза скорее, латуни — в 2,5 раза скорее, чем стали средней твердости. Поэтому можно принять величины пропилов за один ход ножовки следующими:
42
Лчя стали средней твердости: /= 1,25 мм?
»	чугуна	„	„	У	=2,50	.
,	бронзы	,	.	у	= 2,25	„
»	латуни	,	.	У	=3,1	„
Пример, Требуется определить время разрезки круглой стали диаметром £) = 50 мм. Примем число ходов ножовки в 1 мин. равным 60. Площадь поперечного сечения разрезаемого изделия будет равна:

тс.50-50	_
--------= 196а, 5 мм?. 4
При 60 ходах ножовки в 1 мин. время разрезки изделия окажется’.'
Г =
f-ti
1963,5
1,25.60
— 26,2 мин.
Стойкость ножовки зависит главным образом от сорта ее стали и закалки. Так например ножовка из углеродистой стали средних качеств в 300 мм
..„Длина напильника-
'Hoi ’Pl6P0 'Грань !Ъткл Хвост чР>чм
Рис. 27.
длиной работает до полного затупления: на мягкой стали — 8 час., на твердой— 4 часа.
При плохой закалке стойкость уменьшается в 2—3 раза. Ножовки крупные (А = 500—600 мм), изготовленные из специальной стали, работают: на мягкой стали — 40 час., на твердой — 20 час.
Износившиеся ножовки обычно поступают в лом, однако их можно отжигать и снова перерезать, и таким образом опять пускать в работу.
Рис. -
Рис. 29.
а крупных ножовках (L — 500—600 мм) »мы лично проводили такое возобновление, и результаты получались весьма хорошие.
7. Напильники.
Конструкции напильников. Напильник (рис. 27) применяется для снимания слоя металла на небольшую толщину. Эта операция изображена на рис. 28, где напильником под давлением левой и правой руки работающего срезается слой металла. Для осуществления такого резання необходимо придать инструменту форму ряда зубьев, насеченных по всей ширине напильника (рис. 29), причем угол впадины делается в 60—75°. Тогда каждый 43
из зубьев будет при свеем движении па поверхие'сти изделия снимать слой металла, толщина которого колеблется в пределах от 0,005 до 0,25 мм. Общая ширина стружки равна ширине напильника, а толщина зависит от величины шага, или крупности его зубьев, а также от силы давления рук на напильиик. Чем крупнее зубья напильника, тем большую толщину металла они могут снять за один раз.
Все напильники й зависимости от характера производимой ими работы делятся по крупности зубьев на несколько классов, указываемых в табл, 12.
ТАБЛИЦА 12.
Сорта насечек напильников.
Название Насечки	Шаг зубьев t мм	Число зубьев Z на 1"	Назначение насечки
Самая крупная .	1,58—1,27	16-20	Самая грубая работа, когда требуется снять большое количество металла-
Крупная ....	1,27—1,06	20—24	Снимание меньшего слоя металла
Драче вая ....	1,06-0,85	24—30	Предварительная подготовка изделий к более точной отделке
Полуличная . .	0,85—0,63	30-40	Отделка изделий с малой точностью
Личная		0,63—0,42	40—60	Отделка изделий с большой точностью
Бархатная . . .	0,42—0,25	60—100	Очень точная и тонкая отделка изделий (шаблоны, штампы)
Типы этих насечек показаны на рис. 30 и 31. Точность их работы зависит от размера зуба: крупные насечки дают точность от 0,2 до 0,5 мм, личные—от 0,02 до 0,1 мм и бархатные — от 0,005 до 0,01 мм.
- Форма насечки зубьев делается двоякая: ординарная и двойная.
Ординарная насечка, т. е. сделанная в один ряд, применяется для опиловки самых мягких металлов, как алюминий, баббит, цинк, свинец, а также для специальной заточки пил лесопильных рам. Для первых работ она всегда берется очень крупной, а для последней—полуличной и личной.
Двойная насечка является наиболее распространенной при обычных слесарных работах. Она применяется для опиливания прочных металлов, как сталь, чугун, бронза и медь. Так как сопротивление этих металлов резанию весьма значительно, то пилить их ординарными зубьями вследствие широких стружек, снимаемых каждым зубом напильника, было бы очень трудно. Для того чтобы разделить стружку на несколько более мелких по длине стружек и тем уменьшить сопротивление металла резанию, применяются мелкие, узкие зубья, полученные посредством второй более мелкой 44
перекрестной насечки, Как это изображено на рис. 32 и 33. Первая насечка называется основной, или нижней, вторая — верхней. Так как на-
Рис. 33.
Рис. 32.
значение верхней насечки заключается только в разделении широких зубьев нижней на несколько коротких зубьев, то глубина ее делается несколько меньше глубины последней.
46
Направление зубьев к оси напильника у обеих насечек установлено нормами ОСТа: угол а наклона нижней насечки с осью напильника должен быть равен 55°, а верхней, насечки с осью — р = 70°, причем эти углы берутся одинаковыми для обработки различных металлов. Многие заводы берут их в зависимости от твердости опиливаемых материалов. Величины этих углов даиы в табл. 13.	'
ТАБЛИЦА 13.
Углы наклона насечек к оси напильника.
Обрабатываемый материал	Углы наклона насечек к оси напильника	
	Нижняя насечка	Верхняя насечка
Твердый; бронза, чугун, сталь. . .	55-85°	55—65° '
Средний: сталь, бронза	 Мягкий; медь, латунь, баббит, алю-	40-50°	65-80°
МИНИН	•	. . . .	30—35°	80—90°
с такими углами дают, как
Насечки
заводов, большую производительность в
показывает практика пилорубных снимании стружки.
Рис. 34.
Для того чтобы зубья могли снимать стружку всей поверхностью, т. е. осей шириной напильника, необходимо их располагать не в одну линию вдоль оси, а в шахматном порядке, как это показано на рис. 33. С этой целью шаг зубьев верхней и нижней насечек делается различным, причем обычно ои беретси в отношении 2/3 или 3/4, т. е. шаг зубьев верхней насечки меньше нижней.
Для обработки мягких материалов, как дерево, рог и т. п., применяются насечки в виде отдельных пирамидальных зубчиков (рис. 34). Такие напильники называются рашпилями.
Форма напильников. Форма сечения напильника зависит от формы обрабатываемой поверхности. На рис. 35 показаны главные формы напильников, а на рис. 36—их сечения. По своей форме напильники делятся на: 46
плоские (рис. 36 а) -Д1Я опиливания плоскостей, квадратные (Ь} — для квадратных отверстий; трех! ранные (с)—для входящих углов; круглые (</)—для
круглых Отверстий; полукруглые (е)—для вогнутых поверхностей; плоскозакрутленные(/), карасики (g), ключевые (/г), баретные (i) и ножовые (А)—менее распространенные и при-
меняемые для выпиливания в мелких изделиях углублений, пазов и углов. Первые формы применяются с различными насечками: крупной,средней и мелкой, а последняя группа имеет по большей части мелкую насечку.
Напильники квадратного сечения больших размеров называть ются брусовками и
применяются главным образом для грубой опиловки изделий, когда требуется снять много металла. Способ употребления напильников показан на рис. 37.
У большинства напильников сечение не одинаково по всей рабочей длине, а постепенно убывает к концу—носу. Такая форма поверхности
Рис. 37.
необходима для правильной работы инструмента, ибо только при этом условии можно его выпуклой частью выполнить правильную плоскость. Кроме того бла-47
годаря выпуклой форме соприкасание напильника с изделием происходит по небольшой поверхности, вследствие чего можно, прилагая сравнительно небольшое усилие (не более 10—16 кг), снимать с металла слой довольно значительной величины. Если бы напильнику было дано совершенно одинаковое сечение и все поверхности его были сделаны плоскими, то пилить им было бы очень трудно, а выпилить плоскость—невозможно.
Но из этого правила есть и исключения. Так например плоские тупоносые напильники делаются почти одинакового сечения по всей длине « применяются большей частью для отделки широких поверхностей после драчеваго напильника, когда необходимо загладить поверхность и приготовить ее к дальнейшей более точной обработке: шабровке, притирке или шлифовке.	Л
Рис 38
Размеры и формы напильников нормализованы ОСТом. Так на рис 38 дана форма остроносого плоского напильника, размеры которого можно принять по таким формулам:
Длина напильника L......... 75— 500 мм
. средней “асти Z, .	.	0,5£
„ хвостовой части 12 .	0,27. + 20
Ширина в середине В ...	0,17
„ на конце b............	0,057
Толшнна в середине Н . . .	0,0257 -f-1
, на конце h . .	0,01257 -I- 1,5
Ширина в хвостовой части С 0,0057 -f-1 Радиус у хвостовой части г .	025S
е............................ 0,5В
Угол наклона насечки к оси.
нижней основной а .	55°
„	верхней перекрестной ?	70°
Напильники других форм строятся по таким же примерно отношениям.
Выбор напильников по длине. Длина напильника (т. е. длина его насеченной части) берется от 75 до 500 мм, причем эти размеры меняются так; от 75 до 250 мм — через 25 мм, а от 250 до 500 мм —• через 50 мм.
Длина напильника выбирается в соответствии с длиной обрабатываемого изделия. Для получения более правильной и точной поверхности изделия длина напильника по нашим наблюдениям должна превосходить длину (нли ширину) опиливаемого изделия на 150—200 мм. Так, чтобы правильно выпилить изделие в 50 мм длиной, необходимо опиливать его напильником в 200 мм. Слишком длинным напильником трудно правильно балансировать и удерживать его в горизонтальном положении, а вследствие этого трудно правильно выпилить плоскость. Слишком же короткие напильники малопроизводительны, так как размах их очень небольшой и к ним нельзя 48
приложить большого давления рук. Для окончательной отделки изделий можно применять напильники малой длины.
Кроме указанных форм напильников, наиболее часто применяемых в слесарном деле, имеются напильники особой формы, так называемые надфили (рис. 39) Они применяются главным образом при производстве мелких инструментальных работ при изготовлении шаблонов, штампов, плашек и т п. Формы их сечений обычные, длина—от 100 до 150 мм. Насечка надфилей
©	11	'• Д7,7,'~".............................„,)
/
О	..
делается на половине или на одной трети их длины, а остальная часть служит ручкой; насечка—чаще всего полуличная, личная и бархатная
Форма ручки напильника должна быть такой, чтобы последний легко было держать в руке. Наиболее удобной считается форма, изображенная •на рис 21 Другие формы—шаровые и цилиндрические — менее удобны. Длина ручки должна быть в соответствии с длиной хвоста напильника и со всей его длиной. По нашему мнению ручка должна быть в 1,5 раза длиннее хвоста напильника, а по отношению к длине напильника L ее можно принять такой: /ч = 0,3£ —30 мм. Диаметр ручки D надо брать равным около одной трети ее длины, т. е D — 0,33Zs
Изготовление напильников. Материалом для напильников чаще всего служит углеродистая сталь с содержанием 1,1—1,4°/0 С. 0,1—0,2° n Si
4 М Д Coi н а	*	49
и 0,2—0,3% Мп. Для напильников высшего качества применяется хромистая сталь с содержанием: 1,2—1,5°/о С и 0,75—1,5% Сг. Напильники самого низкого качества (рашпили) изготовляются из стали с 0,5—0,6% С, 0,4—0,5% Si и О,5—О,6о/о Мп. ,
Изготовление напильников состоит из следующих операций. „ - Первая операция—отковка из соответствующей полосовой, квадратной, круглой, трехгранной или полукруглой заготовки с переменным сечением профиля и с оттянутым хвостом. Вторая операция—отжиг с очень медленным охлаждением в печи. Третья операция—шлифовка и выглаживание всех боковых граней на песчаном точиле.
Четвертая операция—насечка нижних, а затем верхних зубьев. Эта операция производится или вручную или же специальными пилорубными станками. Последние дают более точнущ и ровную насечьу; число ударов их в минуту равно 400 — 600 в крупных станках и 900—1500—в мелких, для мелкой насечки.
При насечке напильников вершины зубьев приподымаются, и на верхушках их образуются заусенцы, благодаря которым зубья становятся б»лее острыми, как это видно на рис. 28. Чтобы ие помять во время работы уже насеченных зубьев, под напильник подкладывается свинцовая подкладка толщиной в 10—20 мм.
Пятая операция—закалка. Для предохранения зубьев напильника от окисления, его насеченную часть обмазывают науглероживающей жидкой кашицеобразной массой, составленной из животного угля (кожи, кости, копыт), древесного угля, соды, желтого кали и поваренной соли, толщиной в 1—2 мм. Как только эта масса высохнет, напильник нагревают по всей длине в пламенной печи или же в свинцовой ванне — до 780— 800°. Затем его охлаждают в соленой воде температуры 15—20°. После охлаждения отпускают хвостовую часть, нагревая ее в свинцовой ванне до 600—700°, благодаря чему она приобретает вязкость.
Шестая операция заключается в чистке насечки либо стальными щетками, либо в пескоструйном аппарате под давлением 4 ат.
Если пересекается старый, уже износившийся напильник, то порядок операций остается тем же.
Работа напильником. Производительность работы напильника зависит от: величины давления рук, количества движений напильника в минуту и степени остроты его зубьев. Величина давления обусловливается характером работы: при грубой опиловке она больше, при точной—она незначительна. Количество движений в 1 мин. обычно колеблется от 50 до 70.
Производительность напильника измеряется количеством снятой им стружки до полного его затупления.
По опытам инж. Видемана, исследовавшего работу драчевых плоских напильников в 300 мм длиной, производительность их выражается следующими цифрами: 1 сМ1 поверхности насечки может снять до полного затупления: при плохой закалке—2 г стружки мягкой стали, при средней—7 г и при хорошей—12 г. Из этого видно, как сильно влияет закалка на производительность напильника.
Стойкость, или время работы до полного затупления, зависит от следующих факторов: твердости обрабатываемого металла, величины давления на напильник и качества закалки напильника. Так например данный напильник при давлении на него в 8 кг и при длине хода в 200 мм может сделать на мягкой стали до полного своего затупления: при плохой закалке—
30 000 ходов, при средней—52 000 ходов и при хорошей—75 000 ходов. Если принять во внимание, что число ходов считается: в минуту—не менее 50, в час—не менее 3000, а в полный день—не менее 15 000, то стойкость этих напильников должна быть такая: плохой закалки—2 дня, средней— 3,5 дня и хорошей —5 дней. На твердой стали стойкость напильника в 2 раза меньше, а на меди—в 1% раза больше.
» Испытание качества напильника должно производиться на специальных опиловочных станках (по количеству снятой напильником стружки судят о его качествах). Когда таких испытаний произвести нельзя, можно удовлетвориться простым испытанием твердости его закалки. Для этого по зубьям
испытуемого напильника проводят твердым концом старого напильника.
Если вершины зубьев крошатся, то это показывает, что напильник будет долго работать и долго сохранит свою остроту; если же они сминаются й тупятся,—зубья будут быстро тупиться в работе, и напильник надо забраковать.
Острота зубьев постепенно уменьшается в работе, и чем тверже опиливаемый материал, тем быстрее они тупятся. По
Рис. 41.
Рис. 40.
этому чугунные изделия с твердой наружной коркой надо предварительно обрубать 'зубилом или сдирать с них корку наждачным кругом, а потом уже опиливать.
Восстановление тупых напильников производится или посредством пескоструйного аппарата, или химическим путем, или же пересечкой.
Первый способ называется заточкой напильника. Затупившиеся зубья напильника (рис. 40а) можно сделать снова острыми (Ь), если на них пустить по направлению стрелки сильную струю песка. Для этого применяется обыкновенный пескоструйный аппарат с давлением около 4 ат. Воздух и песок подводятся в форсунку А (рис. 41). Напильник кладется на подкладку В под определенным углом к направлению струн песка н медленно передвигается по подкладке, что необходимо для заточки зубьев по всей длине напильника. Производительность такого прибора—приблизительно около 500 напильников среднего размера (250 мм длиной) в 8 час. Качество зубьев после заточки равняется 50—75% от новых. Заточку можно применять 2—3 раза, а затем надо отдавать напильники в пересечку.
4*
51
При химическом способе восстановления напильников зубья вытравливаются кислотами: с них сходит поверхностный слой, и они делаются острее. Работа ведется в такой последовательности. С напильников предварительно удаляются стальными щетками грязь и опилки. Затем в продолжение 1 часа их очищают в растворе каустической соды (на 100 бутылрк воды—100 г каустической соды), после чего кладут на 30 мин. в чистую воду и прополаскивают в ней. После этого погружают напильники в смесь из 300 г серной кислоты, 300 г азотной кислоты и 3 л обыкновенной воды; дра ie-вые напильники держат в этой смеси 5 мин., личные—3 мин. В заключен ie напильники промываются в чистой воде, сушатся в древесных опилках, очищаются волосяной щеткой, а затем смазываются маслом (лучше подсолнечным) для предохранения их от ржавчины.
Таким путем можно восстановить остроту и работоспособность напильников на 50—75°/о их первоначального состояния. Производительность 1 рабочего вдень — 60 напильников- средних размеров. Химическое восста-"новление можно применять 2—3 раза,-, после чего приходится отдавать напильник в пересечку.
Чаще всего на наших заводах применяется пересечка напильников. Она осуществляется так же, как изготовление. нового напильника. Качество напильника после пересечки такое же, как нового. Толстые напильники можно пересекать 2—3 раза, после чего они идут в лом.
Производительность работы напильниками по данным наших заводов указана в табл. 14.
ТАБЛИЦА 14.
Расход времени на опиловку Драчевым напильником плоскости с проверкой ее под лииейку, при снимании слоя металла в 0,1 мм.
Ширина изделия см	Расход времени мин./см2 поверхности				
	Обрабатываемый материал				
	Сталь и железо	Чугун	Бронза	Латунь и красная медь	Алюминий
1 3 6 10 15 20 и более	0,104 0,069 0,050 0,039 0,028 0,023	0,088 0,055 0,038 0,028 0,020 0,014	0,080 0,047 0,030 0,021 0,015 0,012	0,060 0,035 0,021 0,015 0,013 0,010	0,045 0,026 0,016 0,011 0,010 0,009
Если припуск на обработку не 0,1 мм, а больше, расход времени пропорционально увеличивается. Когда обрабатываемая поверхность находится под углом к другой плоскости и проверяется под линейку и угольник к этой плоскости, расход времени увеличивается на 10°/о. В случае обработки изделия личным напильником, при снимании слоя толщиной в 0,075 мм, расход времени увеличивается против табличного: при опиловке под линейку в 2 раза, при опиловке с проверкой по линейке и угольнику—в 3 раза. Если обработка изделия ведется бархатным напильником с проверкой под линейку, расход времени увеличивается против табличного в 2,5 раза, а при 52
проверке изделия по линейке и угольнику—в 5 раз. Когда изделие проверяется по линейке, угольнику и штангенциркулю, т. е. выдерживается еще толщина, расход времени увеличивается в 3 раза против времени опиловки под линейку и угольник.
„ 8. Шаберы.
Конструкции шаберов. Шабер (рис. 42) применяется для снятия с изделий тонких стружек, толщиной от 0,002 до 0,02 мм. Точность обработ. и,
получаемой шабровкой, может достигать тысячных долей миллиметра. Поэтому к этой операции прибегают в тех случаях, когда изделиям надо придать очень точные размеры и получить очень гладкие поверхности.
На рис. 42 изображены: А — плоский шабер, применяемый для шабровки плоскостей; 5—изогнутый шабер для шабровки в острых углах, а также для мягких металлов, как алюминий, цинк и баббит; С—трехгранный шабер для шабровки в острых
углах и в криволинейных вогнутых	Рис. 43.
поверхностях (подшипники). Кроме
этих форм очень часто употребляются шаберы двухконечные (рис. 43), сделанные из круглой стали. Благодаря двум концам время службы таких шаберов увеличивается.
Конструктивные размеры двухконечных шаберов можно брать следующие: основной размер—В режущего лезвия—в 3—4 раза больше ширины пятна, какое получается иа шабруемой поверхности изделия. В практике же размеры ддухконечного шабера берутся такие:
Ширина В.......... .
Толщина b . . .	.	.
Диаметр D.............
Вся длина А.........
Длина С ............
Радиус лезвия R ... .
. 5 — 30 мм
. 0,15+0,5
. 0,25 + 5
. 10 В 150 мм
. 2 5+20
. 24-55
53
Основанные на этих формулах размеры шаберов даны в табл. 15.
ТАБЛИЦА 15
Размеры двухконечных шаберов.
Ширина В .	...	5	10	15	20	'25	30
Толщина Ь .	... 1	1,5	2	2,5	3	3,5
Диаметр I) .	...	6	7	8	9	10	11
Вся длина А	...	200	250	300	350	400	450
Длина С . .	...	30	40	50	60	70	80
Эти шаберы часШ делаются из плоской стали, и в этом случае размеры сечения последней принимаются равными: ширина полосы от 0,75 В до 1 В мм\ толщина ее—0,1 ВЦ-3 мм.
Для шаберов, изображенных на рис. 42, берутся такие размеры: длина L в 2 раза менее табличной, т. е. L = 5 В 75 мм\ длина хвостовой части— 1I3L; ширина В и толщина b на конце—как в таблице.
Рие. 44.
'У треугольного шабера на боковых сторонах часто делают в середине по всей длине желобки в 0,5—1 мм глубиной, благодаря чему облегчается заточка шабера на точиле.
Угол а заострения инструмента берется: у плоских шаберов, для черновой шабровки—60—75°, для чистовой—90°; у трехгранного шабера—60°.
Изготовление шаберов. Материалом для шаберов служит твердая углеродистая сталь с 1,1 — 1,5% С. Очень часто шаберы изготовляются из старых износивших
ся напильников, для чего с последних стачивают на точиле зубья.
Изготовление шаберов не представляет затруднений: сначала в кузнице оттягивают их концы, затем шлифуют грубо на' наждачном точиле, после чего производится закалка режущих лезвий. Закалка должна быть очень
сильная и твердая, поэтому для охлаждения применяется соленая вода, и отпуск делается очень слабый. После закалки выполняется окончательная заточка на точиле и затем правка на оселке. Эту последнюю операцию надо вести таким образом: плоский шабер держат вертикально к плоскости оселка и, нажимая на шабер, двигают его так, чтобы штрихи от камня шли параллельно широкой грани лезвия. Трехгранный шабер правят, двигая в направлении его продольной оси. Если заправлять в другом положении, то на лезвии получатся мелкие зазубринки, а на обрабатываемой поверхности будут царапины. Оселок необходимо смачивать керосином.
Работа шаберами. Работа шаберо*м производится способом, показанным на рис. 44. Как видно из рисунка, шабер наклонен к обрабатываемой поверхности под углом в 30°. Таким образом передняя режущая грань инструмента имеет наклон к этой поверхности ровно в 120°. Теорией и практикой установлено, что при таких углах происходит не резание, а скобление металла. И мы действительно видим, что в указанном положении шабер скоблит
и снимает тонкие стружки.
54
Давление рук на шабер должно быть незначительным—не более 2—5 кг» Так как шабер снимает стружки тонкие—в 0,002—0,005 мм,—то припуск на шабровку после личных напильников надо брать небольшой—от 0,02 до 0,1 мм.
Шабрят обычно не по всей длине изделия, а маленькими квадратными площадками, ширйной и длиной в 2, 4, 5, 7 и 10 мм‘, первые размеры площадок (пятнышек) применяются в точной обработке, вторые—в менее точной, как например оанины, столы и плиты токарных и фрезерных станков, проверочные плиты и т. п.
Проверка пришабриваемой поверхности производится по проверочной плите или линейке, на которые наносится тонкий слой краски.
Производительность шабровкц по данным наших заводов указана в табл. 16,
ТАБЛИЦА 16.
Расход времени при шабровке сб средней точностью.
Ширина поверхности см	Расход времени мин./с.и2 поверхности		
	Обрабатываемый материал (средней твердости)		
	Сталь	Чугун	Бронза
1	0,370	0,320	0,255
3	0,317	0,276	0,221
6	0,267	0,232	0,186
10	0,221	0,192	0,154
15	0,184	0,160	0,128
20 и более	0,152	0,132	0,106
Если шабруемая плоскость проверяется еще по угольнику или. шаблону, то расход времени на шабровку увеличивается на 1О°/о.
9. Кернеры и бородки.
Кернер (рис. 45) применяется для наметки на обрабатываемых изделиях центров и разметочных линий. Острым концом он ставится вертикально на изделие, а' затем по его головке ударяют молотком. В результате удара острая вершина инструмента выдавливает на изделии углубление.
Конструкция кернера ясна из рисунка. Угол при вершине берется в пределах от 60° до 90°. Первый применяется для намет
ки центровых углублений в изделиях, обрабатываемых на токарных станках, а второй — при обработке изделий на сверлильных станках.
Размеры кернера определяются следующими формулами:
Диаметр D 	.	. . 1 5; 7,5; 10; 12,5; 15 мм
Длина L..............4 D -f- 50 мм
„ А .	. . . 2 D -t- 20 мм
Диаметр а	. 0,50
55
1
БорОДОК (рис. 46) служит для пробивания.отверстий в тонком (до 2 мм) металле. Его режущее лезвие делается круглой, квадратной, прямоугольной, эллиптической и других форм. При работе бородок ставится вертикально на поверхность изделия, и по его головке наносится сильный удар молотком. В результате удара инструмент вдаливается своим концом в изделие и вырезает в нем отверстие. Чтобы уменьшить выгибание изделия, последнее помещают на деревянную или еще
I——; n' "	I"—	лУчше свинцовую подставку толщи-
_____< “	'	ной от 5 до 20 мм.
~л — Zl ——’	Лезвие бородка может выпол-
(,	*	няться либо с коническими либо с
Рис-	цилиндрическими образующими. Вто-
рая форма дает более легкое вырубание, поэтому изделие менее коробится, и края отверстия выходят более чистыми.
Размеры бородков берутся по следующим формулам:	4ff==m

Диаметр	d...........0,5 -г- 10	мм
„ D..................... d	+ 5 мм
Длина	L...........4d-|-100	мм
„	А...........3d-1-20	мм
Для пробивания отверстий в мягких материалах (свинце, коже резине и войлоке) применяется пустотелый бородок, изображенный на рис. 47. Его режущее лезвие делаетсй очень острым, под углом а в 30—40°, поэтому он режет легко и чисто. Внутри пустотелого бородка находится коническое отверстие с расширением к хвостовой части, что дает возможность вырезкам свободно выходить наружу. Толщина стенок такого бородка берется в 2—3 мм, длина канала — 20—30 мм, длина выреза в нем — 20—30 мм, вся длина—около 120 —150 мм.
Изготовление кернеров и бородков. Материалом для кернеров и бородков служит углеродистая сталь с 0,6—О,8°/о С или же вольфрамовая сталь с 2—3°/о W.	<
Изготовление описываемых инструментов производится следующим образом: первая операция — придание им внешней формы— выполняется или на токарном или на шлифовальном станке; вторая операция — закалка и отпуск режущего лезвия—ведется за один нагрев, чтобы получить наибольшую вязкость и стойкость.
Рис. 47.
Вес молотка, которым ударяют по головке инструмента, берется в пределах от 200 до 800 г по формуле: Р — бО^-р 150—г— 250 г.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
1.	Вывести влияние на резание главных факторов: величины приложенной к инструменту силы, величины угла заострения инструмента и состояния режущего лезвия.
2.	Как влияют на выбор угла заострения инструмента: твердость обрабатываемого материала, величина сечения стружки, однородность строения обрабатываемого материала, состояние (сборка) н прочность станка?
3.	Из какого материала делаются ножи, и как ведется их изготовление ? Перечислить н описать все операции.
4.	Описать формы, конструктивные размеры, работу и изготовление ножниц.
5.	Описать формы, конструктивные размеры, работу и изготовление кусачек.
56
6.	Описать формы, конструктивные размеры, работу и изготовление зубил и крейцмейселей. Построить: .зубила в 5 и 15 мм и крейцмейсели в 5 и 8 мм.
7.	Описать формы, конструктивные размеры, работу и изготовление ножовок.
8.	Сконструировать ножовку для мягкой стали и определить время разрезания: круглого стержня диаметром в 15 мм, трубы диаметром в 100 и 80 мм, углового железа с шириной полок в 120 мм и толщиной их в 12 мм.
9.	Описать формы, конструктивные размеры, работу, изготовление и ремонт напильников.
• 10. Описать формы, конструктивные размеры, изготовление и работу шаберов.
11.	Описать формы, конструктивные размеры, изготовление и работу кернеров и бородков.
III.	РЕЗЦЫ.
1. Резание металлов резцами.1
Образование стружек. При движении резца на изделие, как это изображено на рис. 48, резец А под влиянием движущей силы вдавливается ввоей передней гранью ab в массу обрабатываемого изделия и сжимает
его частицы. Опытами и практикой установлено, что это сжатие распространяется’ не на весь слой снимаемого металла acde, а только на переднюю его часть abcm, ограниченную от первой части линией ат. Когда сжатие металла превзойдет по своей величине сопротивление его срезанию, частица abcm начинает отрываться от изделия, причем это отрывание (или срезание) будет итти по плоскости ат. При этом частица abcm будет двигаться по передней грани ab резца А.
Плоскость ат, по которой происходит отрывание частицы, называется плоскостью сдвига, или скалывания, а угол е, образованный линией ат с обрабатываемой поверхностью (или направлением движения резца), называется углом действия, или углом скалывания. Величина этого угла для большинства металлов колеблется в пределах от 135° до 150°.
Форма стружки зависит от вязкости обрабатываемого материала и от толщины стружки.
Так на рис. 49 изображена форма стружкй мягкой стати при большой ее толщине. Мы видим, что стружка отходит от изделия отдельными элементами — частицами а,Ь,с и d. Элемент d уже совсем отделился от соседних; в элементе с срезание произошло на 2/3 его толщины по сечению 3; в элементе b — на х/3 толщины по сечению 2; элемента еще соприкасается
1 Основы теории резания металлов даны в этом курсе в элементарном изложении
н объеме и настолько, насколько это необходимо для определения прочных размеров инструментов и условий их работы.
5J
с изделием, но уже начал срезаться по сечению 1. Такая стружка носит название стружки скалывания.
Вследствие большого давления резца на отделяющиеся элементы стружки

и благодаря пластичности металла частицы а, Ь, с и d спрессовываются’
и увеличиваются в своей высоте почти в 3 раза против толщины снимаемого
слоя е металла; ширина же элементов в основании, прилегающем к поверхности HG резца, становится почти в 2 раза больше толщины слоя g, а ширина их вверху — немного уже. В результате такого изменения в своем сечении стружка получает усадку, укорачиваясь примерно на 50% в своей
длине.
Благодаря тому, что начало скалывания или срезания элементов происходит, как это видно на рисунке, над режущим лезвием резца, все время опережая его, последнему приходится снимать только небольшие неровности и поверхности, получающиеся на изделии в сечении 1.
Если обрабатываемый металл хрупкий, как чугун или твердая бронза, то скалывание стружек идет иначе, а именно так, как это изображено
например на рис. 50 и 51. В этих случаях вследствие малой вязкости материала и большой его хрупкости стружка скалывается не по прямым, а по различным кривым линиям, и металл вырывается ниже лезвия резца; поэтому поверхность изделия получается негладкой, а отделяющиеся элементы стружек — неправильной формы. Спрессовывание частиц металла оказывается небольшим, почему и усадка стружки незначительна. Такая стружка называется стружкой надлома.
Когда обрабатываемый металл мягкий, как например медь, алюминий, свинец, и если угол 8, образованный передней гранью резца и направлением движения его, — менее 80°, а толщина снимаемого слоя невелика, то характер срезания стружки окажется иным: стружка не будет делиться на отдельные элементы, а будет получаться сплошной лентой, как это изображено на рис. 52. Здесь под давлением резца элементы стружки также будут спрессовываться и сдвигаться по отношению друг к другу, но благодаря большой вязкости металла они, не разделяясь на отдельные элементы, останутся связанными между собой в одну целую ленту. Характер спрессовывания и сдвига элементов стружки проявляется в этом случае в том, что толщина последней увеличивается и, получая усадку, стружка укорачивается в два и даже более раз. Поверхность стружки, трущаяся о резец, получается гладкой, а противоположная наружная—шероховатой, зубчатой. Подобная стружка называется сливной. Она может получаться и у металлов более твердых, как сталь и железо, но при определенных условиях реза
5в
ния: при малой толщине снимаемого слоя и малом угле о. При сливной стружке поверхность изделия приобретает ббльшую гладкость, поэтому такую стружку применяют при чистовой обработке изделий.
Кроме этих главных форм есть еще стружки промежуточные, средние между стружками скалывания и сливной; в них одновременно на одной стороне плоскости имеются скалывания, или срезания, а на другой — стружка получается в виде сплошной ленты; такие стружки часто образуются при резании стали и меди.
Сечение стружки, снимаемой резцом с изделия, характеризуется двумя элементами: глубиной резания t и подачей s резца (рис. 53). Глубина
Рис. 53.
резания t есть толщина снимаемого с изделия
слоя; она равна половине
разности между начальным и конечным диаметром изделия; подача 5 есть
длина, проходимая резцом в течение 1 оборота изделия. Поперечное сечение стружки F равняется произведению глубины резания t на подачу 5. Так'как глубину и подачу резания мы ныражаем в миллиметрах, то сечение стружки F = t • s всегда выражается в квадратных миллиметрах. Но сечение стружки можно выразить также чеРез ширину Ь и толщину е стружки так: F = b • е.
Величина сечения стружки зависит только от глубины и подачи резания и не зависит от формы самой стружки, которая в свою очередь обусловлена формой режущего лезвия резца и
наклоном его к изделию.
Так на рис. 53 показаны три сечения стружек различной формы, но одинаковой глубины t и подачи 5 резания; все эти стружки имеют одну и ту же площадь сечения, а именно: F—t-s мм2.
Силы, действующие на резец. При резании и снимании с изделия
стружьи последняя оказывает резцу сопротивление, выражающееся в определенном давлении на резец. Так на рис. 54 и 55 представлены три силы давления, которые оказывает стружка на резец. Первая и самая главная сила давления — это вертикальная сила Р (рис. 55), которая давит на резец сверху вниз. Вторая сила давления — это горизонтальная сила К—перпендикулярная к режущему лезвию резца, если это лезвие находится в горизонтальной плоскости; она разлагается на две силы: Но и Н. Сила Но отталкивает резец от изделия назад, а сила Н отталкивает его вправо, в сторону, противоположную направлению подачи. Последнюю силу часто называют силой подачи.
59
Величины этих сил при горизонтальном положении режущего лезвия следующие:
//0 = К cos <р
и	-
Н = К sin ш.
» При а = 0° сила Но — К, а сила /7=0; при ® = 90° сила /7о = О, а сила Н — К-	1
Численные их значения такие:
/70 = о,3 = 0,5Р,
Я =0,2 = О,ЗА
При остром резце эти силы не выходят из указанных пределов, но при тупом онн доходят до 0,8 А
Изгибание изделия производится всеми тремя силами: Р, Но и Н. Оно оказывается наибольшим в том случае, когда угол <р наклона режущего лезвия к оси изделия мал и близок к нулю, т. е. когда сила /70 по величине своей близка к величине силы К- Наименьшее же изгибание получается тогда, когда угол равен 90°, т. е. когда изгибающая изделие сила Нй делается равной нулю, и на изделие действуют только две силы: вертикальная, равная силе Р, но обратная с ней по направлению, и горизонтальная, равная силе Н, но обратная ей по направлению.
Общее давление стружки на резец выражается формулой:
p^yp*-w+m
Если в эту формулу подставить значения сил:
/7о=О,3 = О,5Р
и
// = 0,2 = О,ЗА, то получим:
Ро =/1,13 = 1,34А2 = 1,06 = 1,16Р.
С этими тремя силами приходится всегда считаться: так например прочность резца должна выбираться такой, чтобы он не мог изгибаться от действия сил А; прочные размеры передаточных шестерен и ходового винта должны выбираться в зависимости от величины силы Н, При обточке длинных и тонких изделий, которые легко прогибаются, приходится принимать во внимание силу Но, увеличивающую прогибание изделия. Для того чтобы свести последнее к минимуму, угол <р делают равным 90°, так что сила Но становится равной нулю.
В практике резания и проектирования резцов приходится иметь дело с наибольшей силой Р, называемой обычно главной силой давления стружки на резец.
Величина Р давления стружки зависит главным образом от следующих факторов: рода и твердости обрабатываемого материала, глубины и подачи резания, ширины и толщины стружки, угла ф наклона режущего лезвия к оси изделия, угла резания и применяемого охлаждения изделия. Чем
6Q
тверже и вязче материал изделия, тем большее получается давление стружки. Глубина резания и ширина стружки сильнее действуют на давление последней, чем подача резания и толщина стружки; поэтому при одинаковых сечениях стружек давление стружки получается, меньше при малых глубинах резания и ширинах стружек и соответственно им больших подачах и толщинах стружек. Давление стружки уменьшается при увеличении угла ®, и обратно. Оно прямо пропорционально углу резания: при малых углах— меньше, чем при больших.,Давление стружки уменьшается при применении сильного охлаждения — не менее 12 л/мин. на резец, и чем охлаждающая жидкость обладает большей смазывающей способностью, тем меньшее получается давление стружки.
Зависимость давления стружки от ширины и толщины ее выражается следующей формулой:
Р^К-b-e^ кг,
где коэфициент резания, представляющий собой давление стружки при ее сечении в 1 мм2, при глубине и подаче резания, равных 1 мм, и при угле резания резца в 60°. Коэфициент резания и давление стружки выражают в килограммах. Средняя величина этого коэфициента принимается; для стали—в 4 раза больше временного ее сопротивления при растяжении, а для чугуна, бронзы и латуни—в 5 раз больше их временных сопротивлений. Точная величина коэфициента резания определяется опытным путем. Из приведенной формулы видно, что давление стружки меньше при малой ширине и соответственно большой толщине стружки, вследствие чего достигаются более легкое резание, меньшее прогибание изделия, меньший крутящий момент на изделии и меньший расход энергии на резание.
Так как
. t
о =-----; е = s • sin <р,
sin ®
то имеем другое выражение давления стружки:
Р= К- • (S • sin®)0’75 = к-t. s0’75----
sin®	17	(sin®)0’25
т. е. давление стружки получается меньшим при больших подачах s резания и при больших углах в плане ®.
Зависимость давления стружки от ее сечения по единым Германского комитета рационализации промышленности (сокращенно AWFj дается в таком виде:
P=K-Fp кг,
где К—коэфициент резания, a F— сечение стружки в кв. миллиметрах. Значения К и показателя степени при F даны в табл. 17.
И наконец по данным AWF можно определять давление стружки по более упрощенной формуле такого вида:
Р=К-F кг,
где К—удельное давление резания, представляющее собой среднее давление стружки, приходящееся на 1 мм2 ее сечения. Величина удель
61
ного давления есть величина не постоянная, а переменная, и она получается меньшей при больших сечениях стружек. Величины этих давлений по данным AWF приведены в табл. 18.
ТАБЛИЦА 17.
Значения коэфициента резания К и показателя степени р при сечении стружки.
Обрабатываемый материал	Временное сопротивление кг/мм2	Коэфициент резания К	Показатель степени р
Сталь . . •		33-42	170	0,86
» • • • . • • .	42-50	190	0,85
„ • . 				50—60	220	0,84
	60-70	260	0,82
	70—85	320	0,80
Латунь, бронза ....	20-25	70	0,87
Красная медь 		18—20	80	0,75
Алюминий .... • . .	10-14	39,5	0,95
	Твердость по.		
	Бринеллю		
Чугун мягкий		110—140	85	0,87
„ средний ....	140—190	105	0,85
, твердый ....	190-250	135	0,84
ТАБЛИЦА 18.
Значения удельного давления резания ори различных сечениях стружек различных металлов.
Обрабатываемый материал	Временное			Сечение стружки л«2						
	сопротивление	1	2	3	5	8	10	20	30	40
			Удельные давления резаняя К кг/мм2							
Сталь мягкая . . , средняя . . „ твердая . . , хромо-никелевая . . . Чугун средней твердости . . . Стальное литье . Латунь	 Бронза .	... Алюминий .... Электрон ....	30-40 40-50 50—60 70—85 70-85 Твердость по Бринеллю 140—160 135—150 80—120 60—70 65—70 50-60	170 210 250 355 233 85 175 60 80 54 25	153 190 230 325 225 77 160 58 68 51 23	147 180 220 310 220 74 150 55 60 50 22	134 170 210 290 205 69 135 53 55 49 21	130 160 192 270 200 65 130 50 49 48 20	125 155 185 260 193 62 120 49 47 47 19,5	ИЗ 140 170 240 180 58 110	109 135 160 230 175 54 105	105 130 155 220 170 51 100
62
Из этой таблицы видно, что удельное давление резания получается меньше при больших сечениях стружек.
Пример. Определить по последней формуле давление стружки при ее сечении в 10 млР мягкой стали. Это давление будет равно:
Р = К-F=125- 10= 1250 кг.
Выбор сечения стружки. Чтобы достигнуть наибольшей производи дельности, надо работать с возможно большим сечением стружки и с возможн большей скоростью резания.
Наибольшее сечение стружки зависит только от мощности станка и ег конструкции: чем станок сильнее и прочнее, тем большее сечение стружк можно на нем взять.
Пусть рис. 55 представляет окружности шкива станка и издели с диаметрами D и d. Пусть к окружности шкива будет приложена сил натяжения Т от ремня, а к окружности изделия — сила Р давления стружк на резец, направленная в противоположную силе Т сторону.
Для осуществления резания необходимо, чтобы вращающий момент от силы ремня Т равнялся моменту сопротивления от силы давления Р стружки. Вращающий момент силы Т относительно точки О (центра вра-
щения) равняется: Т • — , а вращающий момент относительно той же
точки О силы Р равняется: Р'
Для возможности резания необходимо соблюдение следующего равенств моментов:
Т-——Р.—
2	2 ’
откуда сила

а так как сила
Рис. 55.
то наибольшее
P — F-K,
сечение стружки
F d- К'
Обычно не
D
вся сила момента Г • ремня превращается в работу резания, а лишь примерно 90—8О°/о ее, остальные же 10—2О°/о тратятся на преодоление вредных сопротивлений в станке, в данном случае на движение шестерен, ходового винта, суппорта и т. п.
Величину отношения получающейся работы к затрачиваемой называют коэфициентом полезного действия станка. Обозначим его буквой k. Тогда формула сечения стружки примет следующий вид:
„ T-D-k г —
d-К
где значение k принимается равным: 0,9 для станка, работающего без перебора, и 0,7—0,8 для с ганка, работающего с перебором.
63
Величина Т натяжения ремня принимается пропорциональной ширине. Если принять, что удельное натяжение, передаваемое 1 м&1 ширины ремня, будет р кг, а ширина b оемня задана в миллиметрах, то сила натяжения Т оемня выразится формулой:	4
Т = р  Ь кг.
Значения р принимают для ремней различной ширины следующими:
Ъ мм	30—40	50-60	70-80	1 90—110 ।	120—150
р кг	1,1	1,2	1.3	1,5	1,6
После всех этих пояснений получим для величины сечения'стружки такую формулу:
„ р-Ь • D•k „
F = d-к
Если станок работает с перебором, т. е. с меньшей скоростью, то мощность его, или вернее тяга станка, увеличивается во столько раз, во сколько раз мы уменьшим скорость вращения изделия, т. е. число оборотов изделия. Отношение числа оборотов изделия к числу оборотов шкива станка называется коэфициентом передачи, (или перебора) и обозначается буквой г. Обычно это отношение колеблется в пределах от 0,04 до 1.
Подставляя множитель i в формулсечения стружки, получим наиболь-дпее ее значение:
р p-b-D-k о d • К-1
Эта формула показывает, что сечение стружки прямо пропорционально ширине ремня, диаметру шкива и к. п. д. станка и обратно пропорционально диаметру изделия, удельному давлению и множителю перебора.
Пример. Определим наибольшее сечение стружки при следующих условиях: режется сталь с = 40 кг!мм?\ ширина ремня b = 75 мм\ диаметр шкива D = 300 мм', диаметр изделия d = 80жл/; множитель передачи i = 0,15.
Из вышеприведенной таблицы берем р= 1,3 кг и /С=3,5ав. При этих условиях сечение стружки будет:
F =
1,3 • 75 • 300 • 0,8
80 • 3,5 • 40 • 0,15
= 14 лли2.
Вращающий'момент станка может быть выражен, как известно из механики, через мощность его N в лошадиных силах, затрачиваемую на данный станок, и число оборотов п в минуту, делаемых шкивом станка. Обозначая вращающий момент станка через /И, получим:
М = 716 200 •	- кг • мм, v
п
где А — 0,7 — 0,8 — к. п. д. станка.
•64
Этот момент приравняем моменту силы давления Р на резец, или d	d
M — P-~~F-K • 4--
Л/
Отсюда точно так же получим выражение наибольшего сечения стружки:
„ 2М р~кК[>
или
„ 2 • 716 200 • 2V-£	,
Г =----г—77—;----ММ\
n-K-d
Пример. Пусть дано, что расход силы на станок составляет Д7= 5 л. с.; число оборотов шкива в минуту zz = 50, 100 и 200. Требуется определить наибольшее сечение стружки при обработке стали, временное сопротивление которой = 50 кг/мм2, при диаметре изделия станка £ = 0,75.
Вращающие моменты станка будут:
716200 • 5 • 0,75
-----------------= 53715
d — 100 мм и к. п. д.
М,
50
кг • мм,
__ 716200 - 5 - 0,75
“	100
= 26 857
кг • мм,
716 200-5-0,75
-----200------
= 13428
кг • мм.
Л/2
Примем в среднем К= 3,5 • ofi = 3,5 • 50 = 175 кг! мм2. Тогда 1) на
в сечения стружек будут: большом шкиве:
Р 2-53 715	„
175-100	6,14 ММ ’
2)
на
Р*
среднем шкиве:
2-26 857
175- 100’“ 2,95 ММ !
3)
на
малом шкиве:
2 • 13 428	,	,
175 - 100 ~1,53 ММ ‘

этого примера мы видим, чго наибольшее сечение стружки, при оди-
Из паковом диаметре изделия, получается при малой скорости резания (на большое шкиве), а наименьшее сечение—при большой скорости резания (на малом шкиве).
При выборе наибольшего сечения стружки надо кроме того учитывать (рочность передаточных шестерен от шпинделя станка к ходовому винту. 1рочность шестерен определяется величиной шага t и шириной зуба Ь. 13сли эти величины выразить в миллиметрах, то наибольшее сечение стружки ’ля металлов средней твердости определится следующими формулами:
5 М. А. Соколов.	35
1) для стали:
t-b 40
2) для чугуна:
д. t • b

При обработке твердых металлов приведенные значения надо соответственно уменьшать на 25%, а для металлов мягких — увеличивать на 25%. Больше этих сечений стружки брать нельзя, так как зубья у шестерен могут поломаться.
Пример. Пусть дан станок с шестернями, имеющими шаг ^=10 мм и ширину зуба b = 30 мм. Наибольшее сечение стружки для средней стали будет равно:
г 10‘30
F = ~~ 40 ' = 7,5 ММ ’
а для среднего чугуна:
_	Ю-30
F = —jg— =18,7 мм\
Определение скорости резания. Скорость резания выражает собой путь V в метрах, проходимый в 1 мин. какой-либо точкой на поверхности изделия.
Если известно число оборотов п изделия в 1 мин., то скорость резания определится по формуле:
V = к  d  п, где d — диаметр изделия в метрах.
Скорость резания зависит от следующих факторов: величины сечения стружки, качеств стали резца, его размеров и формы, прочности обрабатываемого материала и применяемого охлаждения. Чем больше сечение стружки, i тем скорость резания меньше. Чем лучше сталь резца, тем скорость резания больше. Чем обрабатываемый материал прочнее, тверже, тем с меньшей скоростью резания можно его обрабатывать.
Чем больше размеры резца, тем меньше он нагревается, и тем ббльшую скорость резания можно ему дать. Резцы с прямым режущим лезвием режут легче, а поэтому меньше нагреваются и могут взять ббльшую скорость резания, чем резцы с криволинейным режущим лезвием. Сильное охлажде- ; иие изделия и резца—12 Л/мин.—дает уменьшение нагревания резца и > вследствие этого увеличение скорости резания.
Величина скорости резания считается наиболее выгодной, если она удо- ] влетворяет условию, что резец работает без переточки до полного своего j затупления Р/г—2 часа. Такая скорость называется экономической ско~ | ростью.	I
Время работы резца до его полного затупления, когда он перестает I резать, называется стойкостью резца. По данным Тэйлора оказывается, 1 что скорость резания V и стойкость резца Т, выраженная в минутах, свя- и заны следующим уравнением;	|
V. T's^=	= C = const
при значениях Т не более 120 мин.	,
66
1Из этого выражения видно, что всякое изменение скорости в п раз при» водит к противоположному изменению стойкости резца в л8 раз.
Изменение стойкости резца от изменения скорости резания дано в табл. 19.
ТАБЛИЦА 19.
; Влияние изменения скорости резания на стойкость резца
I (при условии, что последняя не превышает 120 мин.).
»I	Изменение скорости (%)............. 10	15	20	25
Обратное изменение стойкости .... 2,15 3,06 4,3	5,97
Таким образом если мы уменьшим скорость резания на 10%, то стойкость резца увеличится в 2,15 раза.
Ввиду его сложности и трудности вопрос о выборе правильной ско-, роста резания окончательно еще не разрешен. В настоящее время мы располагаем несколькими формулами, но они дают лишь приближенные ориентировочные решения, и в практике приходится их исправлять, сообразуясь > с имеющимися условиями резания. Наиболее приемлемыми формулами скоростей резания являются следующие.
Формула Комитета /1WF:
^^"z-w/мин.,
V Р
где С—удельная скорость резания в лг/мин. при снимании стружки сечением в 1 мм2, F— сечение стружки в кв. миллиметрах, а показатель т степени корня — число, большее 1. Значения С и V по этой формуле даются при стойкости резца в 60 мин. для резца из быстрорежущей стали и при резании всухую. Значения величин Сит даны в табл. 20.
ТАБЛИЦА 20.
Значения величин С и т в формуле скорости резания.
Обрабатываемый материал	Значения С	Значения т
Сталь мягкая		50	2,44
в средняя 		35	2,44
„ твердая 		20	2,44
Чугун мягкий		42	3,6
„ средний 	 .	26	3,6
9 твердый		15	3,6
Стальное литье 		28,7	2,75
Хромо-никелевтя сталь ....	29	1,75
Медное литье		80	2,23
Латунь		112	1,65
Алюминий 		250	1,72
*	Электрон 		430	2,2
Для резцов из углеродистой стали эти значения С надо брать в 2 раза менее; для резцов из стеллита — в 2 раза более; для резцов из быстрорежущих сплавов видна и победит — в 3 раза более.
5» R7
Формула скорости резания Московского института им. Ломоносова, по-лученная им из опытов Тэйлора:

С* • С2 • С3 • СА • С6
• s”
л</мин.,
где коэфициенты С в числителе берутся в зависимости: С\ — от рода обрабатываемого материала, С2 — от рода стали резца, С3— от формы резца, Ci — от размеров резца, Сб — от применяемого охлаждения. Показатели степеней при глубине и подаче резания берутся так: для стали: т = 0,4; п = 0,53; для чугуна: т = 0,26; п = 0,43.
Различные показатели при глубине и подаче резания говорят о том, что последние оказывают на скорость резания различное действие. А так как показатели при подаче больше показателей при глубине резания, то следовательно подача сильнее влияет на скорость резания, чем глубина резания. Отсюда вытекает очень важный закон: скорость резания получается большей при больших глубинах и соответственно им малых подачах резания. Поэтому, чтобы достигнуть возможно большей скорости резания при взятом сечении стружки, надо выбирать возможно большую глубину и соответственно ей — малую подачу резания. Объясняется это тем, что при выполнении этого условия резец прилегает к изделию большей длиной лезвия, вследствие чего он менее нагревается и может работать с большей скоростью резания.
Значения коэфициентов С в формуле следующие.
Cj зависит от рода обрабатываемого материала и берется при резце из быстрорежущей стали и стойкости его в 90 мин. следующей величины:
Для	стали	мягкой ...... 120
„	„	средней.........60
»	„	твердой.........30
»	чугуна мягкого ......... 60
„	,	среднего........30
»	»	твердого........15
С2 зависит от рода стали резца и берется равным:
Для	стали углеродистой . .	. 0,25
	„ самозакалки . .	. 0,40
V	„ быстрорежущей	. 1
	„ стеллит ....	. 2
»	» видна, победит .	. 3—5
С3 зависит от формы	режущего лезвия резца и от его назначения; ве	
личина его берется равной:
Для резцов с кривым лезвием ... 1
„	„	с прямым „	... 1,3
„	„	расточных............0,8	—0,9
„ „ отрезных и .подрезных . 0,25—0,3 „	„ фигурных и резьбовых . 0,17—0,25
зависит от размеров ширины резца и берется равным:
Ширина резца А {мм) . . . 12—16 20—25 30—40 .........................0,75	1	1,25
68
С6 зависит от применяемого охлаждения и принимается равным;
При резании без охлаждения............1
„	„	мягкой стали с охлаждением 1,4
.	.	средней „	,	,	1,3
„	„	твердой „	„	„	1,25
„	„	среднего чугуна..........1,11
При этом охлаждение должно быть не менее 12 л/мин.
Величины скоростей резания, применяемые на практике, даны в табл. 21, взятой у проф. Кривоухова.
ТАБЛИЦА 21.
Средние величины скоростей резания при продольной обточке изделий.
Обрабатываемый материал	Скорости резав и я ж/ми и.			
	Быстрорежущие резцы		Углеродистые резцы	
	Обдирка	Отделка	Обдирка	Отделка
Сталь мягкая 	 „ средняя 	 „ твердая 	 Чугун мягкий	 , средний 	 „ твердый	 Инструментальная сталь мягкая . . .	„	средняя . . »	,	твердая . . Бронза мягкая	 „ средняя 	 „ твердая		 Латунь мягкая 		 , средняя 	 „ твердая 	 Алюминий мягкий	 „ средний ... 	 » твердый			24—33 14-24 10-14 14-18 11-14 8-11 9-12 7— 9 5- 7 30-35 25-30 20-25 40-45 35—40 30-35 70-75 65-70 60-65	30-35 25—30 20-25 22-26 18-22 14-18 11-14 9—11 7— 9 40—45 35—40 30-35 55-60 50-55 45-50 80-85 75-80 70-75	12-15 9—12 6- 9 10-13 8-10 6- 8 6- 8 5- 6 4— 5 13-16 11-13 9-11 21-25 18-21 15-18 30-35 25-30 20-25	15—18 12-15 9-12 13—16 10-13 8—10 7— 9 6— 7 5- 6 18—80 16—18 14—16 30-35 25-80 20—25 35—40 30-35 25-30
Приведенные скорости резания взяты, исходя из следующих сечений стружек: при обдирке: глубина резания — 5—8 мм, подача — 0,8—2 мм', при отделке: глубина резания — до 2 мм, подача — до 0,5 мм. В случае поперечной обточки эти скорости берутся на 10—15°/о меньше указанных в таблице; при расточке, отрезке и подрезке — на 2О°/о меньше; при нарезании резьбы — на 50°/о меньше.
Расход энергии на резание. Расход энергии в лошадиных силах при резании стружки сечением F мм? со скоростью резания V лг/мин. выражается следующей формулой:
N 60.75- k Л’ Cl’
где k — к. п. д. станка, равный 0,7—0,8.
60
Пример. Определить расход энергии при резании чугуна: временное сопротивление as=16 кг] мм2, сечение стружки —6 мм2, скорость резания—14 л//мин.
Расход энергии составит:
хг 6-80-14
N — -^--Vc-n	= 2 л. с.,
60 • 75 • 0,75
где К~^в.
Износ резцов. Чаще всего резцы изнашиваются от двух причин: или от трения по лезвию частиц обрабатываемого материала или от нагревания лезвия во время работы. От первой причины лезвие начинает тупиться, и с течением времени резец перестает резать; это бывает .главным образом при резании с малыми скоростями. Во втором случае резец при сильном нагреве отпускается, теряя при этом свою твердость, и быстро тупится: этот вид износа, наиболее часто имеющий место в практике, вызывается слишком значительной скоростью резания или чересчур большим сечением стружки.
Количество теплоты, образующейся во время резания, выраженное в больших калориях, получается равным:
'	427
Из формулы видно, что это количество прямо пропорционально: сечению стружки, удельному давлению резания и скорости резания.
Распределяется эта теплота следующим образом:
75% идет на нагревание стружки 15% „	,	резца
10% .	„	изделия
Чтобы узнать температуру нагрева тела, необходимо затраченное количество теплоты в калориях разделить на вес изделия в килограммах и на теплоемкость С, которая для стали равняется 0,114.
Пусть например требуется определить температуру нагревания стружки ' и резца при следующих условиях: режется сталь с ав = 60 кг/мм2, сечением стружки F—12 мм2, скорость резания У=14 м/мт., /<—3afi<
При этих условиях имеем:
_	12-3-60-14
<5 =------,27----= П
В стружку перейдет: 0,75 • 71 = 53,3 кал.
Вес стружки при удельном ее весе, равном 7,8, получим так: объем стружки: 0,12 • 1400 = 168 см3; вес ее: 7,8 • 168 — 1312 г = 1,312 лгг.
Теплоемкость стали: С— 0,114.
53 3
Температура нагревания стружки: - о ’	-у- — 355°.
1	1 X/ * Vjl 1 А
Если принять температуру помещения мастерской в 15°, то окончательная температура стружки составит: 355-р 15 — 370°, Надо предположить, что нагревание самого кончика резца будет таким же, как и стружки, т. е. тоже 370°.
Такое нагревание резца получается при нормальных его состоянии
70
и остроте, но если он почему-либо затупится, то немедленно же увеличивается давление стружки на него, благодаря чему температура нагревания резца сразу повышается, и он может быстро потерять свою твердость.
Выбор скорости резания и сечения стружки. Из формулы образования теплоты при резании видно, что количество теплоты одинаково возрастает от увеличения как сечения стружки, так и скорости резания. Но нагревание резца не одинаково зависит от этих двух факторов.
Если мы увеличим скорость резания в несколько раз, то количество теплоты, притекающее к резцу, и нагревание последнего увеличатся почти во столько же раз. Если же мы будем увеличивать сечение стружки, то оказывается следующее: количество теплоты, притекающее к резцу, увеличится во столько же раз, но так как периметр прилегания лезвия резца к изделию делается больше, то отвод теплоты резцом становится также больше, и вследствие этого он нагревается меньше.
Так например на рис. 56 изображены два резца. У одного резца: глубина резания £ = 4 мм, подача s=l мм, сечение стружки F=4-l = — 4 ММ2. У другого резца: глубина резания /== = 8 мм, подача s — = 2 мм, сечение стружки /7==8-2=16 мм2, т. е. в 4 раза больше, чем у первого.
Периметр прилегания лезвия резца к изделию
будет: у первого: 4 -j- 1 = 5 мм\ у второго: 8 -j-2 — 10 мм, т. е. в 2 раза больше, чем у первого.
Хотя количество тегГлоты, притекающей ко второму резцу, и будет в 4 раза больше, но благодаря увеличению периметра прилегания лезвия этого резца к изделию в 2 раза отвод теплоты по его сечению увеличится также в 2 раза, и он в результате будет нагреваться не в 4, а только в 2 раза больше.
Таким образом увеличение сечения стружки в 4 раза повышает температуру нагревания резца так же, как она повысилась бы от увеличения скорости резания в 2 раза. Отсюда вытекает чрезвычайно важный закон резания металлов: нагревание резца, а следовательно и его разрушение происходят значительно сильнее от увеличения скорости резания, чем от увеличения сечения стружки.
Следовательно, чтобы сохранить резец и повысить его стойкость, надо стремиться резать с большим сечением стружки и с малой скоростью. Поэтому, пользуясь этим законом, можно повышать производительность резания, уменьшая скорость резания и за счет этого уменьшения увеличивая сечение стружки в большее число раз. Увеличение производительности резания от такой перемены в режиме работы дано в табл. 22, взятой У С. »Ф. Глебова.
Из рассмотрения таблицы ясно вытекает, что там, где надо снимать большие массы металла, необходимо работать с возможно малыми скоростями резания и с возможно большими сечениями стружки, так как при этих условиях получается ббльшая производительность резца, т. е. он дает большее количество стружки в единицу времени. Этот вывод можно
71
ТАБЛИЦА 22.
Увеличение производительности резания.
Уменьшением скорости в		Можно увеличить сечение стружки в раз		Можно повысить производительность работы в %	
раз	%	для стали	для чугуна	ДЛЯ стали	Д 1Я чугуна
1,11	10	1,23	1,3	10	18
1,25	20	1,56	1,7	25	35
1,43	' 30	2,0	2,25	40	60
1,66	40	2,77	3,3	66	юэ
2,0	50	4,0	5,0	100	150
2,5	60	6,25	9,0	150	250
з,з	70	11,0	18,0	230	410
сделать из анализа формул: 1) скорости резания: V — где т боль-V?
ше единицы, и 2) производительности резца: Qo — F- V • 1000 мм^. Поэтому работы обдирочного характера и такие, при которых с изделия приходится снимать толстый слой металла (не менее 1,5 мм), надо вести с малыми скоростями, т. е. работая с перебором, но зато с большим сечением стружки. И наооборот, чистовые, отделочные работы, где сечение стружки небольшое (менее 1,5 мм?), надо производить с большими скоростями.
Скорость резания сильно зависит также от теплопроводности обрабатываемого металла: чем теплопроводность больше, тем большее количество теплоты переходит в стружку и тем ее меньше переходит в резец, тем меньше он нагревается, и наоборот. Так например красная медь по сопротивлению на разрыв одинакова с чугуном, но так как теплопроводность ее в 8 раз выше теплопроводности чугуна, то она меньше нагревает резец, при одинаковом сечении стружки, поэтому скорость резания для красной меди можно повысить в несколько раз против скорости резания для чугуна.
Величины теплопроводности различных металлов даны в табл. 23, взятой у С. Ф. Глебова.
ТАБЛИЦА 23.
Теплопроводность металлов.
Обрабатываемый материал	Медь	Латунь	Цинк	Железо	Сталь мягкая	Сталь средняя	Сталь твердая	Чугун мягкий	Чугуи средний	Чугун твердый
Сопротивление разрыву	20	30—40	20-25	30-35	40	50—60	70-90	12	18	24
Теплопроводность	330	72-108	95	50—60	45	35	22	40	40	40
Из этой таблицы видно, что теплопроводность мягкой стали в 2 раза больше теплопроводности твердой стали, поэтому 'мягкая сталь и режется с большими скоростями.
72
Выбор глубины И подучи резания. Давление стружки на резец не строго пропорционально элементам сечения стружки: глубине t и подаче 5.
Выше мы видели, что давление стружки изменяется одинаково с глубиной резания (или с шириной стружки), но медленнее, чем изменяется подача резания (или толщина стружки). Эго объясняется тем, что зависимость давления стружки Р от ширины ее b и толщины е выражается следующей формулой:
Р^К-Ь-е^,
где К—коэфициент резания.
Таким образом если взять две стружки одинакового сечения, но с различными шириной и толщиной, то давление их на резец окажется различное: меньшее в стружке узкой и толстой и большее в стружке широкой и тонкой. Поэтому резание идет легче, а следовательно и теплоты передается резцу меньше' при стружках узких и толстых, т. е. при резании с малыми глубинами и большими подачами резания. Однако выигрыш в расходе силы и уменьшение нагревания резца получаются при этом небольшие.
Возьмем, как это изображено на рис. 57, три способа резания, при которых сечение стружки получается одно и то же, а именно 8 мм, но с различными глубиной и подачей резания. Так в стружке первой глубина и подача резаиия — 4 X 2 мм3, во второй — 8/1 лш2 и в третьей—тоже 8 X 1 лгж2.
Стружка первая, более узкая и толстая в сравнении с двумя другими, будет резаться легче и будет передавать резцу теплоты немного меньше, чем две остальные; теплота в резце будет отводиться по периметру прилегания лезвия резца к изделию, равному 4 -|- 2 = 6 мм.
В стружке второй резец прилегает к изделию по периметру 8	1 = 9 мм,
и вследствие этого отвод тепла в нем происходит быстрее, а он сам нагревается значительно меньше, чем первый резец, Такое уменьшение нагревания резца оказывается весьма значительным, и за его счет можно увеличить' скорость резания.
Эта экономия и это увеличение производительности с избытком покрывают повышение расхода силы на увеличение давления стружки при меньшей толщине и большей ее ширине.
В $ этом выражается второй закон резания, который дает следующее правило: чтобы уменьшить нагревание резца и вместе с этим повысить скорость резания, надо брать стружки широкие и тонкие, т. е. резать с большой глубиной и малой подачей резания. Кроме того практика резания показывает, что наибольшая чистота обрабатываемой поверхности получается также при стружках широких и тонких.
73
На рис. 57—3 изображен третий способ работы, когда посредством наклона режущего лезвия к оси изделия под умом <р достигают еще большего увеличения ширины и уменьшения толщины стружки. В самом деле, если мы обозначим ширину стружки через Ь, а толщину — через, е, то:
. t	|
и = ——;	е = s • sin Ф.	'
sin 7
С уменьшением угла <р стружка будет получаться тоньше и шире, а следовательно резец будет отводить тепло по большой длине лезвия и бу-	•
дет нагреваться меньше, чем резец предыдущих двух стружек. Из этого вытекает следующее очень важное правило: для уменьшения нагревания резца и увеличения его скорости резания надо режущее лезвие i наклонять по отношению к оси изделия. Обычно этот наклон делается в пределах от 30° до 85°; меньшие углы вызывают дрожание резца и изделия и потому не применяются.
Выше мы видели, что чем меньше угол наклона лезвия к оси изделия, тем значительнее выгибание изделия силой /70, нормальной к оси изделия (рис. 54). Поэтому малые углы <р надо применять только при изделиях прочных, которые под давлением стружки не будут прогибаться; для изделий же слабых (тонких, длинных) угол <р надо брать возможно большим (80—90°), чтобы уменьшить их прогибание.
Соотношения между глубиной и подачей резания. Наилучшие результаты при резании стружки получаются в том случае, когда отношение глубины резания t к подаче s берется в таких пределах: tjs = 6 -ч-10, т. е. глубина резания больше подачи в 6—10 раз.
Зная сечение стружки F— t • s и задаваясь определенным отношением глубины резания к подаче, можно по сечению стружки определить оба ее элемента. Так например возьмем: //s = 10; тогда имеем;
10s2 и s = ]/o,TF;
и Z^/iOF
Поэтому, имея сечение стружки F, можно по этим формулам подобрать наиболее экономичные размеры глубины и подачи резания.
Но если в практике резания почему-либо нельзя взять большой глубины и малой подачи резания, то их надо выбирать уже такими, какие допускаются размерами заготовки и мощностью станка. Однако и в этом случае все-таки следует брать сечение стружки возможно большим.
2. Проходные обдирочные резцы.
Конструкция резца. Форма обдирочного резца должна соответствовать изображенной на рис. 58. Эта форма построена на основании выводов предыдущего изложения: 1) во избежание сильного нагрева резца около режущего лезвия сосредоточено много металла; 2) в целях снятия широких стружек режущее лезвие резца наклонено по отношению к оси изделия под углом ср.
В резце различают следующие части.
74
Передняя часть резца abc называется головкой резца, а остальная правая часть — телом его.
Ребро ab резца, которым он врезается в металл обрабатываемого изделия, носит название режущего лезвия.
Верхняя грань головки abce, по которой сходит срезаемая стружка, называется режущей гранью.
Боковые грани головки, ограниченные линиями ab и Ьс, называются затылочными, причем первая — передней затылочной, а вторая — боковой, или задней затылочной гранью.
Нижней стороне тела резца, которой он лежит на площадке суппорта, присвоено название подошвы.
Конец b режущего лезвия носит название носка, или вершины, резца. Угол а, образованный режущей и затылочной гранями и измеряемый в пло-
скости, перпендикулярной к режущему лезвию, называется углом заострения. Таких углов в данном резце имеется два: один—продольный а, измеряемый по длине резца, другой — боковой а2, измеряемый в поперечном направлении в плоскости 1—1.
Угол р, образованный перпендикуляром к направлению движения резца и режущей гранью, называется углом поднутрения, или передним углом. Таких углов также два: р—продольный угол поднутрения и р2 — боковой угол поднутрения.
Углы у, образованные направлением движения резца или касательной линией к окружности изделия в точке b и передней затылочной гранью, носят название углов зазора. Их тоже различают два: у — передний угол зазора и f2 — боковой угол зазора.
Угол 8, равный сумме углов а и 7, называется углом резания. Все эти углы измеряются в плоскостях, перпендикулярных к режущему лезвию резца, т( е. в плоскостях I—I и 1—1. Величина радиуса R вершины b называется радиусом закругления носка резца.
Определение размеров резца. Ширина А и высота В тела являются главными размерами резца, определяющими его прочность, способность работать без прогибов и дрожаний и с достаточной точностью. Мы считаем, что величину их надо брать в зависимости от давления, которое произво
75
дится на резец, т. е. от величины сечения стружки F. Чем больше сечение стружки, тем прочнее должен быть резец.
Вывод этой зависимости основан на следующих соображениях. Пусть на рис. 58 сила Р изображает давление стружки сечением F мм2 с удельным давлением резания К кг/мм2. Обозначим длину свешивающейся с суп- » порта части резца через I, ширину резца — А, высоту — В, допускаемое Л напряжение в стали резца при изгибе — момент сопротивления его— W.
При этих условиях будем иметь.	*	1
Изгибающий момент резца:
М = P.I = F-K-1.
Сила сопротивления резца:
Приравнивая эти два выражения, получим:
А . R3
F-K-l^R, •
откуда:
Эта основная формула, по которой можно определить размеры А и В резца.
Допускаемое напряжение на изгиб Rb в стали резца надо брать не более 20 KijMM2, что при временном сопротивлении инструментальной стали: ag = 90—100 кг!мм2 дает коэфициент прочности от 4,5 до 5. Примем для данных резцов Ръ = 20 кг/мм2] тогда получим для размеров резца следующее соотношение:
АВ2 = 6 ’	= ОДД -К-1.	(2)
Эту формулу можно еще упростить, приняв длину плеча / си :ы в известном соотношении к высоте В тела резца. Примем, что / = 2В, как это и делается часто на практике. В таком случае будем иметь:
ДВ2 = 0,ЗД-АГ.25, или:
AB = 0,6F-K.	*	(3)
Практически обычно высота резца по отношению к его ширине берется в таких соотношениях:
В = 1 ч- 1,5/1.
Подставляя эти соотношения в выра ение (3), получим следующие формулы:
при В = А
А = /0,6Д • К;	(4)
при В = 1,5Д
Д = /0,4Д./(.	(5)
76
По этим формулам можно определять главные размеры резца, т. е. его ширину и высоту, зная величину сечения стружки F и удельное давление резания К, которое, как мы видели ранее, зависит от твердости обрабатываемого материала и от величины сечения стружки.
Если взять сталь средней твердости (% = 50 кг/лш2) и принять для стружек средней величины А'=170 кг1мм2, то получим следующие размеры резцов:
при В — А
Л = /о,б-	(6)
при В — 1,5Л
А = /0,4.17O.F^8/F.	(7)
По этим формулам мы и предлагаем вести расчет размеров токарных резцов, так как получающиеся резцы выходят достаточно прочными для практики.
Если обрабатываемые стали твердые, размеры резца надо увеличивать на 25%, а для сталей мягких — соответственно уменьшать на 25%.
Этот расчет размеров резца мы вывели в предположении, что на резец действует только одна вертикальная сила Р давления стружки. На самом же деле резец подвергается действию и других двух сил: силы подачи Н и отталкивающей силы Но. Мы видели выше, что эти две силы в сумме составляют от 0,5 до 0,8Р, и поэтому правильный расчет надо было бы вести на силу %, равнодействующую этих трех сил и равную от 1,06 до 1,16Р. Но так как введение этой увеличенной силы Р дает нам в конечном счете увеличение размеров резца не более 7%, а величина Ръ = 20 кг/мм~ взята нами более или менее произвольно, на основе только собственной практики построения резцов, то мы, не желая усложнять расчета введением новых сил, ограничились рассмотрением только главной из них — вертикальной составляющей. Поэтому выведенную нами формулу для расчетов сечений резца надо принять как дающую размеры резца, достаточно удовлетворительные для практики.
На основании формул (6) и (7) в табл. 24 приведены размеры резцов для стали средней твердости.
соответствии с имеющимися у то его прочные размеры можно
Размеры резцов в этой таблице даны в нас нормами. Если резец круглого сечения, определить из формулы такого вида:

77
которая при /?4 = 20 кг)мм^, А! =170 кг[мм? и l—2d дает:
= Й? = /170 • Fs 13 /Л
Размеры резца можно брать по глубине резания, зная отношение ее к подаче. Так при отношении //s = 10 будем иметь;
при В = А	'	,
Д = 10/0,1/2^3,16/;
при 5 = 1,5Д
Д = 8/0,1/2^2,5/.	(8)
При выводе размеров резцов мы исходили из допускаемого напряжения в стали резца при изгибе его, равного 20 кг/жл2. Такое напряжение надо считать наиболее подходящим при динамической работе резца, и выше его брать не рекомендуется. Но в практике многих заводов все-таки довольно часты случаи, когда допускаемое напряжение в резцах берется больше 20 кг/мм2, а именно 60 кг{мм2, и размеры резцов получаются почти в 2 раза менее указанных нами в формулах (6) — (8). Поэтому для данных случаев можно было бы принять такие формулы для определения размеров резцов по сечению стружки и глубине резания: при В = А
A = t>VF-, А=Л,Ы-, при В — 1,5Д
А = 4//; А = 1,25 t.
Чтобы получить и в этих случаях достаточно прочные размеры резца при малых глубинах резания, мы предлагаем следующую упрощенную формулу для размера ширины резца:
А~~ 1,5/ —5
Но при таких размерах резцы испытывают во время работы весьма сильные напряжения, что приводит их к переутомлению и поломкам.
Остальные размеры резца мы предлагаем брать, исходя из основного его размера — ширины А:
Высота тела В........Г . . . 1-т-1,5Д
Длина всего резца L..........10/4 -f-100 мм
Для коротких резцов, употребляющихся в державках, можно брать L = = ЗА —30 мм*
Вершину, или носок, резца надо закруглять радиусом R, чтобы резец медленно нагревался и дольше стоял. Величину закругления следует выбирать, исходя из следующих соображений. Резец с острой вершиной (носком) в работе сильно нагревается, вследствие чего носок быстро тупится; кроме того он дает изделию не гладкую, а шероховатую поверхность. В целях увеличения стойкости резца, главным образом его вершины, необходимо закруглять носок, и чем больше закругление, тем дольше резец будет стоять и не тупиться, тем более гладкую поверхность он будет давать изделию. Единственный недостаток больших закруглений тот, что при них сильно увеличивается давгение стружки на резеп, а следовательно резание становится затруднительнее. Поэтому величину закругления надо выбирать в за-78
висимости от величины и прочности станка и главным образом от прочности обрабатываемого изделия. Во всех тех случаях, koi да станок слабый, когда изделие слабое, тонкое и легко может прогибаться от большого давления стружки, следует брать небольшие закругления носка, и, наоборот, при прочных, сильных станках и солидных изделиях возможно большое закругление.
Кроме того величина закругления зависит от степени вязкости обрабатываемого материала. При резании материалов хрупких, как чугун, стружка получается в виде коротких кусочков и вследствие этого производит наибольшее давление на самое ребро и носок лезвия; поэтому чтобы придать им прочность, необходимо делать большее закругление. И наоборот: стружки вязких металлов, как сталь, получаясь в виде сплошной ленты, давят на всю режущую грань одинаково; следовательно режущее лезвие и главным образом носок резца в этих условиях нагреваются меньше, а потому и закругление можно делать меньшим.
Величину радиуса закругления Тэйлор определяет в зависимости от ширины резца следующей формулой:
/? = 0,5Д— 5 мм.
Эта зависимость дает слишком большое закругление, и ею можно пользоваться только при крупных изделиях и больших стружках. При изделиях же малых размеров и небольших стружках мы предлагаем делать закругление по такой формуле:
0,14 —0,5 мм.
Форма резца рис. 58 дана с большим количеством металла у его режущей вершины благодаря наличию в резце части Ьсе, находящейся правее вершины Ь. При подобном построении резца активной его частью является часть т, которую можно/брать в_ зависимости от угла <р в плане в таких соотношениях с шириной А резца:
при С? = до
• П 9	9
Я Я » Я ft Я Я Я
Режущее лезвие ab резца берется в большинстве случаев прямолинейным и горизонтальным, так как такая форма наиболее проста и удобна в изготовлении и заточке; кроме того при прямолинейном лезвии получается меньшее давление стружки на резец, следовательно и более легкое резание и меньшее нагревание, чем при лезвии криволинейном. Прямолинейное лезвие резца с указанных точек зрения наиболее выгодно, поэтому его и надо применять. Единственный его недостаток в том, что очо способствует возникновению дрожания резца и изделия. Этот недостаток можно уменьшить применением большого закругления вершины резца.
Размеры углов резца. Угол ад наклона режущего лезвия к оси или боковой поверхности изделия берется в пределах от 30° до 90° — в зависимости от прочности станка, формы изделия и твердости обрабатываемого материала. Мы уже видели ранее, что чем меньше угол <р, тем более широкая и тонкая получается стружка, тем меньшее происходит нагревание резца, и наоборот. Но в применении малого угла ад есть и большой недостаток: он вызывает дрожание резца, так как давление стружки при пря
79
45° т = 2/ v
А
А А А
60° 75° 85°
молинейном лезвий не всегда одинаковое, а изменятся в своей величине периодически. В течение образования и скалывания каждого элемента стружки это давление меняется от наименьшего до наибольшего значения, вызывая дрожание в резце, передающееся изделию и станку. В целях уменьшения этого дрожания следует применять большое закругление носка резца, что влечет за собою уменьшение колебания в давлении стружки. Эти колебания и дрожания резца увеличиваются, если станок слабый или плохо соб^н и если изделие слабое, тонкое. Имея это в виду, величину угла ср надо брать в зависимости от прочности станка и изделия. С другой стороны при очень малом угле ср получается более сильное прогибание изделия, что особенно проявляется при обточке длинных тонких изделий. Для избежания изгибания тонких изделий угол ср необходимо брать близким к 90°.
Общие значения для угла 9 могут быть приняты такие:	*
Для сильных станков и прочных изделий
„ средних „	,
» слабых
, очень слабых и тонких изделий
9 = 35°
<р = 50°
<р = 65°
ср = 75 — 90°
Наконец угол ср зависит и от твердости обрабатываемого материала. Чем меньше угол <р, тем больше будет ширина стружки Ь, тем меньшая доля работы резания будет приходиться на каждый 1 мм ширины лезвия, тем меньше все лезвие будет нагреваться и тем дольше оно будет стоять. Такое требование к условиям резания и медленного износа резца особенно важно при резании твердых металлов; поэтому при резании твердых металлов применяются малые углы ср (от 30° до 45°), а при резании мягких металлов— большие (от 45° до 75°).
Для изделий, имеющих на поверхности твердую корку, как например закаленные сталь и чугун, угол ср надо брать большим — в пределах 85—90° и даже 95—100°,—т. е. делать резец, как говорят токаря, „сапожком". Практика показывает, что при таком большом угле ср режущее лезвие изнашивается на меньшей длине; так как глубина резания большая и резец своей вершиной режет'в мягком слое металла (под коркой), то корка легко разламывается на куски и не тупит лезвия резца. Последний виц заточки (угол ср = 95—100)° часто применяется при обточке закаленных бандажей.
Угол резания 3, равный разности: 90° — р° или сумме углов: а является одним из главных углов резца. Величина его сильно влияет на величину давления Р, а следовательно и на легкость резания. Чем меньше этот угол, тем меньше давление стружки на резец, и тем резание идет легче, т. е. с меньшей затратой энергии.
Если брать величины углов 8 в пределах от 60° до 90°, как это постоянно и бывает в практике, то относительные величины давлений, соответствующих различным величинам углов 8, выразятся примерно так:
,	углу 8 = 60° соответствует давление Р = 1
» 8 = 70°	,	~ »	Р=1,17
, 8 = 80°	,	,	Р=1,33
, 6=90°	,	,	Р=1,50
Это очень важный закон, показывающий, что увеличение угла резания на 1° повышает давление стружки, а следовательно и расход энергии на 1,66°/о.
Отсюда вытекает следующее правило, подлежащее соблюдению при кон-
80
струировании углов резца: в целях получения более легкого резания необходимо величину углов резания брать возможно малой.
К сожалению нельзя эту величину брать слишком малой, так как при малом угле о резец окажется слабым и в работе легко может поломаться. Чем обрабатываемый металл тверже, прочнее, тем более прочным должен быть резец, тем больше должен быть взят его угол резания.
Для уменьшения угла резания применяется наклонная по отношению к обрабатываемому изделию установка лезвия. При таком положении последнего стружка режется и сходит с лезвия не в перпендикулярном к нему направлении, а отклоняясь от него на тот же угол ср. При этом угол а резца (рис. 58) будет измеряться не в плоскости 1—1, перпендикулярной к линии лезвия ab, а в плоскости 2—2, т. е. в плоскости движения резца.
Благодаря этому угол а уменьшается, как это мы видели ранее в ноже (рис. 5), и тем больше, чем меньше угол ср. А так как угол резания о состоит из суммы углов а и у, то при наклонном положении л'езвия резца он будет меньше, а следовательно резание в этом случае идет легче. Свойством наклонного Лезвия уменьшать угол резания о и угол заострения « резца, не уменьшая в то же время прочности лезвия, пользуются очень часто: в простых ножах, стамесках по дереву, резцах, фрезах, развертках, штампах и других режущих инструментах.
Дрожание резца и его заедание в материале также влияют на выбор величины угла резания. Резец с малым углом резания вызывает большее дрожание изделия и большее заедание, чем резец с большим углом. Поэтому при черновых работах угол резания надо брать меньше, а при чистовых, где важно получить точную поверхность изделий, следует его брать возможна ббльшим, близким к 90°. По опыту наших заводов можно рекомендовать такие значения: 85° — 90° — 95°. Чистота же, или гладкость, обрабатываемой поверхности получается тем выше, чем меньше берегся угол резания. Это особенно резко проявляется -при резании мягких и вязких металлов. Поэтому для чистовой обработки их берутся углы резания в пределах 75*.
. Кроме этого на выбор величины угла резания большое влияние оказывает однородность строения металла: однородные по строению металлы требуют меньших углов резания, чем разнородные. Так бронза, являющаяся металлом в общем мягким и вязким, могла бы обтачиваться резцами с малыми углами резания; но так как строение ее неоднородное, чем объясняется получение при обработке стружки скалывания, а не сливной стружки, то острйй резец легко дрожит и заедает (т. е. врезается в мягких местах изделия в глубь металла), вследствие чего поверхность обработки получается неровная, рваная. Поэтому бронзу обрабатывают резцами с большими углами резания—около 90°.	‘
Практика установила для различных металлов следующие величины углов резания:
Алюминий....................................45®
Красная медь................................50°
Мягкая сталь................................60°
Средняя сталь, мягкий	чугун и бронза........70°
Твердая сталь, средний чугун и	бровза	.	... 85°
Изделия с закаленной	наружной	коркой	.... 90°
Исходя из этих данных, можно вывести, что величина угла резания должна быть взята в зависимости от временного сопротивления ав по следующим формулам:
6 М. А. Сокелов.
81
для стали, меди и алюминия
8 = 0,5 ^4-40-4-45, для чугуна
8=1,5 ог4-40-=-45.	ч
В заключение надо добавить, что правильная величина угла резания должна устанавливаться практикой в соответствии с местными условиями, и дать эту величину заранее вполне точно представляется затруднительным.
Угол зазора у берется небольшим. Выбор его величины обусловливается необходимостью избежать трение между передней затылочной гранью резца и поверхностью изделия. Величина этого угла колеблется в пределах 2—10°. Выбирать эти углы надо, исходя из следующих соображений. Малые углы зазора дают большую опору изделию о заднюю иоверхность резца и поэтому способствуют уменьшению дрожания изделия и получению более гладкой и точной его поверхности. Кроме того такие углы даю г более прочный и более стойкий резец. Отрицательной их стороной является большее трение резца об изделие.	.	'
Кроме того выбор величины угла зазора зависит и от величины подачи. Так как при обточке изделий на токарных станках и при подаче резца поверхность изделия получается спиральной, то величина заднего угла резца должна быть по крайней мере на 2—3° больше наклона спирали к вертикальной плоскости. В противном случае между задней поверхностью резца и спиральной (наклонной) поверхностью обработки изделия будет иметь место трение. Величина наклона спиральной линии зависит от величины принятой подачи.
Если мы возьмем изделие диаметром в 25 мм, то величины углов наклона спиральной поверхности, которую дает резец к вертикали при различных подачах, выразятся цифрами табл. 25.
ТАБЛИЦА 25.
Углы наклона спиральной поверхности к вертй-кали при одном диаметре и различных подачах.
Подача а	0,5	1	2	3	4
Угол спирали . . а	0°35'	1°10'	2° 20'	3°30'	4° 40'
Если же мы возьмем при различных диаметрах изделий одну и ту же подачу, например 2 цм, то величины углов наклона спирали к вертикали получатся различные (табл. 26).
ТАБЛИЦА 26.
Углы наклона спиральной поверхности к вертикали при различных диаметрах и одинаковой иодаче.
Диаметр изделия D мм	20	30	40	50	60	70
Угол наклона спирали 		2° 50'	1°55'	1°30'	1°1О'	О°55'	0е 50'
82
Эти две таблицы дают руководящие указания для выбора величины заднего угла резца в зависимости от большей или меньшей подачи, а также и от большего или меньшего диаметра изделия.
Для грубой обдирочной работы при больших подачах и малых диаметрах изделий задний угол следует брать от 6° до 10°, как это и указывается почти во всех руководствах; для чистовой и точной обработки, когда важно уменьшить дрожание изделия и увеличить прочность и стойкость резца, мы предлагаем его брать в пределах от 2° до 6°.
Угол заострения резца а равен разности угла резания 8 и угла зазора Т- Его влияние на резец такое же, как и угла резания, т. е. чем он меньше, тем легче резец режет, что мы видели и ранее при изучении ножа. Обычно в токарных резцах даются угол резания и угол зазора, поэтому угол заострения получается простым вычислением, как разность этих углов.
Угол поднутрения £ равняется разности: 90°—о0. Различают два угла поднутрения: продольный р, и боковой рР Так как резец режет при движении влево (или вправо), то истинные размеры угла резания и угла поднутрения даются резцу в сечении боковом, перпендикулярном к режущему лезвию ab. Продольный же угол поднутрения делается всегда меньше бокового на 5—15°, благодаря чему стружка сбегает с режущей грани всегда в сторону, в бок, не мешая токарю.
Угол наклона заднего ребра Ьс к оси изделия надо брать небольшим, не более 5—15°, с тем чтобы в этом месте было возможно-более металла и чтобы резец менее нагревался.
Величины всех указанных углов по Тэйлору даны в табл. 27.
ТАБЛИЦА 27.
Углы токарных обдирочных резцов.
Обрабатываемый материал	Величина углов в градусах				
	0	7	V а	₽г	
Сталь мягкая и латунь	 Сталь средняя, мягкий чугун и	68	6	62	22	8
бронза 	 Сталь твердая, средний чугун и	76	6	70	14	8
бронза 		80	6	74	10	5
Твердый чугун и бронза 		86	6	80	4	4
Закаленный чугун и сталь		90	6	84	0	0
Красная медь 		50	10	40	40	25
Алюминий	•	.	45	10	35	45	30
Фибра, эбонит		75	10	65	15	10
Дерево твердое 		60	10	50	30	15
„ мягкое 		40	10	30	50	з?
Величины углов резца для меди и других мягких материалов получены нами из измерений на наших заводах.
Все эти величины углов можно считать средними, но в практике наблюдаются отклонения от них в ту и другую сторону, доходящие до 5—10°.
Величины углов резания даны для резцов из углеродистой и быстро-
6*	83
режущей сталей. Для резцов из стеллита, видна и победита, как более хрупких сплавов, их следует брать на 5—10° более указанных в таблице.
Заточку передней режущей грани лучше производить так, как она изображена на рис. 58, т. е." по некоторой вогнутой криволинейной поверхности с небольшой прямизной у режущего носка резца. При такой форме стружка легче движется по верхней плоскости резца, поэтому последний меньше нагревается, а стружка вязких металлов легко завивается в спираль. Ширину и глубину заточки можно брать по следующим формулам: Е= 1 н- 1,25Д; К=0,1Д-}-0,5 мм.
Кроме прямолинейных резцов у нас применяются, хотя и реже, резцы с криволинейным режущим лезвием. Одним из этих резцов является резец Тэйлора.
Резцы Тэйлора строятся с криволинейным режущим лезвием; один из них изображен на рис. 59. Они срезают стружку различной толщины, как это
Рис. 59.
Рис. 60.
видно на правой "части рис. 53, что дает меньшее колебание в давлении стружки, а вследствие этого меньшее дрожание резца. Но так как деформация стружки при этом гораздо сильнее, чем в стружках прямолинейных, то давление стружки в описываемых резцах больше, а потому резание идет тяжелее, чем при резцах прямолинейных. Кроме того изготовление и в особенности заточка резцов Тэйлора много труднее, чем резцов прямолинейных. Поэтому в практике они применяются редко, главным образом для чистовых работ.
Конструктивные размеры их по Тэйлору следующие:
А =10 4- 50 мм R=0,5A— 5 мм С = 2,754 , Е = 2,54
В = 1,54	L = 144	100 мм
При построении этих резцов также нужно считаться с величиной сечения стружки и твердостью обрабатываемого материала.
Резцы Клопштока (рис. 60) имеют у режущего лезвия узкую грань а шириной от 0,5 до 2 мм. Стружка быстро сходит с такой узкой поверхности и поэтому мало нагревает резец. За счет уменьшения нагревания можно повышать скорость резания на 15—35% против обыкновенных резцов.
Конструктивные размеры резцов Клопштока берутся такие:
А = 10 = 50 мм В = А С = 1,5В L = 104 + 100 мм
Углы резца строятся так же, как и в обыкновенных прямолинейных.
Недостаток этих резцов — слишком трудные ковка и заточка, вследствие чего они мало у нас применяются.
Все резцы по форме своего лезвия и по направлению своего движения делятся на правые и левые. Правыми резцами называются такие, которые дают на изделии правую спиральную нарезку; левые резцы, — те, которые дают левую спиральную нарезку. Все резцы, изображенные на рис. 58—60, — резцы правые.
Резцы С отогнутым лезвием изображены на рис. 61. Они применяются при.обточке изделий в патронах, прн выточке различных углублений.
Головки их отгибаются влево или вправо от 15 до 45 к оси резца. Размеры их, как и у других резцов, устанавливаются по расчету на сечение
стружки и твердость обрабатываемого ное и прямоугольное. Конструктивные такие:
А = 10-4—50 мм 5=1 = 1,54 k = 0,75-> 14 £ = 0.75 = 14 т =0,84
материала. Сечение берется квадрат-размеры этих резцов можно принять
/? = 24
L — 104 + 100 мм , ср = 45° ср =15 —45° а = 75 - 45°
Углы резца строятся по общим правилам.
3. Проходные чистовые резцы.
Конструкция. Резцы проходные чистовые (рис. 62 и 63) применяются для снятия тонких, чистовых стружек, чтобы придать изделию гладкую поверхность и точные размеры.
Обычно сечение стружки при чистовой обточке стали и меди берется таким: глубина резания t—от 0,05 до 1 мм\ подача s — от 0,05 до 0,3 мм (при обработке чугуна подача s — от 0,05 до 5 мм).
* Скорости резания обычно берутся в 1,5 — 2 раза более высших скоро
О с
стей, данных в табл. 21 для сечения стружек в 1,5 мм, но для получения в изделиях высшей точности их надо брать не выше, а даже ниже нормальных на 25—5О°/о, чтобы сохранить дольше резец.
Благодаря таким малым стружкам давление на резец оказывается неболь-[	\ . ft	шим, поэтому и размецы резца (его
4-----'““П—“7	ширина А и высота В) получаются
У|Уj f {	I I меньшими, чем у обдирочных резцов,
г"	/	что видно на рис. 63 d и е. При
[~_-н——]--------л	конструировании этих резцов надо ру-
С	\	ководствоваться тем, чтобы они возмож-
|	J	но меньше портились от нагревания при
высоких скоростях резания, а это тре-Рис. 62.	бование осуществимо только при до-
статочно больших размерах сечения резца. Так например опытами Тэйлора и других установлено, что ширина А резца сильно влияет на скорость резания, и чем она больше, тем ббль-шую можно взять скорость. Выведенные Тэйлором относительные значения скоростей для резцов различной ширины приведены в табл. 28.
ТАБЛИЦА 28.
Зависимость скорости резания от ширины резца.	>
Ширина резца А мм
Относительные скорости м/мт.
Обрабатываемый материал
Сталь
Чугун
С’ЫЛЬ и чугун (среднее по другим данным)
12,5	• 1
19	1,29
25,4	1,48
30	1,67
1
1,18
1,30
1,48
1
1,21
1,27
1,33
Следовательно, если мы хотим, чтобы чистовые резцы были стойкими в работе при больших скоростях резания, необходимо их брать достаточно больших сечений — и чем больше последние, тем ббльшую скорость резания может взять резец. Мы считаем, что эти резцы будут достаточно устойчивыми, если брать их размеры на 50—25°/о меньше, чем для обдирочных резцов для тех же самых изделий. Наименьший размер—ширина А — не должен быть менее 6 мм. Так например, если для черновой обработки изделия мы применяем резец шириной 50 мм, то для чистовой его обработки будет достаточен резец шириной в 25—35 мм. И если мы чистовому резцу дадим те же размеры, как и черновому, от этого резец не проиграет, а только выиграет.
Конструкция чистовых резцов должна быть такой, чтобы они давали изделию возможно ббльшую гладкость и точность. Это достигается посред-
ством применения больших радиусов закруглений их вершины, достаточно болыйих углов резания и достаточно малых углов зазора, а также приме-
нением пружинных резцов, которые дают изделиям высшую гладкость.
• На рис. 62 показан прямой чистовой резец для обработки всех металлов. Передняя режущая плоскость делается 'у чистовых резцов без всяких боковых наклонов, как это мы видели у черновых резцов, поэтому они могут резать одинаково в обе стороны, т. е. в сторону передней и задней бабки. Конструктивные размеры чистового резца можно брать такие:
/
Ширина А Высота ‘•В. .
Длина L
. 6 ч- 40 мм
. 1ч-1,А5
. 10 А + 100 мм
. 1ч-1,25Л
Глубина К . . . . 0,1 А + 0,5 мм Радиус г . . . . ОДЛ -}-1 мм Угол а ... . 30°
Рис. 63.
Углы 3 резания берутся такие же, как и для черновых резцов; задний угол Т — от 2° до 8°. Чем большая требуется устойчивость резца и меньшее дрожание изделия, тем меньше должен быть задний угол.
Формы резцов. На рис. 63 изображены чистовые резцы для различных металлов и работ. Так резец рис. 63а применяется большей частью для чугуна, причем в своих углах он имеет радиусы закруглений такие же, как у прямых резцов. Эти резцы дают изделиям большую гладкость, причем подача резца берется большая — в пределах от 1 до 5 мм.
На рис. 63 of и е показаны резцы для стали, меди и алюминия. Они делаются тех же размеров, что и прямые, показанные на рис. 63 а.
На рис. 63 b и с изображены пружинные резцы, дающие изделиям наибольшую гладкость. Лезвие их или прямое, как на рис. 63 а, или же с большим закруглением радиуса: /?=1--ч2Л. Чтобы эти резцы хорошо пружинили и тем самым давали изделию ббльшую гладкость, толщину их
87
шейки надо брать небольшую, равную 0,1^4—j- 7 мм, где А — ширина режущего лезвия. Размеры их берутся такие:
Ширина А ... 5-нЮО мм	Толщина головки Ь . . . 0,1Л-|-5 мм
Толщина В . . . 1н-1,5Л	Длина головки I . . . . 0,5Л -j- 25 мм
Углы резания обычные; углы зазора—10—15°.	*
подрезные резцы.
4.	Отрезные и
Отрезные резцы и их работа изображены на рис. служат для разрезки материалов. Сечение стружки ширина получатся равной ширине k0 лезвия резца, а толщина равна подаче s, которая обычно не превышает: для стали—0,25—0,5 мм, а для чугуна—0,5—1,5 мм. Скорости резания вследствие слабого сечения этих резцов надо брать меньше нормальных скоростей в 2,5—3 раза, с тем чтобы резцы не могли сильно нагреваться.
В большинстве руководств по инструментальному делу размеры рассматриваемых резцов, особенно ширину их /г0, рекомендуется брать наименьшими, чтобы возможно меньше переводить металл в стружку. Дальше таких советов эти руководства не идут, и в результате инструментальщики в своей • практике нередко берут эти резцы слишком малых размеров, что приводит их к частым поломкам.
Мы считаем, что отрезные резцы, как и проходные, надо строить в зависимости от действующих на них сил, т. е. от величины сечения стружки, твердости обрабатываемого материала и диаметра разрезаемого изделия. Такая зависимость покоится на следующих выводах.
Пусть на рис. 64 даны: изделие с диаметром D, действующее на резец давление стружки — Р, плечо действия этой силы — I, ширина лезвия—к0, ширина резца в тонком его месте — k, высота резца—В. Тогда изгибающий момент, которому резец должен сопротивляться, выразится:
М —Р-l—F-К-1, где F—сечение стружки, снимаемой резцом, а К— удельное давление резания. Чтобы резец был прочным, его размеры должны удовлетворять следующему уравнению:
Rb-k-B*
M — F- К-1=-^----------,
6
64 и 65. * Эти резцы берется небольшим:
откуда получим размеры резца: k В2
 SF-K-1
(9)
где Rb—допускаемое напряжение в стали резца. Подставляя в это уравнение значения F, К, I и Rb и беря известное соотношение между k и В, мы определим прочные размеры резца-
88
Для упрощения решения этого вопроса примем следующие соотношения, как это масто делается на практике:
5=6£;
k0 = 1,1А>;
/=0,6D.
Подача резца s = 0,25 мм-, сечение стружки F = k0 • s = 0;25/г0 = = 0,25 • 1,1 & = 0,275 Л; допускаемое напряжение 7?& = 2O кг/ммК Прн всех этих условиях получим:
.	6  0,275  0,6  К-Р 1	'
36-20	720 Л ’
или:
(10>
Подставляя в эту формулу различные удельные давления резания, мы будем получать различные значения для ширины резца k. Так, если мы примем для стали средней твердости при ав — 60 кг/мм2 удельное давление резания К = 180 кг] мм?, то получим такую ширину резца:
k = ]/ ^0^ =	= 0,5/D.	(11)
Если мы возьмем подачу s — 0,5 мм, то получим:
*==]/* d = Vo^d^o,7Vd:
И в практике наших заводов мы видим, что размеры ширины и высоты резцов действительно очень близко подходят к этим двум формулам.
Для твердой стали мы получили бы значение k на 2О°/о более, а для мягкой на 2О°/о менее даваемого приведенными формулами.
Остальные размеры резца можно брать такими:
S-6/г	А = 2 -ч- ЗА
Aq= 1,1А	Л1= 0,5-4-123
£ = 0.6Z)	1 = 0,60 + 100-4-200 мм
(или Е = 0,50 + 10-4-25 мм)
Углы резца надо брать, как и для проходных резцов; углы боковые: Ъ = 2-3°; -(3=1,5°.
Размеры отрезных резцов сведены в табл. 29.
Размеры резца А и В надо брать близкими к существующим профилям сталей и при необходимости округлять их в ту и другую сторону до 3—5 ММ. Но если почему-либо следует уменьшить высоту В тела резца, то высоту головки надо при этом делать отковкой не менее 6 k, чтобы сохранить прочность резца.
Отрезные резцы других профилей изображены на рис. 65. На рис. 65 с показан резец с отогнутым лезвием, применяемый для отрезки изделий, закрепленных в патронах. На рис. 65 of — резец одинакового сечения по всей длине и с лезвием, скошенным под углами от 10° до 20 к его оси. Такой наклон придается лезвию для того, чтобы торец отрезаемого 89
ТАБЛИЦА 29.
Размеры отрезных резцов,

Диаметр изделия D мм
Ширина k
„ А
Высота В
Длина L
. Е
2
6
12
150
10
2,5 3
8	10
15	18
175 200
15	30
4
12
24
225
45
5
16
30
250
60
6
20
36
275
90
7	8
20	25
42	48
300 325
120 150
9 25 54
350 180
10
25
60
400
240
72	78
450 500
300 360
14
40
84
575
420
Рис. 65.
куска подрезался чисто. При большом наклоне лезвия острый его угол быстро тупится, поэтому его нельзя делать слишком острым. Углы наклона лезвия берут обычно такие: для твердой стали—10°, для мягкой—15°, для латуни —20°.
Подрезные резцы и их работа изображены на рис. 66 и 67. Эти резцы применяются для подрезки торцов, а также для поперечной обточки изделий. По своей работе они очень близко подходят к отрезным резцам, так как работают с малыми сечениями стружек (ширина стружки — не более 10 мм, подача — от 0,25 до 1 мм); скорость резания и здесь надо брать в 2,5—3 раза менее, чем для нормальных резцов.
Конструктивные размеры подрезных резцов определяются гак же, как и отрезных резцов, но для придания им большей прочности необходимо их головку делать уширяющейся к телу резца.
Наиболее типичная форма подрезного резца изображена на рис. 66. Размеры этого резца можно брать так же, как и отрезного, исходя 90
из диаметра изделия. Поэтому мы предлагаем для определения его основного размера k следующую формулу:
k = 0,75/3,	‘	(12)
что, как мы видели из предыдущего, даст резцу достаточно прочные размеры.’ Остальные размеры можно брать в таком виде:
Л=2ч-ЗА	Е = 1А
В = 1 — 1,5 А М = 0,75 А 77=1,25 В ' Т = 0,25 А
Л = 0,6 D+ 100 + 200 мм
Углы резца строятся по тем же данным, как и в проходных резцах, т. е.
Углы резания о = 60—85° „	задние у = 10—12°
„	„ Та= 10-12°
Угол в плане у = 35—40°
Если резец применяется для поперечной или боковой обточки изделия, закрепленного в патроне, то размеры его получаются больше, чем у подрезного, так как он снимает значительно большие стружки. Такой резец
изображен на рис. 67а. Расчет его следует производить по величине сечения снимаемой им стружки и по величине плеча /, на которое резец свешивается с суппорта. В практике очень часто ставят этот резец под углом к обрабатываемой поверхности изделия и даже почти перпендикулярно к ней; в этом случае величина плеча I свешивающейся части резца уменьшается, благодаря чему изгибающий момент силы давления стружки на резец становится меньше, и поэтому размеры резца также уменьшаются. Но все же и этот резец в своих размерах зависит от величины диаметра изделия. Конструктивные его размеры мы предлагаем брать по следующим формулам:
Ширина k...........VD (D — диаметр обрабатываемого изделия;
в практике ширина k берется в пределах 5ч-40 мм)
Ширина А ....... 1,25 k
Высота В ....... 1 ч- 1,5 А
Длина Е............ЧА
„	7,............ЮЛ 4-100	мм (или по диаметру изделия)
Угол у.............6—15°
91
Вершину лезвия надо делать с закруглением радиуса г = 0,1 А.
Размеры подрезных резцов сведены в табл. 30
ТАБЛИЦА 30.
Размеры подрезных резцов
Диаметр изделия D мм	до 10	11—20	21-35	S 1 со со	51-75 '	76-100	101-150 1	1	1 1 151^-200		II ! 201—300)	301-4001
Ширина лезвия k  .	3	4	5	6	7	8	10	11	13	15
Ширина резца А . .	10	12	16	20	20	25	30	30	40	40
Высота резца В . . .	16	20	25	30	30	40	45	45	60	60
Высота головки Н.	20	25	30	37	37	50	52	 52	75	75
Длина головки Е . .	20	25	32	40	40	50	60	60	80	80 1 J
Ширина подошвы М.	7	9	12	15	15	18	22	22	30	30 ’ -
Длина резца L . . .	120	150	175	200	225	250	300	350	50	500	('
5.	Резцы для внутренней расточки.
Формы и конструкции. Резцы для внутренней расточки (рис. 68 и 69) применяются для расточки отверстий и углублений в изделиях. В силу особых условий работы эти резцы имеют малое поперечное сечение и боль-
шую длину I, свешивающуюся с суппорта. Благодаря этому они могут резать с небольшими сечениями стружек и с уменьшенными скоростями. В противном случае они пружинят и нагреваются. Наиболее типичные и распространенные формы таких резцов изображены: на рис. 68 и 69d — для обдирочных работ и на рис. 69 f и е — для чистовых работ.
Размеры резца можно определить на основании следующих соображений.
Пусть на рис. 68: сила давления стружки на резец — Р, плечо этой силы относительно точки изгибания резца —Z, диаметр тела резца —d; 1 обозначим допускаемое напряжение на изгиб — Rt. Тогда будем иметь, что резец подвергается изгибу моментом! 7Иизг=Р-/ и скручиванию моментом: 7Икр = Р • а, где а — плечо крутящего момента. По формуле Геста мы можем равнодействующий им момент выразить в такой зависимости:
= /Мйзга + М«р.а = Г(Р-/)2-+-(Р^)а.
92
Уравнение прочности резца выразится так:
Жв = 0,1 Rb • ds;
откуда:
d^^
Допускаемое напряжение Rb для данных резцов надо брать в пределах: ^4==Ю—15 кг1мл&. При Rb = 10 кг! мм? получим диаметр тела резца: d = р/Л<0== }/(Р 	(13)
Здесь: сила P—F-K’, I — величина, зависящая от длины растачиваемого изделия; а зависит от установки резца по отношению к изде-
лию. В малых изделиях (при £)<100 мм) ось резца устанавливается в центре изделия; в этом случае плечо момента будет равно 0,5 D, и тогда размер диаметра резца определится из следующего уравнения:
d =	-|- (О.бРТО)^
Таким образом, зная величину силы Р, длину плеча I и диаметр изделия D, мы можем определить диаметр резца d.
Конструктивные размеры этого резца можно брать следующие:
d.....................•	.
4пах.....................
Ширина лезвия k..........
,	отогнутой части Т
„	тела резца А . . .
Длина /..................
»	12.................
0,5-4-0,75 D (при D < 100 мм) 75 мм
0,75 — 0,8 d
0,25 d
d + 5-4-10 мм по длине изделия 100 — 250 мм
93
Сечение резцов для расточки чаще всего берут круглое и квадратное и реже — прямоугольное.
Углы резца надо брать следующие. Угол ср — от 35 до 90°, смотря по твердости обрабатываемого материала и прочности самого резца. Мень-,, шие углы следует брать при твердых материалах и прочных резцах, большие углы — при мягких материалах и слабых резцах. Угол ® = 90° применяется при самом твердом чугуне и стали, а также" при расточке днищ изделий, как показано на рис. 69 с. При материалах с закаленной коркой и при прочных резцах угол ср должен быть более 90°, примерно в 95—100°.
Рис. 70.
При этом резец меньше изнашивается и легче разламывает корку изделия, как это' видно на рис. 69 е.
Углы резания в описываемых резцах надо брать немного больше, чем в токарных (примерно на 5°), так как резцы с большими углами резания меньше заедают, а следовательно и меньше дрожат, что в данном случае очень важно.
Угол зазора 7 должен быть большим, около 12—15°, чтобы предотвратить трение передней боковой грани о стенки изделия; кроме того боковую заднюю грань ab надо затачивать не по прямой ab, как показано на рис. 68 а, а по выпуклой прямой.
Применяемые профили чистовых резцов показаны: для стали — на рис. 69 е, а для чугуна — на рис. 69/. Для чугуна часто берется профиль с широким прямолинейным лезвием, придающий изделию ббльшую гладкость; ширину лезвия в этом случае надо брать по крайней мере равной 2 подачам резца.
Ходовые размеры этих резцов даны в табл. 31.
94
ТАБЛИЦА 31.
Размеры резцов для 'расточки
Размеры
Миллиметры
Диаметр отверстия D ... .	6	12	25	50	75	100
тела,резца d . . . .	3	6	12	25	40	50
Высота »	. А .. .	12	15	20	35	50	60
Длина резца /2		100	125	150	175	175	200
Для расточки отверстий, больших 100 мм в диаметре, применяются не цельные резцы, а в державках, которые можно изготовлять гораздо дешевле (из более дешевой стали), чем цельные резцы.
Резцы в державках (рис. 70) применяются для расточки отверстий, причем державки могут закрепляться, так же как резец, в суппорте, либо они закрепляются в центрах, а изделие-—на суппорте.
В этих конструкциях резцов и державок надо рассчитывать не резцы а державки, так как от последних зависят точность и производительность работы.
При закреплении державки на суппорте расчет ее диаметра d надо производить по формуле (13), т. е. на сложные изгиб и скручивание. Если же державка закрепляется между центрами станка, то при ее расчете величину изгибающего момента следует брать так:
Крутящий момент остается прежний. Таким образом размеры державки должны быть вЗяты из формулы такого вида:
<«
Если державка, взятая по этой формуле, окажется немного слабой и будет прогибаться, то Допускаемое напряжение надо брать не более 7^ = 5 кг! мм2, и тогда диаметр ее оправки определяют из формулы:
где:	_________________
л, 1 //	, IP-Dy
(—) +(—)•
Мы предлагаем брать диамётр державки d в зависимости от диаметра изделия D в таком соотношении:
D мм	до 100	100—250	250—500
а	0,5 0	0,4 D	0,3 D
95
Размеры резцов, т. е. их толщину k или диаметр, можно брать в зависимости от диаметра державки по таким формулам:
при d < 50 ММ'. & = 0,25 d‘, при rf>50 мм'. k = 0,1 cf-i- 10 мм-
Остальные размеры:
Ширина пластины резца А....................0,75ч-Id
Диаметр закрепляющего резец болтика dt .  . . k	.
„ закрепляющей шпильки d2 . . . • . . . 0,5 k
Угол наклона резца (рис. 70 Л) к оси державки — 45—60°; углы резания надо брать на 5—10° больше нормальных, с тем чтобы резцы были прочнее и чтобы они менее заедали и дрожали,
6.	Фасонные, или фигурные, резцы.
Фасонные, или фигурные, резцы получили такое название благодаря своему профилю лезвия, сделанному по определенной ^фигуре, фасону.
а
t
Рис. 71.
Резьбовые резцы (рис. 71 и 72) применяются для нарезки наружной треугольной, прямоугольной, трапецеидальной и круглой резьб. Они имеют профиль режущего лезвия в соответствие с данной нарезкой. Профили резьб изображены на рис. 73. Эти резцы вследствие слишком слабых, непрочных лезвия и головки режут стружки с небольшими сече
ниями, причем ширина стружки равняется длине режущего контура лезвия, а толщина ее (или подача резца) берется равной 0,1—0,25 мм при обдирочной работе и 0,02—0,05 мм при чистовой отделке. Такие тонкие стружки следует брать еще и потому, что в данных работах почти всегда требуется возможно гладкая, чистая и точная поверхность изделия, а эти качества достигаются только при снятии тонких стружек. Скорость резания берется небольшая, менее нормальных скоростей примерно в 4 раза; особенно малой она должна быть при снятии чистовых стружек, что обеспечивает получение высшей гладкости и точности поверхности изделия, а также большей стойкости резца. Конструктивные размеры резьбовых резцов рекомендуется брать по следующим формулам.!
Для резцов треугольной резьбы (рис. 72а):
Ширина лезвия k . .
„ резца А . . Высота „ В . . Длина головки Е . .
„ резца L . . .
. . S Зч-5 мм (где S — шаг резьбы) . . 2й
. . 1ч-1,5/
. . 4/г
. .10/4- 100 мм
36
Для резцов прямоугольной и трапецеидальной резьбы (рис. 72 Ь):
' Ширина лезвия k для чистового резца . . 0,55
„	„ k „ чернового » . . 0,55—0,1 ч- 0,2 мм
Угол профиля а резца между режущими боковыми его гранями должен быть, равен углу профиля резьбы.
Угол резания берется чаще всего в 90°, чтобы при такой простой заточке его сохранять постоянство профиля. Но если столь большой угол
Рис. 72 6.
резания при мягких и вязких металлах дает нечистую, шероховатую поверхность, то его следует брать меньше 90°. Углы задние (зазоров) должны быть: переднего зазора — 12—15°, боковых — 2—3°.
Рис. 73.
Направление ребер лезвия на торцевой поверхности должно быть наклонным к вертикальной линии под углом у3, большим на 3° угла подъема винтовой линии, чтобы боковые затылочные грани резца не могли тереться о резьбу изделия.
Углы подъема винтовой резьбы Витворта имеют следующие величины:
Диаметр резьбы		7з"	V/'	Va"	%"	1"	П/а’	^==ЯЯ1 2»-
Угол подъема резьбы		41/^		31/2°		21/2°	2^°	2^4°
7 М. А. Соколов.	97
Для определения величины наклона боковых граней в прямоугольной и трапецеидальной резьбах лучше всего построить их графически по углам подъема резьбы. Так на рис. 74 построены два угла подъема по одному шагу: для внутреннего диаметра d и для наружного диаметра резьбы D. Первый угол т. больше второго, так как у него катет кй! меньше катета riD. Левая или передняя, грань резца должна быть наклонена к вертикали под углом’И 4-3°, а правая, или задняя, грань—под углом у2 — 3°. И^аче говоря, обе эти грани должны быть построены с небольшим наклоном в 3° к боковым поверхностям резьбы изделия.	•
Установку резцов по отношению к изделию следует производить очень точно а именно так, чтобы ось резца была перпендикулярна к оси изделия, ибо от этого будет зависеть правильное положение резьбы на изделии. Точность установки проверяют специальными приборами — шаблонами или угольниками, — налагаемыми на изделия, как это показано на рис. 71 а.
Рис. 74.
Рис. 75.
Вершина резьбы треугольной нарезки Витворта закругляется специальным резцом (рис. 71/) или же стачивается вручную напильником во время вращения изделия.
Установка резца для треугольной резьбы возможна двух видов. В первом случае лезвие резца ставится перпендикулярно к оси изделия, н при подаче резца обе стороны лезвия снимают одинаковые стружки, как это изображено на рис. 71 d. Способ этот дает более тяжелое резание, он мало производителен и применяется только при окончательной зачистке резьбы. Во втором случае резец ставится хотя и перпендикулярно к осн изделия, но надвигается на него по наклонной прямой, составляющей угол с осью изделия, равный половине угла профиля нарезки (т. е. 2772°; 30° и т. д.), как это показано на рис. 71 е. При таком способе резец режет одной стороной лезвия, и поэтому толщину стружки (подачу) можно брать в 2—3 раза больше, чем в первом случае. Второй способ применяется при черновой нарезке резьбы.
Установка резца для прямоугольной^резьбы также производится двояко: или параллельно оси изделия (рис. 75 — 2) или же с наклоном к оси под углом, равным углу подъема резьбы (рис. 75 — 1). Первый способ дает более трудное и неодинаковое для обоих углов лезвия резание: левому углу резать труднее, чем правому, и поэтому он скорее изнашивается. Этот способ применяется только прн зачистке резьбы, когда нужно, чтобы резец не искажал ее профиля. При втором способе резание более легкое и вместе с тем одинаковое для обоих углов лезвия. Единственный недостаток этого способа тот, что он не дает точной плоскости у дна резьбы; кроме 98
того ширина лезвия k в данном способе должна быть уменьшена и взята равной:
• cos s,
Zt
где. S—шаг резьбы, а г — угол подъема резьбы.
Прц крупных резьбах (S > 10 мм) и при нарезке трапецеидальной резьбы быстрее и экономичнее сначала прорезать резьбу прямым резцом, а затем уже резать точным фасонным резцом. При больших шагах резьбы (не менее 10 мм) один общий резец разделяется на два резца: левый и правый, и каждым из них производится обточка соответствующих сторон профиля.
Резцы для внутренней нарезки изображены на рис. 76. Характер работы этих резцов такой же, как и резцов для наружной нарезки. Поэтому и конструктивные размеры их те же.
Для до 100
Рис. 76.
должны быть
треугольной нарезки мм берут:
при диаметрах отверстий D в пределах от 16
k = S -f- 3 4- 5 мм d =0,34-0,47)4-5 мм E = 0,5d
L = lOd-f- 100 мм (для отверстий средней длины)
Кроме указанного круглого сечения сталь для этих резцов берется также квадратного и прямоугольного сечений, с отношением сторон как 1,5:1.
Для прямоугольно# и трапецеидальной нарезки размеры резцов можно брать такие:
k = 0,5 S d =0,34-0,47)4-5 мм E—0,5d
L=iOd-{-100 мм
Углы резания остаются той же величины, как у прямых резцов. Если . резцы предназначены для нарезки левой резьбы, то наклоны их боковых граней надо делать в противоположном направлении.
Фасонные плоские резцы изображены на рис. 77—81. Профиль их режущего лезвия может иметь разнообразную форму. Они делаются или целые (рис. 77), или из коротких пластин, прикрепляемых двумя винтами к державке, или же в виде призматических коротких брусков, вставляемых 7*	99
в специальные державки. Применяются эти резцы при массовом производстве фасонных изделий.
Работают фасонные плоские резцы обычно с малой подачей (толщиной стружки), не более 0,05—0,2 мм, и с шириной, доходящей до 150 мм. Скорость резания берется незначительная, обычно в пределах 2—6 л«/мин.
Режущему лезвию форма придается или слесарной запиловкой или же фрезерованием фигурной фрезой, у которой профиль зубьев делается обрат-
Рис. 79.
ным профилю резца. Второй способ применяется при массовом изготовлении резцов. Характерной особенностью такого метода образования профиля резца является следующее. Последний во всех своих размерах, т. е. по
Рис. 80.
ширине и глубине, делается постоянным и неизменным на задней поверхности резца. И если мы будем стачивать резец с передней его плоскости
Рис. 81.
/ плоскостями ей параллельными, то будем получать в резце неизменный постоянный профиль. Это весьма важное свойство резца, так как позволяет получить от него массу изделий с совершенно одинаковым профилем. При 4 таком способе глубина h профиля в сечении, нормальном к задней поверхности резца, меньше глубины t этого профиля на передней грани инструмента, и отношение между ними получается равным:
.	h = t • cos f.
Ширина же профиля в обоих сечениях остается неизменной.
100
Конструктивные размеры цельных резцов (рис. 77) можно брать такие: . V	А = 2 ч- 150 мм
В = 0,5 А + Ю мм (при А <50 мм) В = 0,2 А -|- 20 мм (при А > 50 мм)
Размеры резца рис. 78 могут быть взяты следующие:
А = 25 ч- 150 мм	Е = 0,5 A + 25 мм
С=0,1 А +20 мм	М = 0,25 4 + 10 мм
В = 0,2 А + 20 мм
Размеры накладных резцов (рис. 79) устанавливаются такие:
А = 25 ч- 150 мм	С= 0,1 А + 20 мм
Т = 0,04 4 + 5 мм	d = 0,04 4 + 5 мм
5 = 0,24 + 20 мм	L =4 + 100ч-200 мм
Е = 0,5 4 + 25 мм
Размеры призматического резца (рис. 80) в державке можно брать следующие:
4 — 5 ч- 100 мм
В = 0,2 4 +20 мм Е = 0,5 4 + 25 мм С=Ъ,ЬА
L = 0,5 4 + 50 ч- 75 мм
Углы резания в этих резцах благодаря большей простоте изготовления и в особенности заточки их делаются равными 90. Такие углы дают тяжелое резание. Однако при обработке очень мягких или вязких металлов, как алюминий и железо, которые при больших углах резания не дают большой гладкости, угол резания надо брать малым — в пределах 50—80°. Для чугуна и латуни углы резания берутся в 90—95°.
’ Если углы резания в фасонных плоских резцах менее 90° (рис. 80), то они в различных точках лезвия получаются различными. Так например в точке а передний угол будет больше, чем в точке Ь, т. е. > р2, что конечно дает различные условия резания в различных точках лезвия резца. Задние углы у в резцах, изготовленных фрезерованием, получаются не во всех точках профиля резца одинаковыми. Так в резце рис. 80 наибольший задний угол 7 оказывается на участках профиля резца am, Ьс и tik, а иа наклонных участках профиля mb и сп задние углы у2 — меньше у, и тем меньше, чем меньше угол ср наклона этих участков к средней линии резца. Соотношение между,задним углом у2 на боковых поверхностях профиля и главным задним углом у на участках профиля ат и Ьс, параллельных оси изделия, может быть получено из рис. 81—2, представляющего собой вид на резец снизу, со стороны задней его поверхности. Из этого рисунка мы имеем:
у = х • sin <р,
где у — отклонение низа задней боковой поверхности от вертикали, а X—отклонение низа главной задней поверхности на участках, параллельных оси изделия. С другой стороны из рис. 81—1 имеем:
Х = А -tgy;
У*=А • tg-fo.
101
Подставляя эти значения в предыдущее уравнение, получим;
Л • tgYa = Л • tgV sin ср,
или:
tgl2 = tgT- sin ср,
т. е. задний угол ч2 на боковых точках или участках профиля резца меньше главного заднего угла у на участках профиля его, параллельных оси изделия.
Исходя из этого весьма важного соотношения, мы принуждены брать главные задние углы 7 достаточно большими — не меньше 10—Д5°,— чтобы получить в остальных точках бокового профиля резца достаточно большие задние углы f2.
Так например при у =10° и ср = 45° получим, что:
tg = tg 10° • sin 45° = 0,179 • 0,707 = 0,1263,
Рис. 82.
откуда задний угол у2 = 7°12'.
Рис. 83.
Определение глубины профиля h, находящейся в сечении I—1, перпендикулярном к задней поверхности резца, при угле резания^-меньшем 90°, легко произвести графически. Для этого у точки а (рис. 80) строим два угла: передний £ и задний у. Через точку b пересечения передней режущей грани ab с наружной окружностью изделия проводим линию bf, параллельную задней линии ае резца. Затем проводим сечение /—/, перпендикулярное к линии ае, и находим искомую глубину h профиля резца, измеряемую в нормальном его сечеиии.
Аналитическое определение глубины профиля h производится так. Соединим центр о резца с точками а и Ь, лежащими на передней режущей плоскости резца. Получим треугольник oab, в котором сторона ab определяется по двум другим сторонам оа и ob, являющимися радиусами (внутренним и наружным) изделия, и по углу оа#==180°—Зная длину ab, можно определить и h — ab- cos (pj -j- у). Этот способ дает более точную глубину профиля h.
Фасонные круглые резцы изображены на рис. 82 и 83. Формы их профиля делаются самые разнообразные. Работают они так же, как и плоские. Чтобы получить в этих резцах достаточно большой задний угол 1, резец 102
ставится по отношению к изделию так, что его центр поднимается над центром изделия, или над осью станка, на величину С, которая определяется из треугольника ОКА:
„ D  С = — • sin у.
/
Поэтому, задаваясь определенным углом у, мы будем получать различные величины С. Если взять у = 11°30', то С—О,ID, что часто и принимают в практике.
Угол резания 8, который определяет направление режущей грани АВ резца, берется, как и в обыкновенных резцах, т. е. или в 90° (рис. 82) или же меньше 90° (рис. 83).
Глубина профиля t определяется пересечением режущей плоскости АВ резца с окружностями изделия. Чтобы глубина профиля и сам профиль резца при всех его переточках не изменялись, заточку надо производить по плоскостям, касательным окружности радиуса С (рис. 82) или радиуса i (рис. 83). Величина последнего определяется из треугольника ОАК'-
sin (т + Р),
где р — передний угол резца, который берется в зависимости от механических свойств изделия: для мягких металлов, как алюминий, р — 40—45°, для металлов твердых р — 0—30°. Углы резания, если они меньше 90°, в этих резцах также получаются различными в различных точках лезвия. Так в точке А (рис. 83) передний угол р больше, чем в точке В.
Задние углы в фигурных резцах также различны для различных точек лезвия. Так в крайней точке А угол у меньше, чем в точке В, т. е. yt < у2. Это неравенство вытекает из выражения величины синуса угла Y, равного:
2С Sin^ = ~D}
который больше у внутренних точек профиля лезвия. С другой стороны задний угол, измеряемый всегда в плоскостях, перпендикулярных к кромке лезвия, зависит от формы режущего лезвия. Так на участках: ab, cd и ek, параллельных оси станка и изделия, задний угол у получается наибольшим; на участках же Ьс и de, наклонных к оси резца под углом ср, задний угол у3 уменьшается и, как мы видели в плоских фигурных резцах, равняется:
• tgy3 = tgyi • sin?.
Поэтому, чтобы сделать на таких наклонных участках задний угол у3 достаточным для избежания трения резца об изделие, необходимо брать главный задний угол у достаточно большим — и тем большим, чем ближе угол ? к 0°.
Значения углов у3 на наклонных участках лезвия в зависимости от главных задних углов у и от угла о наклона лезвия к оси резца приведены * в табл. 32.
Значения углов выше жирной линии — слишком малы: при работе они дают значительное трение резца об изделие. Поэтому их надо избегать, применяя, как это видно из таблицы, большие углы у.
При угле ? — 0° задний угол у3 = 0, и резец в этом участке испытывает сильное трение об изделие. В таких случаях, чтобы уменьшить нагревание
103
ТАБЛИЦА 32.
Значение задних углов у3.
~^__^Угол Угол у	2°	4°	6°	8°	10°	15°	20°
5°	10'	20'	30'	40'	50'	1°25'	1°45'
10°	20'	40'	1°	1°20'	1°40'	3°	3°30'
15°	35'	1°	1°35'	2°10'	2°40'	4°30'	5°20'
20°	45'	1°30'	2°10'	2°55'	3°30'	6°	7°10'
резца и вместе с тем улучшить резание им, делают эти места профиля резца согласно рис. 84: или с небольшим выступом е или с небольшим отклонением назад, что одинаково относится ко всем фигурным резцам — как плоским, так и круглым. Для той же цели в круглых резцах можно применить винтовой профиль, который уже сам по
Рнс. 84.	себе дает достаточный задний
угол.
В круглых резцах, так же как и в плоских, глубина профиля h, измеряемая в его диаметральной плоскости, меньше глубины профиля t, которую резец передает изделию. Соотношение между ними можно вывести аналитически и графически. Первое получается в довольно простой форме при угле резания в 90° (рис. 82).
Так из треугольника ОВЕ определяется малый радиус г резца, а по нему находится и й:
г=/О£2 4- С2, где: ОЕ = ОР — t, и
OP=V С*', из этих формул определяем й:
h = R~	2t VRi-(P.
Так например при 7? = 30 мм\ С = 6 мм-, t = 9,39 мм будем иметь:
ОР = /302 — 62 == 29,39 млг, ОЕ== 29,39 — 9,39 = 20 мм; <	г = /202 4-62 = 20,88 мм; 
h = 30 — 20,88 = 9,12 мм.
Определение глубины h в резце с углом резания, меньшим 90°, как на рис. 83, производится так. Если соединить центр изделия с точками А и В его профиля, то из полученного треугольника можно определить сторону АВ, так как в этом треугольнике будут известны две стороны (боль-104
шой и малый радиусы изделия) и угол (180° — р), лежащий против большого радиуса изделия. Малый радиус резца определяется из треугольника ОВД, в котором известны две стороны (большой радиус резца и сторона АВ резца) и угол = лежащий против малого радиуса ОВ резца. Зная большой и малый радиусы резца, можно определить глубину его профиля: h = R— г.
Графический способ нахождения h заключается в следующем. При точке А на изделии строим задний угол у и передний р. Получаем точку В. Затем по данным /? и С находим центр резца О и из него через точку д и В проводим две окружности резца, расстояние между которыми и будет глубиной профиля h.
В круглых резцах при опускании режущей их плоскости ниже центра изменяется не только глубина профиля, ио и самый профиль. Так например все прямые линии профиля резца превращаются в гиперболические кривые с выпуклостью наружу, что всегда надо иметь в виду при глубоких профилях резца и соответственно этому искажению профиля вводить изменения в первоначальный профиль резца.
Конструктивные размеры круглых резцов можно брать такие:
Ширина резца А . . . . 2-4-150 мм
Диаметр , D ... . d-f- 25 мм (при d<125 мм, где d—диаметр изделия)
„	» D . . . .	150 мм (при d>125 мм)
„ отверстия d0 . . . .	0,3 D
Ширина‘выточки М . .t-j-бмл
Понижение режущей грани при у = 11°30' делается:
С = 0,1 D.
Чтобы резец прочнее сидел в державке, на одной или на обеих его сторонах делается зубчатая поверхность высотой а = 3 — 5 мм.
Для обточки круглого резца применяется фигурный плоский резец. Если этому резцу приданы окончательные точные размеры, то он ставится по отношению к круглому резцу или выше или ниже его центра на величину С. Если же ему придан искаженный профиль, то он ставится в строго диаметральной плоскости круглого резца. Образование режущей грани ведется различно: в резцах малой точности вырез делается до закалки, в резцах же очень точных резец закаливают целым, затем его шлифуют, и после этого делают в нем вырез шлифовальным кругом.
. 7. Резьбовые гребенки.
Плоские резьбовые гребенки изображены на рис. 85 и 86. Первый ► тип (рис. 85) имеет вогнутую затылочную поверхность режущих лезвий, полученную с винтового барабана на токарном станке. Для этого барабан с резьбой и зубьями, как у метчика, ставится на оправку между центрами токарного станка, и ему дается вращение от шпинделя, а гребенка закрепляется на суппорте станка и с помощью ходового винта перемещается вдоль барабана и нарезается так, как это изображено на рис. 87.
Второй тип (рис. 86) имеет прямую затылочную поверхность, полученную фрезерованием кольцевой фрезой-барабаном. Нарезание ее барабаном изображено на рис. 88, где фреза вращается, а гребенка, зажатая в тиски, двигается со столом станка.
105
Ширина гребенок А берется не менее 6S, причем три первые зуба скашиваются под углом в 20°. Для окончательной нарезки и калибровки резьбы необходимо, чтобы не менее 3 зубьев имели полный профиль.
Остальные конструктивные размеры гребенок должны быть следующие.
Высота В.....................A	-J- 5 -4- 10 мм
Длина L ............. 10А -f- 50 мм
Угол резания 8 для черновой нарезки .... 75—85° ,	„	„ „ чистовой „	.........90°
„ зазора т..................10—12—15°
Чтобы получить у гребенки первого типа указанные углы зазора, необходимо ее ставить выше оси барабана на величину С, равную:
Эти соотношения получены из рис. 87, где катет С треугольника АОЕ . г D .
равен. С —	 sin у.
Для получения угла f зазора во втором типе гребенок их надо ставить
106
с наклоном под углом.у к вертикальной линии, как это показано на рис. 88 при фрезеровании гребенки.
Чтобы получить в гребенке резьбу с глубиной t и определенным углом а профиля резьбы, барабан должен обладать искаженной резьбой с профилем, имеющим меньшую глубину h и больший угол а0 резьбы (рис. 89). Величина искажения находится по формуле, выведенной ранее для плоских фигурных резцов: для глубины профиля:
h = t • cos Т;
для угла профиля:
, а
£ 2	2/г	2( • cos у cos •
Таким образом, задаваясь задним углом у гребенки, можно получить измененный профиль барабана с меньшей глубиной h и большим углом
а0 профиля, что видно на рис. 89. Изменение углов профиля при различных задних углах у дано в табл. 33.
ТАБЛИЦА 33.
Изменение углов профиля резьбы.
Вид резьбы	Нормальная величина угла профиля	Измененные углы профиля		
		у= 10°	у = 12°	у = 15°
Витворта . . . • ...	/ 55°	55°44'	56°2'	56°46'
Метрическая		60°	60°46'	61°6'	61°44'
Левенгерца		53°8'	53°50'	54°10'	54°44'
Трапецеидальная . . .	30°	30°26'	30°38'	30°58'
Подобные увеличенные углы профиля резьбы должны быть сделаны в диаметральной плоскости барабана и только при таком искажении резьбы они дадут правильный профиль резьбы в гребенках.
Искажение резьбы в барабане для гребенок первого типа (рис. 85) определяется по формулам, выведенным для круглых фигурных резцов.
107
Найдя уменьшенную глубину резьбы h, можно определить измененный угол профиля по формуле:
«о 5
2 ~2h-
увеличивается, — поэтому эти
Рис. 90.
Чтобы получить на затылочной грани у зубьев гребенки наклон, равный наклону подъема резьбы, необходимо при нарезании повернуть ее по отношению к барабану на этот угол.
Заточка гребенок производится чаще всего по плоскостям, параллельным верхней режущей грани. При такой заточке профиль резьбы в гребенках первого типа будет изменяться — глубина резьбы t уменьшается, а угол а не могут давать точную резьбу, а дают искаженную. Ошибка доходит до 1°46'. Для многих неточных работ такое искажение считается допустимым.
При заточке этим же способом гребенок второго типа профиль их резьбы не изменяется, а остается постоянным, что чрезвычайно важно для получения изделий с точной резьбой; поэтому эти гребенки и применяются чаще всего в обработке изделий с точной резьбой.
Если заточку первой гребенки производить по плоскостям, параллельным ее наклонным приемным зубьям, то профиль резьбы гребенки останется1 без изменения, н поэтому этот второй способ заточки можно рекомендовать в тех случаях, когда от изделий требуется постоянство профиля резьбы.
Кроме указанных типов гребенок, применяются гребенки в оправках (рис. 90), изготовляемые фрезерованием, как и гребенки второго типа. Натачиваются они с верхней плоскости. Число зубьев берется или один с двумя впадинами или же несколько, но не менее 5. Размеры гребенок в оправках устанавливаются примерно такие:
4=65
В = 25 -ч- 40 мм L = 75 ч-100 мм 7 = 15°
Этот тип гребенок считается наиболее практичным и экономичным, так как количество переточек их, считая по 0,25 ММ на переточку, весьма значительно, что является очень ценным условием в использовании гребенки.
Рассмотренные гребенки применяются для нарезки наружной резьбы. Гребенка для нарезания внутренней резьбы показана на рис. 91. Нарезание ее чаще всего делается посредством винтового резьбового барабана так же, 108
как гребенки первого типа. Конструктивные размеры рекомендуется брать такие:
k =6S р — ь С = 1,25 k А = 1,5 k В= 1,5 k + 5 -г-10 мм L = 10 А + 50 мм
Нарезание резьбы гребенками ведется так же, как и резьбовыми обыкновенными резцами.
Скорость резания применяется небольшая — в пределах 3—4 л</мин.; подачи для черновых стружек берутся в пределах 0,02 — 0,05 мм, для чистовых последних стружек — 0,005 — 0,01 мм. Чем меньше при работе
гребенкой скорость резания и подача, тем чище и точнее получается резьба на изделии.
Конструктивные размеры барабана для нарезки гребенок рекомендуется брать так:
Диаметр D . . . d-f-40 мм (при <£<100 мм, где d— дяаметр нарезаемого гребенкой изделия)
„	„ . . . 150 мм (при d>100 мм)
Ширина А . . . 10 S-j-50 мм
Диаметр отверстия rf0 . . 0,3D
Число зубьев Z. . . ZJ/5
Ширина впадины зубьев .... 4—6 мм
Заднюю поверхность зубьев лучше заточить по спиральной кривой и этим дать им задний угол от 6° до 10°, чтобы они резали легче, чище и быстрее.
Круглые резьбовые гребенки изображены на рис. 92 и 93. Они применяются для нарезания наружной и внутренней резьбы с одним или несколькими зубьями.
Число зубьев на многозубом резце надо брать не менее 5—6, причем первые 2—3 зуба должны быть скошены под углом 20°. Эти скошенные зубья образуют приемную часть резца: без такого скоса первые зубья быстро изнашиваются. Нарезка их делается двоякой: чаще — винтовой и реже — кольцевой. Понижение режущей грани надо делать так, чтобы угол зазора 7 выходил в пределах от 10° до 15°. Если сделать его равным
109
15°, го зазор между затылочной поверхностью резца и изделием становится настолько большим, что уже не требуется применять к резцу боковых наклонов резьбы, что мы видели в плоских гребенках. Для получения такого угла понижение С должно соответствовать 0,129 D, и профиль резьбы должен быть соответ-	.
Рис. 92.
Рис. 94.
Конструктивные размеры круглых резьбовых гребенок берутся следующие:
Наружный диаметр D............10 S + 20 мм
Ширина А . . . . 2-h6S (где S—шаг резьбы) '
Отверстие dQ . . . 0,3Z)
Для внутренних гребенок:
D (при d < 100 мм) . . 0,5-т-0,6 d
da...........................0,75	0
На рис. 94 показаны формы резцов для нарезки резьбы рабочих гребенок. Они бывают плоские и круглые. В наборе—два резца: один служит для нарезания впадин, а другой—для закругления вершин резьбы. Их размеры при круглой форме берутся такие:
D = 30 ч- 50 мм А = 0,75-г-*1$
Лй = 0,3 D
Профиль резьбы этих резцов должен быть изменен по тем же соображениям и правилам, какие были изложены относительно изготовления фигурных круглых резцов. При этом должен быть изменен угол а резьбы. Радиус закругления в вершине обычно не меняют, а берут нормальной величины.
ПО
8. Строгальные резцы.
плоскости подошвы тела резца
Конструкция. Строгальные резцы (рис. 95—103) работают в более тяжелых условиях, чем токарные, так как они врезаются в обрабатываемый материал с ударом, захватывая сразу полное сечение стружки, а нагрузка за каждый ход резца меняется от Р до нуля. Поэтому при конструировании и расчете строгальных резцов допускаемое напряжение на изгиб /?4 надо брать меньше, чем для токарных.
Величины сечений стружек для обработки стали средней твердости берутся для продольных станков в пределах от 6 до 24 мм2, причем на каждый 1 м длины хода станка можно брать сечение стружки в 3 мм2', для чугуна средней твердости эти значения стружек можно увеличивать на 5О°/о. Для поперечно-строгальных станков при длине хода в 500—1000 мм сечения стружек берутся от 3 до 4 мм2 для стали средней твердости, а для чугуна— в П/2 раза более. Скорости резания при строгании должны быть меньше, чем на токарных работах; на продольнострогальных станках они составляют 6О°/о, а на поперечно-строгальных — 80°/о скорости резания на токарных станках при одинаковых сечениях стружек.
По характеру работ и по своей форме строгальные резцы разделяются на: проходные, отрезные, подрезные, пазовые и специальные фигурные (рис. 95—101, 103). Во избежание углубления резцов в изделия резцы следует выгибать так, чтобы их режущее лезвие было расположено в или же немного правее ее.
Расчет строгальных резцов надо производить так же, как и токарных— по изгибающему моменту М = Р  I, где плечо I силы Р в практике берется около ЗВ. Если принять допускаемое напряжение в стали строгального резца —15 кг/мм2, то при квадратном сечении получим ширину резца;
А2 =	= 1 (2 . F. %,
что при средней стали и К— 180 кг]мм2 дает:
Л = /1У.“18СГТ^15 VF.
Для резцов же прямоугольного сечения при В =1,5 А имеем:
6-В-/<-3.2
Л 15-3
= 0,8 -F-K,
что при /<=180 кг/мм2 дает:
Л = /0,8- 180-В = 12 VF,
т. е. размеры строгальных резцов должны быть в П/г раза больше размеров токарных резцов, при тех же сечениях снимаемых стружек.
111
В практике размеры строгальных резцов берутся такие:
Л — 6 ч- 50 мм
fi == 1 ч- 1,5Л
Z. = ЮЛ -f- 100 мм
Углы: резания 8, наклона лезвия <р и зазоров Т и радиусы закруглений надо брать одинаковые с токарными резцами: 7=6—12°; <р == 45—90°; в = 5—15°. Угол в плане ? берется для твердых металлов от 45° до 60°, для мягких—от 65° до 85°, при этом чем тверже металл, тем меньше должен быть угол в плане.
Размеры строгальных резцов прямоугольного сечения, рассчитанные по приведенным формулам при допускаемом напряжении Rb = 15 кг] мм2, даны в табл. 34.
ТАБЛИЦА 34.
Размеры строгальных резцов прямоугольного сечения.
Сечение стружки Fmm2 . . .	до 1	1-5	6—10	11—20
Ширина резца А мм ....	12	20	40	50
Высота резца В мм		18	30	60	75
Длина резца L мм		220	300	500	600
Формы. Другие формы проходных резцов изображены на рис. 96—98. Так на рис. 96 показан резец, часто применяемый для черновой строжки чугуна и бронзы; угол наклона ср лезвия к изделию берется в 45°.
Радиус закругления вершины во всех резцах соответствует'.
г=0,1Л	1 мм.
На рис. 97 изображен резец для строжки стали. Размеры его можно брать такие;
Л = 10 ч-50 мм
k — 0,2Л -f- 2 мм г — 0,5 k
Рис. 98 показывает резец для строжки чугунных изделий, которые после строжки шабрятся."Размеры его могут быть такие:
А = 10ч-50 мм
k = 0,8Л
В= 1,25А'
г = 0,1Л -f- 0,5 мм
Резец, изображенный на рис. 99, отрезной и применяется для разрезки материала. Его размеры k и В надо брать, исходя из толщины Т разрезаемого материала. Высоту тела резца В обыкновенно берут равной Qk. Это дает резец достаточно прочный и легко выполнимый при отковке его.
112
Подача резца за 1 проход обычно берется в пределах 0,25-0,5 мм. Свешивающаяся с суппорта часть резца принимается больше Т—толщины разрезаемого изделия—на 10—25 мм.
Выведем необходимые размеры ширины резца k в зависимости от Т.
Изгибающий момент силы Р составит: М = Р' !=? К-l=--k0-s- K'l,
где s—подача резца.
Уравнение прочности резца будет такое: k • В2
V
Это основное уравнение, по которому можно определить размеры k и В резца.
Для упрощения примем, как это часто делается на практике, следующие соотношения: В —6 k; s = 0,5 мм; k0 = l,lk; /=1,17; возьмем допускаемое напряжение Z?s=15 кг!мм'2. Тогда, подставляя эти данные в основное уравнение, получим для средней стали с /<= 180 аз/.илг2;
1,1- 0,5-6 -180-1,17' k* = —-----------------------1,21 Г,
15 • 36
или:
£ = 1,1/7.
Этот результат близко подходит к практике конструирования рассматриваемых резцов на наших заводах.
Остальные размеры можно брать по следующим соотношениям:
А = 2 = 31г
В = 6*
В1=1,5Л
Е = Т -}- 10 = 25 мм
L = T-\- 150 = 250 мм о = 75-85°
7 = 10-12°
-(, = 2—3° (на боковых сторонах)
§ М. А. Соколов.
113
Размеры рез нов, рассчитанные по данным формулам, приведены в табл.  ТАБЛИЦА 35.
Размеры отрезных строгальных резцов. 
Размеры резцов мм	.Толщина изделия Т мм									
	25	50	100	200	300	400	500	600
Ширина k		5	7	10	14	17	20	22	25
А		10	16	20	30	35	40	40	50
Высота Во 		16	25	30	45	55	60	60	75
Длина Е 		35	65	125	225	325	425	525	625
» L . « » • с • □ . . .	175	200	300	450	550	650	750	850
Резец рис, 100 применяется для строгания Т-образных пазов в станинах станков строгальных, фрезерных и других. Размеры таких резцов берутся в соответствии с раз-
мерами пазов, но, чтобы резец был достаточно прочен, необходимо соблюдать следующие соотношения:
Рис. 100.
ным резцом и уже в простроганный
k, М и Т — по чертежу паза
£ = 2 = 4*
А = 2=3*
В = 1 = 1,5 А
L = 10Л4-100жл
8 =75 — 85°
Т =6—10°
Ь = 2-3°
Т-образные пазы сначала прострогиваются отрез-прямой паз вводится описываемый резец.
На рис. 101 изображены различные по форме резцы.
На рис. 101 в и 101/ показаны изогнутые подрезные резцы для строгания наклонных стенок в пазах изделий. Как и в предыдущем случае, пазы начисто строгаются подрезными, уже будучи предварительно простроганными отрезными резцами. Ширину режущего лезвия надо брать по возможности большой, чтобы резец был прочный, не прогибался и не дрожал.
На рис. 102 изображены строгальные резцы в державках. Они весьма экономичны, так как требуют очень мало дорогой стали на самый резец который делается квадратного или прямоугольного сечения.	’
Размеры этих резцов берутся следующие:
k — 6,5 = 22,5 мм й= 1,5 *
А = 2 -=- 2,5 k
В = А-}- 15 мм
L = 10А 50 мм
На рис. ЮЗ показан резец для специальных станков Для стпожки зубьев в конических шестернях. Эти резцы нарезают зубья колес метояли обкатывания. Профиль Зубьев получается эвольвептный, с линией зацепления в 70-75°; чаще, всего он применяется в 75°. Профилю резца придают 114
профиль рейки с прямолинейными зубьями и с наклонением сторон резца к вертикали в 15 — 20°, т. е. под углом зацепления.
Рис. 101.
Специальные станки для строгания зубьев конических шестерен строятся
нескольких систем. Наиболее часто встречаются станки Глиссона и Гарбека.
Резцы для них делаются одинаковые по своей форме. В станках Глиссона резец режет одной своей стороной,наклоненной под углом а к вертикали, а в станках Гарбека — обеими сторонами: сначала па одной стороне впадины зуба, а затем,. когда шестерня повернется,— на другой стороне впадины, как изображено на рис. 104.
Таких резцов ставится два, и каждый из них работает самостоятельно. Оба они при своем поступательном движении имеют еще скатывание (качение) относительно обрабатываемого колеса вследствие вращения последнего
вокруг своей оси. При таком сложном движении колеса и резца последний придает строгаемой стороне зуба эвольвентный профиль. Нарезание зубьев колеса на станке Гарбека показано на рис. 104 а на станке Глиссона—на рис. 105.
8*
115
ТАБЛИЦА 36.
Размеры резцов для строгания зубьев конических шестерен (по данным фирмы
м		1	1,25	1,5	1.75	2	2,5	3
При а — 15°	а	0,55	0,7	0,85	1	1,1	1,35	1,6
	ь	0,7	0,85	1	1,2	1,35	1,7	2	’
	с	20,1	20,25	20,4	20,6	20,75	21,1	21,4
При а = 20°	а	0,45	0,55	0,7	0,8	0,9	1,1	1,3
	ь	0,9	1,1	1,35	1,55	1,75	2,2	2,6
	с	20,3	20,5	20,75	20,95	21,15	21,16	22
Рис. 103.
Рис. 101.
В табл. 36 даны размеры описываемых резцов в зависимости от модуля М наре-« заемых зубьев и угла зацепления а, равного 15° и 20°
В резцах рис. 103 размер а берется меньше ширины впадины наименьшего губа (т. е. находящегося на внутренней окружности колеса) на 0,08—0,5 мм. Радиус закругления вершин резца незначительный—в пределах 0,1—0,25 мм. Остальные размеры резца берутся
116
Гарбек).
3,5	4	4,5	'5	5,5	6	7	8	9	10
1,85	2,1	2,35	2,6 ’	2,85	3,1	3,6	4,1	4,6	5,1
* 2,3	2,6	2,9	3,2	3,5	3,8	4,3	4,9	5,5	6,1
21,7	22	22,3	22,6	22,9	23,2	23,7	24,3	24,9	25,5
1,5	1,7	1,9	2,1	2,3	2,5	2,9	3,3	3,6	4
3	3,4	3,8	4,2	4,6	5	5,8	6,5	7,3	8,1
22,4	22,8	23,2	23,6	24	24,4	25,2	25,9	26,7	27,5
такие: длина L = 102 мм; Л2 = 96 мм; 11=42,1 мм; <2=12,7 мм; угол резания — 75—86°. Размер А берется более высоты зуба нарезаемой шестерни на 0,5 -ч- 1 мм.
Стачиваются эти резцы с передней режущей плоскости. Для сохранения

резцов и для получения большей точности в нарезаемых зубьях колес в станках Глиссона, а. также при больших модулях (более 6) зубьев в станках Гарбека применяется предварительное черновое строгание впадин колес, которое произво-
дится или на этих или же на
других станках. Припуск при такой черновой обработке на окончательную строжку зуба дается в пределах от 0,1 до 1 мм на сторону.
9.	Долбежные резцы.
Конструкция. Долбежные резцы (рис. 106—109) применяются для продалбливания в изделиях канавок, гнезд и просто для придания им той или иной поверхности. Формы этих резцов изображены на рисунках: рис. 106— проходной и прорезной резцы, рис. 107 — шпоночный и рис. 108 — фигурный. Как и строгальные, долбежные резцы работают в тяжелых условиях: у них очень длинное плечо /, уменьшающее их прочность. Поэтому сечение стружки приходится брать небольшое. А так как они работают с ударами и с переменной нагрузкой, то и скорость резания надо брать небольшую— обычно в 1*/2—2 раза меньше, чем при токарных работах.
* Размеры долбежных резцов надо рассчитывать в соответствии с силами, действующими на резец. На рис. 106 изображены две силы: Р и N, действующие на резец в точке F от давления стружки на него. Прилагая 117
й точке О резца две силы Рг й Р^, равные по величине силе Р и друг другу противоположные, получим, что на резец будут' действовать следующие силы: пара сил Р и Рх с изгибающим моментом Р • а, стремящихся повернуть резец по часовой стрелке; сила N с моментом N • I, стремящаяся повернуть резец против часовой стрелки, и сила Р2, равная Р, сжимающая резец. Если обозначить: общее напряжение в резце через о, момент сопротивления его—W, сечение его—/, то получим для напряжения в резце следующее уравнение:
_ЛМ	Р-а , Р
W	W f>
Рис. 106.
по которому можно определить прочные размеры резца, т. е. ширину k и высоту тела В. В этом уравнении надо принять следующие значения входящих в него величин: допускаемое напряжение о чтобы лучше часто
— не более 10 кг/мм2, резец не мог прогибаться; высоту В брать равной 6 k, как это и делается на практике,'и тогда
6
W —
6
сечение резца /= k • В’, плечо а силы = 3,5&; сила .'V—O.GP; плечо/ силы .V принять равным Т+ 25-4-50 мм, где Т — глубина или высота продалбливаемого изделия; сила Р = = kQ  s • /•(, где ka — ширина лезвия резца и стружки, равная 1,1 A; s — подача резца, равная 0,25 — 0,5 мм; К—удельное давление резания.
Для упрощения будем считать, что плечо / = 1,257'; /С=180 кг{мм2 и подача s-= = 0,5 мм. При этих условиях получим следующее:
сила Р = 1,1 • k • 0,5 • 180 = 99 k;
сила Л'= 0,6.Р= 59,5/г;
59,5 • k • 1,25 • Т 99Л-3,5А: . 99/с	12,47	57,7
6£з	б+	Г 6Л2 k2 k
16,5	12,47	41,2
+ k? k
Умножая все члены этого уравнения на k2, получим:
10/?241,2^—12,47 = 0, откуда:
;	—41,2+ /(41,2)2+ 4- 10~1247	— 41,2-4-/1697,4 4-496 Т
А~~	2И0	20	1
При различных значениях Т найдем следующие значения ширим резца k'.	I
Т мм	50	100	200	400	600	800	1000
k мм	7/	9	14	20	25	29	33
Эги данные позволяют вывести значение k в такой зависимости от Т’.
что мы и наблюдаем во многих случаях практики.
Но некоторые заводы строят долбежные резцы с отношением сторон:
Если задаться этим отношением и сделать полный расчет размеров резца, то получим примерно такую зависимость k от Т:
£ = 1,3]/Т.
Мы рекомендуем строить долбежные резцы с отношением: Blk — Q, а для определения ширины k брать вышеприведенную формулу^ Л —Т.
Остальные размеры резца можно взять такие (при k — УТ)'
Ао= 1,1й
Е = 2й А = 2 л- ЗА В = 6k
М = 0,5А = Т 25 -4- 50 мм L — l^-Y 125 -г- 250 мм
Уты резания & берутся следующие:
Для стали ............ 75—80° „ чугуна ................... 80 — 85°
„ латуни................... 85 — 88°
Угол зазора f берется: 5—7° для твердых и 8—10° для мягких металлов.
Боковые углы зазора принимаются:	— 3°; ^ = 1,5° при E = c2k.
В табл. 37 даны наиболее употребительные размеры долбежных резцов.
ТАБЛИЦА 37.
Размеры долбежных резцов.
Толщина изделия Т мм Размеры резцов мм		25	50	100	200	400	600	800	1000
Ширина резца	k ... .	5	7	10	14	20	24	27	32
» лезвия	А,. . . .	5,5	8	11	16	22	27	30	85
» резца Высота „	t»i. с	15 30	20 40	25 50	35 70	40 120	50 150	55 170	60 200
Длина тела	А • •	50	75	125	250	450	650	850	1 050
Вся длина	L ...	17^	200	250	400	600	850	1 OjO	
119
Формы. На рис. 107 изображен шпоночный резец для выдалбливания шпоночных пазов в изделиях. С целью придания большей прочности тело этого резца делают круглым.
Рис. 107.
Размеры его можно определить по следующим формулам:
Рис. 108.
йо=Зч-20 мм (по чертежу паза)
М = 0,75^4-5 мм
Е— 2&-J- 10 мм
А = 2k (по чертежу отверстия) -
В— А 4-104-20 мм -
= Г+ 50 ч-100 мм
Ь=Т-± 125 4-250 мм
*
^ = 5-15° 7 = 5.— 10° 72=2 —3°
Тз=1,5°
На рис. 108 показана форма фигурного резца, применяемого для долбления впадин зубьев в шестернях. Формы и размеры строятся по размерам впадины зубьев колеса, но для вдалбливания зубьев, построен-
ных по системе модуля, можно размеры резца принять такими;
А = 3,5ЛТ 3 мм
В = A -J- 10 мм
d=~-2A
8 = 85 4- 90°
7 = 6—10°
На рис. 109 показана форма резцов-гребенок, применяемых в специальных станках Маага для долбления зубьев в цилиндрических колесах. Нарезание зубьев осуществляется способом обкатки, причем гребенка двигается, как резец в обыкновенных долбежных станках, а нарезаемое колГесо, скатываясь 120
по рейке-гребенке, производит два движения одновременно: двигается поступательно вдоль гребенки и в это же время, будучи в сцеплении с ней, поворачивается вокруг своей оси. После прохождения колесом пути, равного длине гребенки, движение колеса прекращается, и его возвращают в первоначальное положение. * Все Движения гребенки и колеса совершаются автоматически. Зубья гребенки очерчиваются прямыми линиями, наклоненными к вертикалям под углом 15—20° в зависимости от взятого угла зацепления зубьев. Профиль зубьев на колесе получается эвольвентным, с высокой степенью точности изготовления. Для нарезания зубьев одного и того же
модуля на колесах с различным
бенка с данным модулем.
Для сохранения размеров гребенки зубья в колесе предварительно нарезаются нагрубо обдирочной гребенкой, дающей припуски на
количеством зубьев требуется одна гре-
обработку по всем сто-	Рис. 103.
ронам впадины зуба по
0,5—1 мм, и этот небольшой слой металла снимается уже чистовой гребенкой. Конструктивные размеры гребенок берутся по следующим данным:
L . . . . . 130-5-175 мм
Н .... 60 мм
В ... . H — h
С .... 40 мм А .... 20 мм. h (полная высота зуба) .
Высота головки . . . 1.167Л1
Высота ножкн h2 • . • 1,3/И
Толщина зуба b . . . . 0,5£ (т. е. половина шага)
Угол а (= углу зацепления) ... 15° нли 20°
Угол резаиия..................90°
Угол задний главный у .... 8°
Впадины зубьев гребенки имеют постоянный профиль по всей длине, для чего при окончательной доводке шлифованием на специальном станке гребенку наклоняют к горизонтали под углом у = 8°. Средняя делительная плоскость проходит по линии аа, как показано на рис. 1(У9.
Задний угол' -f2 боковых поверхностей зуба при таком способе изготовления зубьев всегда меньше главного заднего угла у и определяется, как мы видели в фигурных резцах, из следующих соотношений.
Из рис. 109  1 и 2 имеем:	J
J = 4 • tg т2;
х = А • tg у.
Из рис. 109-3 имеем:
у = X • sin а, или:
tg 12 = I • Sifi Я> т. е. тангенс заднего угла на боковых поверхностях зуба равняется тангенсу главного заднего угла зуба, умноженному на синус угла зацепления (у 
наклонения боковой поверхности зуба к вертикали). При угле з, = 15° и заднем угле •( = 8° имеем:
tgl2 = tg8°- sin 15° = 0,1405 • 0,2588 = 0,0365; отсюда: т2 = 2°6'.
При углах а = 20° и -[ = 8°:
tg у2 = tg 8° • sin 20° = 0,1405 • 0,342 = 0,048,
т. е. f2 = 2°45'. Эти величины углов вполне достаточны для практики.
Чтобы гребенка во время работы не прогибалась и была достаточно жесткой, под нее подкладывают такую же гребенку, сделанную из машиноподелочной стали. Стачивание гребенки доводится до толщины в 5 мм, после чего ее бросают. Стачивание производится по передней режущей плоскости до ширины С.
10.	Изготовление резцов.
Материалом для всех резцов служат: углеродистая сталь с содержанием 1 — 1,5°/о С; хромистая сталь с 1,2—2% Сг и 1^2—1,35% С; вольфрамовая сталь с 3—8°/о W и 1—1,4°/о С; ванадиевая сталь с 0,1—0,5% -V и 1—1,2°/о С; хромо-вольфрамовая сталь с 3—5% Сг, 12—2О°/о W и 0,6—0,8о/о С.
Кроме этих сталей часто для изготовления резцов употребляют сплавы: стеллит, победит и видиа, составы которых были указаны в главе I.
Специальные стали дают резцам более высокую стойкость, большую способность резать при больших скоростях, способность не терять своей твердости при высоких температурах, а главное — ббльшую твердость в сравнении с углеродистой сталью, благодаря чему легко обрабатываются твердые металлы, как закаленный чугун и твердая сталь.
Изготовление. Простые по форме резцы, как проходные, должны изготовляться посредством заточки на наждачных кругах, ибо форма их режущего лезвия и головки очень проста и удобна для такой обработки. Более сложные формы получаются посредством ковки ручными молотами или же штамповкой под машинными молотами. Нагревание для ковки надо вести очень медленно, особенно в начале нагревания до 500—600° (во избежание получения в стали трещин); после этого сталь можно нагревать быстро до конечной температуры 900—1100°. Ковать следует быстро, сильными ударами в 1—2 нагрева. Перегревов допускать нельзя во избежание окисления стали с поверхности и выгорания из нее полезных примесей. Кончать ковку надо не ниже 700°, иначе в стали легко могут получиться трещины. После отковки весьма полезно снова нагреть сталь до 850° и дать ей медленно охладиться или в угольной мелочи или просто на воздухе, на краю горна. Эта операция, называемая, как мы уже знаем, отжигом, улучшает качество стали.
Вторая операция, которой подвергаются резцы, — заточка их на наждачных кругах для придания им окончательных размеров и углов резца. В резцах точных, как например фигурных, эта операция производится обработкой вручную (опиловкой) и на токарных и фрезерных станках Заточку резцов под различными углами лучше всего делать на специальных точильных станках, которые позволяют дать резцу любые требуемые углы. 122
|И18Мй|1ДМ^
8Ив51В||ОЯ1в|81Я1В1®111й|Ж
;t|g|ggifg|g?gg||gJfiifg|ii|Sisl^^
iailflalf||llB||g8aiggg|8BfMe|i^
Si61|tSB®ggggsgiggggeggibgggggggg»eggESlgp^
Й|»1|1|8|Н||8|8В|я|ж®Й0ЙВЙЙ1жо
j|it®i|jefiggggggg|®fiigagsOOiWiegSffi®
^аВрз?р88»е*йе8йЗ®а^райовве‘й^дввв5Йа--2509|\5>^ов®®8й®М81®81в1Я#Я iilSsaili^	“a pg /pggggggiggggg^^^^
BBBK®lBBgai3gg8Ba8^8g:3^^<:a9:<Bggg^B;Bg^Bgggp3ggggggagagBgtegggggggggBggggBg-gg3gggggg^gggggggggggKggagagggggggggggggggggggggB
a:g a'ggg :g gggg::^	^aagV '?'; 'g8agapaggO^	9 <gBB8gB'gag-pgag-g g-:.g
|1|51|в|ш9Иои1110ЙЯа1®1<ЯЖ8й®ш1114:Я1вйжйШ£1₽й®ШОйрйв®8ШйИ1«
:Mi83W®'gg:<xeS®Kg)atfp3ggggggaBpgggggggggg9gg9gg;g^aggggggggggggggg;ggggggggg^gggg?ggg-g;g:g\g:gg::g:;;pg gpggagSgggggg||gBB|!
aiS®OOI® ® aBgp pg<; ggggggggggpg gsgggggga^
ai§ggs|glj:gBffggggagg:ge3OBl3tO0i®go
^Вйярзов!ййзв <igg jraiog gg ^^^е^еякЙЙЖ^ШЙйй §®®ИРВ8ЙМ|ЯЙЙ1?йШЙв!И!11 ^||йОО^ЯО^Ж®^Ш®Шй|ШЖЭДЖОйМйЙ£йЯЖ?Ж®ЯЖ^^ gffi3Bfifi9;lsBsgjBKi®6tSaxgsiassfWag»<gfBKepggigfiae:oggiKgfg|gJ|iJiga*;oii8|S!iie 8ш1з|р1бв1й1®'Я1®рхйдо1йеЖ1ШШ’йШЖЯ8ввдЖН1|в;'01й8вЖ;1111|1|||1 gSQ:'B2©®^gg:38B8gBgB<gggBgg^v:V;ggggBB9g:BgBg3BgB-gaBga^gggggggggggg>g/9BgSgggg-'gggggggggggggggggggggggg-ggggg:'agggggggggggggggggggggggj
^рйер|ШВбЯ’Ке1Ь1жМ?й<8й©вШ18ЙШа10|яей'£Йвдй5й|вив1йй8яя1<11|ЙИ8|в|||||И й1|ЖйЖввВййй|1|1Мйм>ррезЁЙйвййШйШ^
1|§|5б|Ж1ЙййШЖй|ййЙШвййО1Ш1бй|в1Я^
sgglg|iigign|gasSt»gfMlgiapO86gg8tB|fgii^ g|iieegg|jgespfigBgljgiggljeggggapfie^ ||||8|11И111«1ШШ5®и611вЯ1й|ЖйВ^^ lllllIliilllM^
такие же, как при нарезании- резьбы на токарном станке. Для получения точной резьбы в гребенках второго типа резьба после закалки шлифуется наждачным кругом и окончательно доводится чугунными резьбовыми притирами с мелкой наждачной пылью, как это делается при доводке резьбовых калибров.
Круглые и точные фигурные резцы после закалки так же окончательно шлифуются наждачными кругами и доводятся чугунными притирами, так как только подобной обработкой и можно получить точный профиль изде-	<1
лия. Такой метод изготовления применяется наиболее часто к круглым	1
резьбовым гребенкам, профиль резьбы которых должен быть очень точным. После доводки резца в нем вырезается часть диска для образования режущего лезвия; вырезание производится мягким наждачным кругом.
Сплавы стеллит, победит и видна в силу их дороговизны напаивают в виде пластинок на державки, сделанные из стали с содержанием 0,6 — 0,8% С. Пластинки для напайки берут по форме режущего лезвия, толщиной в 4—6 мм. Напайку следует производить в муфельных' или электрических печах посредством красной меди. Чтобы напайка вышла прочнее, поверхности соприкасания пластинки и гнезда в державке надо подгонять очень точно друг к другу посредством опиловки, шлифовки и пришабривания. Флюсом служит бура, предварительно расплавленная и растолченная в по- . . рошок. Нагревание следует вести до 1100° (до расплавления меди), после чего пластинку прижимают к державке в тисках или ручным прессом, чтобы пайка была прочнее.
Ввиду ее дороговизны быстрорежущая сталь также часто напаивается медью на державки или же приваривается. Сварка применяется обыкновенная кузнечная или чаще автогенная и электрическая. При обыкновенной сварке пользуются сварочными порошками, составленными из раьдых по объему частей буры и стальных мелких опилок. Пластинки быстрорежущей стали берутся толщиной от 3 до 6 мм, длиной — от 10 до 40 мм и шириной — по ширине резца.
Электрическая сварка чаще применяется стыковая, для чего к державке из углеродистой стали приваривается встык кусок быстрорежущей стали такого же, как державка, сечения и длиной от 15 до 50 мм. После сварки резец отковывается и закаливается, как обыкновенный цельный резец.
11.	Работа резцами.
Выбор сечения стружки и скорости резания. Обдирочные работы надо производить с возможно ббльшим сечением стружки и с возможно меньшей скоростью резания — только такой способ дает наибольшее количество стружки в единицу времени. Так как производительность резания пропорциональна произведению сечения стружки на скорость резания, то всегда следует работать так, чтобы это произведение для данных станка и резца было наибольшим.
Как выбирать наибольшее сечение стружки в зависимости от ширины ремня, мы уже видели в начале настоящего отдела. Для увеличения сечения стружки надо пользоваться перебором, уменьшающим скорость вращения шпинделя станка, но увеличивающим во столько же раз его мощность, силу тяги. При таком увеличении стружки надо принимать еще меры, чтобы не получилась стружка слишком большая для данного станка и чтобы зубья передаточных шестерен не могли поломаться.
124
В современном машиностроении большинство деталей отковывается, штампуется и отливается с небольшими допусками (в 2—3—5 мм) на дальнейшую^ механическую обработку. При таких допусках глубина резания берется разумеется в этих же пределах, а подача резца редко берется больше глубины, чаще же в 2—3 раза меньше ее. Вследствие этого сечение стружки получается небольшим, так что мощность станка полностью не используется'. Для того чтобы сделать при этих условиях работу наиболее производительной, надо вести резание с максимальной скоростью, на какую только способен взятый резец при данном сечении стружки и данной твердости материала изделия.
Скорость резания, как мы видели выше, надо выбирать в зависимости от твердости обрабатываемого материала, величины сечения стружки, качеств стали или сплава резца, углов заточки последнего и способа охлаждения. Скорость резания действует на разрушение резца гораздо сильнее, чем сечение стружки, поэтому увеличение ее надо производить понемногу, каждый раз пробуя стойкость резца при новой скорости.
Нормальной и наиболее экономичной скоростью резания считается такая, при которой резец работает без переточки от П/г до 2 час. Работать со скоростями низшими и высшими против этой экономически невыгодно: в первом случае потому, что резание будет итти слишком медленно, а во втором — потому, что резец будет слишком быстро тупиться, и станок будет много времени стоять из-за переточки и смены резца.
При чистовых работах сечение стружки берут незначительным: глубину резания в пределах от 0,02 до 1 мм, а подачу — от 0,05 до 0,5 мм, скорость же резания берется наибольшая, какую допускает данный резец. И в этом случае скорость надо выбирать так, чтобы резец работал без переточки около 2 час. Когда же по условиям работы требуется, чтобы резец стоял без переточки дольше 2 час., как например при проточке длинных и больших по диаметру валов, а также на станках револьверных и автоматах, то скорость резания надо брать меньшей, чтобы резец работал без переточки 4 — 6 — 8 час. В этом отношении резцы из стеллита и особенно из видиа и победита очень хороши, так как их стойкость по сравнению с-резцами хромо-вольфрамовыми больше: первого — в 2 раза, а вторых — в 3—5 раз.
Правильность и точность формы и размеров изделия зависят от: прочности и точности станка, прочности закрепления резца, его стойкости, длины и диаметра изделия, а также от величины снимаемой стружки. Чем станок прочнее и точнее, чем резец закреплен прочнее, чем стойкость его больше, тем правильнее и точнее получается изделие. Кроме того чем меньше сечение снимаемой стружки, чем короче изделие и чем больше его диаметр, тем меньше прогибается оно под давлением резца, и следовательно тем точнее получаются его форма и размеры.
Зависимость между давлением Р стружки, длиной I изделия и его диаметром d выражается’ следующей формулой, выведенной нами ранее для резцов в державках:
Р • I
Если принять допускаемое напряжение Ръ = 5 кг'млР, то получим:
/7 = 4-5 • 0,1бР = 2 с8,
125
отсюда наибольшее давление:
P=,F-K=^~
наибольшее сеченье стружки:
„	2 я’3
и наибольшая длина изделия:
2^
~ Р-К'
Эти формулы дают зависимость между сечением стружки F, длиной I изделия и его диаметром d. Чем больше длина изделия, тем меньшее можно взять сечение стружки, и наоборот: при большом сечении последней длина изделия должна быть меньше, чтобы предохранить его от изгибания.
формула дает наибольшую длину изделия, которое можно данном сечении стружки без люнета. Если длина изделия
Рис. 111.
Последняя проточить при больше этой величины, то надо ставить люнет, причем расстояние между ним и центром бабки, или расстояние между двумя люнетами, должно быть не более I, даваемой формулой.
Данные формулы выведены при учете только прогибания изделия, но они не принимают во внимание его вибрации, которая требует уменьшения сечений стружки против даваемой формулой. Поэтому в тех слу-’ чаях, когда надо получить очень точные изделия, эти формулы не приме-
нимы.
Охлаждение, как мы видели ранее, уменьшает нагревание резца, за счет чего можно повысить скорость резания на 10—30%. Кроме того охлаждение уменьшает давление стружки на резец, а следовательно и расход энергии на резание металла. Чтобы охлаждение достигло цели, необходимо осуществлять его при не менее 15 л/мин. на резец в 25 ММ ширины.
Зависимость давления стружки от характера охлаждающей жидкости на основании лабораторных исследований представляется в таком виде: если давление Р стружки на резец при охлаждении его водой принять за единицу, то другие жидкости дают следующие относительные давления:
Вода.....................1	Машинное масло...........0,9
Содовый раствор..........1	Гарное масло ......... 0,8
Эмульсия.................0,97	Льняное масло............0,7
Отсюда видно, что лучшей охлаждающей жидкостью, уменьшающей величину давления стружки и нагревание резца, является льняное масло, а наихудшей — обыкновенная вода.
Охлаждение не менее 12 л/мин., уменьшая нагревание резца, дает возможность увеличить скорость резания: для стали на 20—ЗО°/о, а для чугуна на 1О°/о. Если охлаждать менее 12 л/мин., то влияние охлаждения на величину давления стружки и на нагревание резца сказывается незначительно:
126
S|fjiIigfi|Siiggi|gi|jlglO^
8В|||ИШ1111Д|1й1|и1|1Яйй1^^
|||||Й|й||||||||1Д^
l|||g|i®isSwggisigsBgiSs|gggawgsg^^^^^
.Ki’.v;, * : ,.?г ', ' '» '<<’ '.'.J~-i?. --.’О ол ;"i> >‘...?,A	-’” i
ИО1|Вв1ВИи1|||*|0И|в||вба1к1«1®1^81яйй1ОШ|Ш9*|;!В^^й1®яИй8
OiiBi#i||iii5Sfisii?HeiigeOfieisSlfeiSS&sllb&.se®gftSigisl||i||i|l
^Й|1ЙЯМШЖЙ®Й5ЙОв^ОВ'ЯгШйОЙ;ЖМ^ва®®®В§э8®ЗйЙЯЙШ
iilllliSlsiSoll^

|if|ig|IOBBiWi®Sli8iesSStsiS8ttiaf^
ij|l||iiililll|jl3|fili^
lllililliliiie^^
ШВ1В1в1ЙВ!кИ1виВв1®И1Ий1Йй1й1ШвВЙЖ1Йв8ЯйВ’#вЙЖ®Ж®д®я|в®ййвй8а||^йВВввОи1В
державках гнездо, куда встав тяется резец, сделано под определенным наклоном к горизонтальной плоскости, так что резец, будучи заточен только с затылочных граней, получает в державке определенный угол резания.
Для заточки резцов на точиле применяется специальная державка, изображенная на рис. 113.
Размеры державок определяют расчетом, принимая во внимание все силы, действующие на резец. При выборе размеров резцов можно пользоваться таким правилом: ширина резца k должна быть взята по формуле: k~ 1,5 t г 5 мм. Высоту тела резца можно брать: h — 1-ь-1,5 k. Размеры державок для токарных резцов можно брать по таким формулам:
Ширина оправки	А.......2 k
Высота „	В............А 4~ 15	мм
Длина „	L.	. .	. 10 A -j- 25	мм
Готовые державки следует проверять по взятому сечению стружки обрабатываемого материала, причем допускаемое напряжение в стали державки надо брать не более 10 кг!мм*. Державки изготовляются чаще всего из машиноподелочной стали средней твердости и реже — из ковкого чугуна.
13.	Стойкость и изнашивание резцов.
Практика многих заводов показывает, что целесообразно стачивать высоту головки резцов (проходных, отрезных и подрезных) не более чем на 0,4 ее полной высоты. Поэтому; обозначив высоту стачивания через h, а первоначальную высоту головки через В, получим: h ~ 0,4 В.
Каждой переточкой резца наждачным кругом снимается слой от 0,5 до 0,75 мм.
Таким образом количество переточек выразится:
П =	=2н-1,33/г.
0,5-:-0,75
Приняв время работы резца до его затупления равным 2 часам, получим полное время работы резца:
Т = 2 п = 4 -я- 2,66 h час.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
1.	Описать образование и характер стружек при резании резцами. Какие силы действуют иа резец, и какова будет их величина при сечении стружки в 6 ж.и2 и при резаиии стали с временным сопротивлением 60 кг/мм2.
2.	Определить наибольшее сечение стружки при следующих данных: ширина ремия—125 мм, диаметр шкива —350 мм; коэфициент передачи — 0,2; диаметр изделия —175 мм; обрабатываемый материал — сталь средней твердости.
3.	По найденному сечению стружки определить скорость резания, расход энергии, глубину резания и подачу резания. Определить время обработки валика длиной в 1250 мм при проходе его в одну стружку.
128
4.	Вывести формулу зависимости размеров проходного резца от величины сече иия стружки. Сконструировать резец для снятия стружки в 12 мм2 стали средней твердости./
5.	Выяснить все условия резания, от которых зависят углы резания: угол наклона режущего лезвия к оси изделия, угол резания и угол зазора.
6.	Вывести формулу зависимости размеров отрезного резца от величины диаметра изделия. Сконструировать резец для разрезки изделия средней стали диаметром в 500 мм.
7.	Вывести зависКмость размеров резцов для подрезки и расточки от диаметра изделия. Сконструировать эти резцы для изделий диаметром в 150 мм.
8.	Вывести зависимость размеров резьбовых резцов от величины шага резьбы Сконструировать их для шага в 3 мм.
9.	Вывести зависимость размеров плоских и круглых фасонных резцов от ширины и диаметра обрабатываемою изделия. Сконструировать плоский и круглый фасонные резцы шириной в 50 мм для изделия в 75 мм диаметром.
10.	Вывести зависимость размеров плоских и круглых резьбовых гребенок от величины шага резьбы и диаметра нарезаемого изделия. Сконструировать плоскую и круглую гребенки для резьбы Витворта и изделия в 25 мм диаметром.
11.	Вывести зависимость размеров строгальных резцов от величины сечения стружки. Сконструировать проходной резец для сечения стружки в 12 мм2. Сконструировать отрезной резец для изделия толщиной в 250 мм.
12.	Вывести зависимость размеров долбежных резцов от величины сечения стружки. Сконструировать долбежный резец для изделия в 150 мм толщиной.
13.	Описать условия изготовления резцов и их работы. Определить влияние охлаждения. Определить наибольшее сечение стружки дтя изделия средней стали длиной 200 мм, диаметром 15 мм.
14.	Сконструировать pesiu Глисс опа и Маага модулей 2, 3.
IV. ПРОШИВКИ.
1.	Конструктивные формы и размеры прошивок.
Прошивание. Прошивки, или протяжки (рис. 114 и 115), применяются для прострагинанчя-про низания в изделиях различных фасон-
ных отверстий и пазов, некоторые формы которых изображены на рис. 116. По характеру работы, а отчасти и по форме прошивки положи на напильники с крупными зубьями. Они делятся на ручные (рис. 114) и машинные (рис. 115). Ручными работают при помощи молотка или пресса, для чего в предварительно приготовленное, с допуском на прошивание, отверстие изделия вводят прошивку узким концом и по ее головке сильно ударяют молотком или же через отверстие, снимая
9 М. А. Соколе».
давят прессом. При этом прошивка прогоняется с его стенок излишки материала и тем придавая
129
прошивка протаскивается через вижпо у лобовой стенки d станка, кается ударом молотка, и прошивка
Рис. 117.
ему требуемые форму и размеры. Машинными прошивками работают н i специальных станках, в которых прошивка протаскивается через отверстие изделия (рис. 117).
Скорость резания прошивок небольшая, обычно не более 1—2 jt/мин.
Прошивание ведется следующим образом. В отверстие изделия b вставляется или непосредственно или в направляющей втулке (как например для прошивания пазов шпонок) прошивка а, которая своим хвостовиком закрепляется клином с в буксе е, вставляемой в ползун F станка. Букса е закрепляется в выемке ползуна F разъемным кольцом g и винтом h. Прошивание изделия производится при движении ползуна F вправо, причем ерстие изделия, которое стоит непод-После прохода изделия клин с выби-вынимается из буксы. Затем прошивка вводится в другое изделие b и снова закрепляется хвостовиком в буксе е.
Этот способ обработки отверстий значительно экономичнее и выгоднее получения их на долбежных или иных станках. Так шпоночные пазы размером 8 X 2,5 мм и длиной в 50 Мм прошиваются на прошивочных станках в количестве не менее 40 штук в час.	* •
Прошивание отверстий производится, смотря по сложносги формы отверстия и глубины его пазов, или за 1 проход одной прошивкой или же в несколько проходов различными прошивками. Так например большинство шпоночных пазов в таких изделиях, как шестерни, втулки и т. п., проходится за 1 раз; квадратные отверстия проходятся также за 1 раз; прямоугольные — в зависимости от отношения высоты к основанию проходятся за 2, за 3 и даже за 4 прохода.
Точность прошиваемых отверстий получается высокая — в пределах 0,02—0,01 мм, — так что они без всякой пригонки идут в сборку.
Прошивка режет одновременно несколькими зубьями, и числом последних, их шириной и толщиной стружки, снимаемой каждым из них, определяется общее давление стружки на все зубья прошивки. Величина удельного сопротивления резанию зависит, как и при резании токарными резцами, от твердости обрабатываемого материала, величины сечения снимаемых стружек и углов резания зубьев прошивки. Сечения стружек, снимаемых отдельными зубьями, берутся очень малые, так как толщина стружки устанав--ливается обычно в пределах от 0,01 до 0,25 мм, а ширина ее берется равной ширине прошивки (от 5 до 50 мм\ Углы резания должны быть близкими к 90°. Вследствие этого величину К надо брать возможно большой, в пределах: К~ 5 -ч- 6 ад.
Общее давление стружки на все зубья прошивки составляет:
P — m-F-K,
где: т — число одновременно работающих зубьев; F—сечение стружки, снимаемой одним зубом, К—удельное сопротивление обрабатываемого материала резанию.
На эгу силу Р и надо вести расчет самой прошивки, главным образом сечение ее хвостовика по отверстию для клина и сечение во впадине пер-130
вого зуба прошивки. Если напряжения в стали прошивки значительны, следует соответственно уменьшать или сечение стружки F или количество одновременно работающих зубьев т. На эту же силу Р ведется и расчет размеров зажимных букс в ползуне станка.
Мощность станка в лошадиных силах определяется следующей формулой: v __P-V
. 1	60 • 75 • А Л'
где V—скорость ползуна и прошивки, обычно равная 1—2 ж/мин., k — к. п. д. станка, равный 0,8—0,9.
Наиболее простая форма прошивки — круглая, так как ее легче и дешевле
изготовить на токарном станке. Изготовление прошивки квадратной формы
ведется в таком порядке: сначала она обтачивается на токарном станке, а затем ее боковые грани фрезеруются или строгаются, и таким образом
получается квадратная форма. Прямоугольную форму получают из круглой формы также фрезерованием или строганием.
Отверстия круглое, квадратное и прямоугольное (с отношением сторон меиее 1,5) прошиваются обычно одной прошивкой за 1 проход.
Если отверстие изделия должно быть прямоугольным с большим отношением вы
Рис. 118.
соты к основанию (более 1,5),
то предварительно изготов-
ленному отверстию тоже придается прямоугольная форма. Для этого полезно применять не одну, а несколько прошивок: 2, 3,и более, в зависимости от' соотношения сторон отверстия. В этом случае зубья надо делать не на всех сторонах, а только на двух противоположных. Так например у первой прошивки— зубья для прошивания длинных сторон прямоугольного отверстия,
у второй—для прошивания коротких сторон, у третьей, как чистовой,-— зубья на всех четырех сторонах — для придания отверстию окончательных
размеров.
С целью получения более легкого резания полезно применять зубья с наклоном к вертикали под углом 15—20°, как это изображено на рис. 118. Облегчение резания достигается тем, что угол резания зубьев, измеряемый в плоскости ab (перпендикулярно к направлению лезвия зуба), уменьшается в плоскости тп движения прошивки (в направлении оси прошивки).
Единственное неудобство наклонных зубьев — то, что они создают боковую силу давления А, которая прижимает прошивку к одной стороне отверстия. Чтобы уничтожить это давление, необходимо на противоположной стороне прошивки делать зубья с наклоном в противоположную сторону, как показано на рисунке пунктиром.
Зубья чистовых окончательных прошивок делаются прямыми (рис. 115).
Части машинной прошивки (рис. 115). Хвостовик / делается на 0,5— 1 мм меньше диаметра предварительного отверстия, а длина его — в соответствии , с длиной буксы ползуна станка, куда он вкладывается. Ширина 9*	131
паза длй клина берек» равней диаметра хвостовика; длина паза —равной его диаметру. Прочные 'размеры хвостовика следует рассчитывать в наи-меньш’ем его сечении, т. е. по пазу для клина, причем при подсчете общего давления стружки на все зубья прошивки надо брать наибольшее значение 7^, так как стружки здесь получаются очень тонкие и малого сечения.
Диаметр направляющей части П делается меньше диаметра предварительного отверстия в пределах скользящей прАрцки, т. е. меньше на 0,02—0,07 мм, при диаметрах отверстия от 20 до 100 Мф. Длина направляющей Z2 должна быть равной или немного больше длины Z прошиваемого отверстия. Первый зуб прошивки по своим размерам является направляющим. Для удобства вкладывания прошивки в отверстие изделия передний ее торец должен быть немного закруглен или скошен.
Режущая часть /// состоит из рабочих зубьев, разнящихся своими размерами. Каждый зуб по высоте больше соседнего зуба, находящегося ближе к направляющей части.
Калибрующая часть IV состоит из 4—6 зубьев одинаковой высоты. Эти зубья калибруют отверстие, придают ему окончательные размеры и вместе с тем зачищают его.
Построение зубьев прошивки (рис 119) надо вести так. Величину/ шага и глубину h впадины следует брать в зависимости от вида снимаемой !	стружки: если стружка одна и она адри-
uu -Jgu.	вается, как у мягких и вязких металлов,
то шаг берут меньше, а глубину впа* \1) хЭ В хДДдины больше; если же стружек несколько, i'	как при резании хрупких металлов,
Рис. 119.	поступают обратно. Кроме того для
мягких металлов шаг берется малым, а для твердых—большим, чтобы общее усилие для прошйвания получалось более или менее одинаковым.
На основании сказанного длина шага t устанавливается такая:
Медь и мягкая сталь..........................1,5 УI
Средняя сталь ...............................1,75 УI
Твердая сталь, чугун и бронза................2УI
(во всех этих случаях / — длина прошиваемого-чпверстия).
В длину I отверстия надо включать только те его части, которые действительно прошиваются; остальные же в расчет не принимаются. Чтобы прошивание шло спокойно, необходимо участие в работе одновременно не менее 2 зубьев. Если величина t меньше 4 мм, то шаг по данным фор* мулам получается менее 3 мм, и зубцы с таким мелким шагом очень трудно изготовить. В практике обычно наименьшая величина шага принимается: для ручных прошивок /==3 мм\ для машинных — / = 4 мм.
Когда толщина изделия е меньше 4 мм, то для получения возможности вести прошивание при нормальных условиях, необходимо прошивать одновременно насколько наложенных одно на другое тонких изделий, чтобы все они вместе дали достаточную длину /.
Чем больше зубьев одновременно работает, тем спокойнее идет резание, так как общее давление стружки Р мало изменяется при выходе из изделия каждого зуба прошивки. Но с другой стороны слишком большое количество одновременно работающих зубьев также нежелательно, так как из-за большого общего давления стружки в прошивке возникают большие иапря-132
жения, вследствие которых она легко может разрушиться. Наибольшее количество одновременно работающих 'зубьев принимается: при обыкновенном охлаждении их — 6, а при хорошем — 8.
Прошивки с одинаковым шагом для всех зубьев дают неровное, негладкое отверстие. Это объясняется тем, что при выходе зуба из отверстия станок сразу разгружается, и одновременно сильно увеличивается скорость резания, вследствие чего следующий зуб вступает в работу с толчком, ударом, и скорость станка сразу же сильно уменьшается. В результате станок работает не с постоянной скоростью, а с различными, резко меняющими свою величину, что дает поверхность отверстия не гладкую, а волнистую и рубчатую. Получающиеся при этом гребни располагаются на одинаковых расстояниях друг от друга по всей длине отверстия.
Описанное явление прекращается, гребни пропадают, и поверхность изделия получается совершенно гладкой, если сделать шаги зубьев прошивки различной величины. С этой целью разницу в шагах зубьев, находящихся одновременно в работе, делают от 0,1 до 0,5 мм. Так например, если в работе одновременно находятся 4 зуба, а шаг /=12,5 мм, то величины шагов для каждых последовательных 4 зубьев следует взять такими: 12,5; 12,6; 12,7; 12,8 ММ. Можно также взять шаги так: 12,5; 12,7; 12,9; 13,1; 12,5; 12,7; 12,9; 13,1 мм и т. д.
Некоторые заводы делают разницу в шагах в группе из 3 зубьев через 0,1—0,5 ММ, и этим упрощают изготовление прошивок.
Высота 3) бъев h, или глубина впадины, как уже сказано выше, берется в зависимости от характера стружки обрабатываемого материала. В практике устанавливают эту высоту в таких пределах: /г = 0,5/— для небольших шагов t ' и вязких материалов при завивающихся стружках; h — 0,351 — для больших шагов/и хрупких материалов при мелких стружках.
Ширина наклонной части зуба составляет: е = 0,33/ (рис. 119).
Ширина направляющей горизонтальной кромки берется: /=0,03/ при / < 30 жж;/= 1 мм при /> 30 мм.
Некоторые заводы снабжают направляющими кромками / только последние калибрующие зубья прошивки, оставляя рабочие зубья без этих кромок. Такая конструкция способствует более легкому резанию, но зато зубья быстрее изнашиваются.
Углы зубьев. Величины углов поднутрения р, резания 8 и задних у указаны в табл. 38.
ТАБЛИЦА 38.
Величины углов зубьев прошивки.
Обрабатываемый магериал	Угол .резания о0	Угол поднутрения р°	Угол задний
Г мягкая ........	72-75	18 — 15	6
Сталь < средняя 		75-78	15—12	5
1 твердая ........	78 — 80	12 —10	4
( мягкий	  •	80-83	10-7	4
Чугуна средний . . . . • . .	83 — 86	7-4	4
1 твердый		86 — 89	4-1	3
Бронза, медь и латунь		85-88	5-2	4
Алюминий ..........	82-85	8 — 5	5
133
Задняя наклонная грань зуба делается под углом в 20—30° к горизонтальной линии, так что угол впадины зуба получается в пределах: ®= 70—60°, причем для зубьев, требующих особой прочности при обработке твердых материалов, надо брать угол в 70°, а для прочих зубьев—угол в 60°. «е
Закругление впадины у зубьев делается для придание им большей прочности, чтобы стружка лучше завивалась, и главное для того, чтобы закалка прошивки проходила с меньшими напряжениями и трещинами в зубьях. Величину закругления надо брать в прЯелах: г=0,1-г-0,2^—для средних величин I; г= 0,3 = 0,4/— для больнее величин t, т. е. больших 20 мм.
Подъем зубьев, или повышение одного зуба над другим, рядом с ним . лежащим, делается в пределах от 0,01 до 0,25 мм, причем исходят из следующих соображений. Для прошивок среднего сечения (диаметром не более 50 мм) берется небольшой подъем, чтобы общее давление стружки на зубья прошивки было незначительным; при больших сечениях прошивки благодаря большей ее прочности можно брать большую разницу между зубьями. При выборе разницы в высоте зубьев надо учитывать и крепость обрабатываемого материала: чем он крепче, тем меньше берется эта разница. Для прошивок среднего размера разность i между зубьями можно принять:
Твердая сталь....................0,01 —0,02 мм
Средняя ......................... 0,03 — 0,05 „
Мягкая сгаль и твердый чугун . . . 0,05 —0,075 „
Чугун средней твердости.......... 0,075—0.1	„
„ мягкий.......................0,1 —0,125 „
Бронза, медь и латунь............0,125 — 0,15 „
При больших размерах прошивок это увеличение в высоте зубьев можно бра/ь в 2 раза больше; при ручных прошивках — в 2 раза меньше.
Для уменьшения ширины срезаемых стружек и для облегчения резания полезно снабжать зубья канавками-выемками глубиной и шириной от 0,5 до 1 мм, как показано на рис. 118. Благодаря этому стружка получас: с л мелкая, и резание становится легче. Канавки надо располагать в шахма:-ном порядке, на расстоянии 10—15 мм друг от друга. Они могут бчиь yi-ловой или закругленной формы.
Последние 5—8 зубьев в рабочей части делаются гладкими, без канавок, с тем чтобы они заглаживали следы обработки предыдущих зубьев. Кроме того разница в высоте между ними берется раза в Р/2 — 2 меньше, чем для предыдущих зубьев, чтобы они давали более гладкую и более точную поверхность отверстия.
Зубья в калибрующей части (рис. 115 — IV) делаются без канавок. Их углы резания берутся близкими к 90°, чтобы они не резали, а скоблили, шабрили (для стали 8 = 89°, для чугуна 8 — 90°). Задние углы зубьев гакж ’ должны быть небольшими, чтобы прошивка меньше дрожала, имея большую опору. Обычно их берут такими: у=1—2°—для обработки чугуна и бронзы, 7 = 2 — 3°—для стали и меди.
Размер калибрующих зубьев, т. е. их диаметр, должен быть равным наименьшему размеру отверстия, данному чертежом, плюс половина допуска. Так если требуется прошить отверстие диаметром в 60 мм с допуском в плюс от 0 до 0,06 мм, то диаметр калибрующих зубьев прошивки выразится: 60	0,03 = 60,03 мм. Допуск на точность изготовления зубьев
прошивки берется в 5 раз меньше допуска в изделии.
Вся длина £,==/,-L Д _1_/д-1-прошивки берется не более 1 м, так как прошивку большей длины очень трудно изготовить, в особенности — калить. 134
Иногда требуется получить прошиванием очень гладкие, хорошо отделанные поверхности отверстий. В этих случаях применяются специальные так называемые гладильные прошивки, с зубьями закругленной формы. Первые - рабочие зубья прошивки шабрят поверхность отверстия, снимая с нее незначительный слой, а вторые — калибрующие—выглаживают и уминают ее придавая ей высокую гладкость и плотность. Шаг и высота зубьев этих прошивок берутся по вышеприведенным формулам; общее количество одновременно работающих зубьев должно быть не более восьми, иначе будет получаться слишком большое давление на зубья прошивки, и она будет ломаться. Общий подъем в зубьях по всей длине рабочей части устанавливается в пределах от 0,1 до 0,25 мм, а разница в высоте между соседними зубьями принимается в 0,003—0,008 мм.
Углы поднутрения шабрующих зубьев берутся в пределах р = 0—1°, углы задние (зазора) — у — 2—3°; направляющая фаска f делается не более 1 мм. Радиус закругления выглаживающих калибрующих зубьев делается в 2—3 мм. Размер выглаживающих зубьев (по диаметру, ширине, длине) берется по тем же основаниям, как и в обыкновенных прошивках. Поверхность выглаживающих зубьев должна быть тщательно отполирована, так как только при этом условии они придают отверстию гладкость и плотность.
2.	Изготовление прошивок.
Материал. Для изготовления прошивок применяются различные стали: простая углеродистая с содержанием около 0,1—О,2°/о С, подвергающаяся цементации; инструментальная углеродистая с 1,0—1,2°/оС и специальные стали: 1) малоуглеродистые цементирующиеся хромо-никеле-вые с 0,1—О,15°/оС, 0,5—1,5°/о Сг, и 1—4°/о Ni; 2) хромо-вольфра-мовые и ванадиевые, имеющие 1—3°/о Сг, 1,5—12°/о W и 0,25—0,5°/о V, и быстрорежущие стали. Последние особенно хороши своей стойкостью; зубья прошивок, изготовленных из этих сталей, изнашиваются и истираются много медленнее, чем'у прошивок из углеродистой стали. Стали, цементированные после 1—2 переточек, быстро теряют свою твердость, поэтому их нельзя рекомендовать для прошивок. Углеродистая сталь при закалке легко коробится, вследствие чего при длинных прошивках (£>750 мм) лучше применять стали специальные, как например быстрорежущая, которые при закалке меньше подвергаются короблению.
Изготовление. 1-Я операция — обработка на токарном станке — круглых и на строгальном или фрезерном станке — плоских прошивок.
2-я операция — фрезерование зубьев на фрезерном станке. При строжке и фрезеровании прошивку надо поддерживать в 4—5 местах посредством тисков или люнетов, чтобы она не прогибалась во время обработки.-Строгать и фрезеровать следует в несколько стружек и притом небольших сечений, чтобы в прошивке не получилось сильных напряжений и прогибов, которые приводят во время закалки к большим деформациям. Припуск на закалку и шлифовку дается в пределах от 0,3 до 0,6 мм на сторону.
3-я операция —закалк^ и отпуск. Нагревание для закалки лучше всего вести в вертикальном положении, для чего прошивку подвешивают к какому-нибудь подъемному блоку и этим блоком опускают и вынимают ее из печи, а затем погружают в охлаждающую ванну. Такой способ нагре-135
вания даст наименьшее коробление прошивки. Нагревание надо вести очень медленно, самое лучшее—.в двух печах: в первой должен быть подогрев до 600° для углеродистых и до 800 — 850° для быстрорежущих прошивок. Отпуск следует производить в течение продолжительного времени — при температурах 150—200° для углеродистой и 500—575° для быстро-осжущей стили, чтобы уничтожить в прошивке все внутренние напряжения и ослабить ее хрупкость.
4-я операция — рихтовка (правка) прошивки — производится закаленными острыми бойками молотка. Уддцы надо наносить по впадине зубьев, т. е. в их основания, так как этиТШ-а при дальнейшем шлифовании не обрабатываются р следовательно сохраняют наклеп, полученный во время рихтовки, не давая коробления.
5-я операция — шлифовка всех поверхностей зубьев. Во избежание прогиба прошивки при этой операции следует применять люнеты или подставки.
6-я операция — точка зубьев шлифовальным кругом. Эту операцию надо производить над каждым зубом отдельно ввиду различия в размерах зубьев.
7-я операция — снятие оселком заусенцев с лезвий зубьев и затачивание направляющей кромки.
8-я операция — полировка выглаживающих зубьев в гладитшных прошивках наждачным порошком и крокусом с помощью деревянной колодки или жимков. После этой операции поверхность зубьев должна быть отполированной, без всяких царапин и рисок, так как только при таком условии получаются отверстия гладкие и точные.
3.	Работа прошивками.
Для получения высшей точности при работе прошивкой опорная плоскооь изделия должна быть строго плоской, чтобы она плотно прижималась к опорной плоскости кронштейна станка, как это изображено на рис. 117. Кроме того необходимо, чтобы эта плоскость была перпендикулярна к оси* изделия. Неисполнение этих требований приводит к увеличению размеров в отверстиях, вырыванию кусков металла при выходе зубьев прошивки из изделия и к поломке прошивки, так как давление на зубья становится настолько большим, что она не выдерживает и рвется.
Прошивание отверстий в изделиях надо производить до окончательной их обработки на других станках. Прошитое отверстие должно быть принято за базу для ведения дальнейшей механической обработки и измерения остальных размеров изделия. Такой метод дает отверстие, симметрично расположенное по отношению к наружным поверхностям, и поэтому применяется главным образом для изделий круглых, обтачивающихся на токарных станках.
Если же прошивание отнести на последнюю, окончательную операцию, то отверстие легко может получиться несимметричным по отношению к наружным поверхностям изделия, а ось его часто оказывается перекошенной но отношению к оси изделия. '
Отверстия, в которых требуется удалить много металла, лучше и выгод- • нее сначала продолбить на долбежном станке, а потом уже прошить 1—3 прошивками на прошивном станке.
Смазка прошивок при работе применяется для облегчения резания и для 136
получения большей гладкости в отверстиях. При обработке стали средней твердости в качестве смазки употребляются свиное сало и рыбий жир; для твердой стали — скипидар; для алюминия — керосин. Чугун и бронза прошиваются всухую, так как при наличии смазки мелкая стружка прилипает к прошивке и требует очистки ее перед проходом отверстия.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
1.	Вывести условия конструирования частей прошивки: величины шага, высоты зубьев, углов резания, углов зазора, повышения зубьев, применения наклонных зубьев.
2.	Описать изготовление и работу прошивок.
3.	Сконструировать прошивку для квадратного отверстия в 30 мм; изделие из мягкого чугуна длиной 100 мм.
4.	Определить* сил}' давления на зубья данной прошивки, и при скорости резания в 1 л/мин. определить мощность мотора для данного изделия, при к. п д. станка, равном 0,8.
5.	Можно ли развертывание отверстий заменить прошиванием их?
6.	Каковы выгоды прошивания отверстий в сравнении с долблением их?
V. ФРЕЗЫ.
1. Формы фрез.
Фрезы (рис. 120 — 122) применяются для обработки поверхности изделий, причем форма обрабатываемой поверхности получается или плоская, или в виде углового паза, или же в виде фигурного углубления и возвышения. Все фрезы по своей внешней форме делятся' на следующие группы.
Цилиндрические, или осевые, фрезы (рис. 120 а и Ь) имеют зубья на цилиндрической боковой поверхности. Эти фрезы, длиной от 10 до 1000 мм, предназначаются для фрезерования плоскостей изделий.
Лобовые фрезы (рис. 120 с), длиной от 20 до 250 мм, имеют зубья на боковой и на одной или обеих лобовых сторонах. Они применяются для фрезерования двугранных углов изделий под прямым или другими углами.
Пазовые фрезы (рис. 120 d и g) имеют осевую длину в пределах о—100 мм и служат для фрезерования пазов в изделиях. Они делаются или с зубьями только на боковой поверхности (рис. 120 d) или же имеют кроме того также зубья на лобовых поверхностях (рис. 120 g). Последний тип иногда называется еще дисковыми фрезами.
Разрезные фрезы, или дисковые пилы (рис. 120й), применяются для разрезания изделий или же выбирания в них узких пазов (шлицов). Ширина этих фрез по оси берется от 0,1 до 15 мм.
Угловые фрезы (рис. 120 f и k) служат для фрезерования в изделиях угловых пазов и впадин зубьев при изготовлении фрез. Ширина их—от 5 до 150 мм. Зубья нарезаются или на одной или на обеих поверхностях фрезы.	1
Концевые, или торцевые, фрезы (рис. 120/, т, п, г, р и q) отличаются от предыдущих тем, что их зубья нарезаны на одном конце, а другой конец служит державкой, укрепляемой в шпинделе станка. Они имеют зубья либо только на боковой стороне либо на боковой и на лобовой сторонах, как у лобовых фрез. По форме эти фрезы бывают цилиндрические и угловые. Диаметр их берется н пределах 3—-100 мм, ширина по оси—5-—200 мм.
137

Фигурные, или фасонные, фрезы (рис. 121) отличаются от обыкновенных фрез тем, что профиль их лезвия представляет собой«криволинейную фигуру, как это видно на рис. 121 b, с, d, е, /, g и h. Фигурные фрезы
Г
Рис. 120.
блений, как например канавок в метчиках, сверлах, развертках, впадин зубьев в шестернях, а также'для придания изделиям различных криволинейных профилей.
Фрезерные головки, или фрезы со вставными зубьями (рис. 121 k, I и щ), работают, как осевые, лобовые и разрезные. Размеры их берутся большие: диаметр—100—1000 мм\ ширина по оси —5—1000 мм. 138
Кроме такой классификации по внешней форме, все фрезы делятся по способу получения их зубьев и заточки на два класса: обыкновенные фрезерованные фрезы (рис. 120) и фрезы с задней заточкой (рис. 121).
Рис. 121.
Рис. 122.
У первых (рис. 122 а) затылочная грань зубьев получается фрезерованием угловыми фрезами. Затачиваются эти фрезы со стороны затылочной грани, как роказано на рис. 122 а тонкими линиями. У вторых (рис. 122 Ь) эта грань получается заточкой резцом на токарно-долбежном станке по логарифмической спирали, причем с этой грани снимается „затылок* т
139
(рис. 122 b). Заточка такой затупившейся фрезы производится со стороны режущей грани, как показано на рисунке тонкими линиями.
2. Теория резачия фрез
Резание фрезой. Резание фрезой изображено на рис. 123, где фреза диаметром D мм, вращаясь по стрелке, снимает слой глубиной t и шириной b мм. Подача изделия, показанная стрелкой, равная' $ мм, считается па один зуб фрезы з представляет собой величину продвижения изделия за время поворота *фрезы на угол с, соответствующий одному ее зубу. Сечение стружки, снимаемой каждым зубом, будет равно произведению ширины фрезерования Ь на толщину е стружки. Толщина стружки для
каждого из одновременно работающих зубьев различна: у 1-го зуба —е1( у 2-го—е2,..., у последнего—ет, если т—число одновременно работающих зубьев. Наибольшие толщины стружек будут в тот момент, когда 1-й зуб фрезы начнет выходить из изделия, как это изображено на рисунке. Если обозначить углы контакта отдельных зубьев с изделием через а15 а.2> а„,. чт, то толщины стружек определятся так:
для 1-го зуба—из треугольника, образованного подачей s и толщиной ех:
ei~s-cos(90° — Sj) — s • sin ар
для 2*-го зуба:
е.2 = S • sin я
для 3-го зуба:
е3 — s • sin а3;
для т-го зуба:
en = s- sin x,;i.
Поэтому сечения стружек для различных т щ бьев будут:
— Fz^b-e2, F3 = b-c3; . . .^F^b-e,,, * а общее сечение стружки, снимаемое всеми т зубьями:
F Ь{ех-\-ес1	•+<?„,) — b  ^(sin^sinа2—{—sina3... -[-sin ?m).
140
Эго сечение получается наибольшим, когда угол равен углу а контакта' фрезы с изделием. Если угол а известен, то остальные углы определяются так:
= а -г- с; а3 = а — 2с; аА — а — Зс; . . . ; а.т — у. — (т — 1 )с,
где с—центральный угол, соответствующий одному зубу, т. е. он будет 360°	„	й
равен:—; где z — число всех зубьев фрезы. 2—/	%
Общее давление стружки от всех т зубьев выразится:
/э —	(sin S1 sin «2 _i_ s:n a3 -f-_,, sin aM),
где К—удельное давление резанйя в кг)мм2. По данным проф. Саввина оно определяется формулой такого вида:
4о»
где о6 — временное сопротивление при растяжении обрабатываемого материала, а е —наибольшая толщина стружки. При средних значениях толщины стружки (около 0,1 мм) величина удельного давления получается в 8,5 раза больше временного сопротивления.
Значение наибольшей толщины стружки е получается из рассмотрения треугольника ЕОК, в котором имеем:
О/С = ОЕ • cos а, или:
7?—t—R • cos а;
R — t	,	2/
cos а =- —vs— = 1 — т;-
R	D
Отсюда получаем:
Итак, зная глубину фрезерования t и диаметр фрезы D, можно определить величину sin а, а следовательно и угол а контакта фрезы с изделием.
Соотношения между толщиной стружки и подачей, а также величины углов контакта при различных отношениях t/'D даны в табл. 39.
В практике обычное отношение RD колеблется: в пределах от Rs до 1/юо —8 ФРезах Д-тя грубой черновой обработки и от 1)100 до 1/500 — в фрезах для чистового точного фрезерования.
В табл. 39 даны величины углов «, по которым можно определить число т одновременно режущих зубьев фрезы. Так например у фрезы с зубьями 2=20 при отношении t)D~ 0,1 число, одновременно работающих зубьев выразится так: .
а
•	т ~	,	f
с	к
141
ТАБЛИЦА 39.
Определение толщины стружки И угла контакта фрезы при фрезеровании.
' Г
± 1
5 ’ 10
1 1 1
100 150 200
1 1 1
300 400 Зоо
е s
s е
0,28 0,23 0,2
0,16 0,14
1,25 1,67 2,30
-----------,------
53,5 37	26
2,64 3,2
21	18,5
3,58 4,35 5,0
16,5 13,5 11,5
6,15 7,10
9,5	8
где с — центральный угол, соответствующий одному зубу. (Так как с = 360	а 37	„ _ _
= -20 “J18’ ™ га = -7 = 18 = 2’05'
Углы контактов всех зубьев с -изделием будут равны:
а1==37°; {/2 = 37—18 = 19°; а3=19 —18 = 1°.
Общее давление стружки выразится:
Р — К  b • s (sin 37° -j- sin 19° sin 1°).
Давление подачи по Саввииу равняется 1,1 -ч- 1,4 Р.
Из формулы для определения толщины стружки и из табл. 39 мы видим, что толщина стружки е уменьшается с уменьшением отношения t)D, и наоборот. А так как с уменьшением толщины стружки сечение ее уменьшается, то резание каждого отдельного зуба становится легче, и поэтому более легкое резание получается при большем диаметре фрезы и меньшем значении глубины резания t. Величина е сильно влияет на стойкость зубьев фрезы: чем она больше, тем скорее они изнашиваются и, наоборот, при малой толщине стружки, зубья стоят дольше.
В последнем случае получается большая точность и чистота обрабатываемого изделия.
Это имеет особенно важное значение в точном машиностроении, когда требуется точность обработки в пределах от 0,02 до 0,05 мм. Такая высокая точность возможна только при малой толщине стружки^ и максимальной стойкости фрезы. -
Во всех руководствах по инструментальному делу рекомендуется брать диаметры фрез возможно малыми, так как при таком условии фрезы быстрее работают и следовательно более производительны. Выведенная выше формула толщины стружки и изложенные соображения доказывают, что этот установившийся взгляд слишком односторонен и может быть распространен только на фрезы для грубой черновой работы. По отношению же к фрезам, предназначенным для чистовых и точных работ, его следует считать неправильным, и эти фрезы нужно брать не малых, а, наоборот, 142
больших диаметров: чем последние больше, тем выше стойкость фрезы и точность ее работы, так как толщина стружки е при этом будет получаться малой величины.
Прочность зуба надо рассчитывать на наибольшее давление стружки, приходящееся на 1 зуб, т. е. на силу:
, Р^К-Ь-е,
где К — удельное давление резания.
Расход энергии или мощности станка следует определять по полному давлению Р, приходящемуся на все т одновременно работающих зубьев, т. е. на силу:
Р— К- Ь • s (sin 04 4“ sin а2-J- ... + sinam).
На эту же силу надо вести расчет и при определении прочных размеров оправки фрезы.
Определение сечения стружки и диаметра фрезы. Если обозначить: диаметр шкива станка через £)0; ширину ремня — В; усилие, передаваемое 1 мм ширины ремня, — р\ коэфициент передачи станка — Z; диаметр фрезы — D\ к. п. д. станка — k, то крутящие моменты будут: на шкиве станка:
М- B-p-,D0-k . 2 • i на окружности фрезы:
Для возможности осуществления процесса фрезерования необходимо иметь равенство моментов:
К’г ‘ 2	2 • i
откуда сечение стружки получится:
р B-p-P0-k K-P-i ’
где i = 0,04—Ц /г = 0,6 — 0,8.
Если- крутящей момент станка будет выражен (как и в токарных станках) через —мощность станка в л. с. — и через п— число оборотов шкива в минуту, — т. е. будет дан в виде зависимости:
Л/ • k 7И=716200—— п
то формула определения сечения стружки примет следующий вид:
716 200-АЛ- k г~ n-K-0,5D '
Из выведенных формул видно, что величина сечения стружки F обратно пропорциональна диаметру фрезы Р. Отсюда вытекает как будто бы* правильное следствие, что наибольшее сечение стружки надо получать за счет уменьшения диаметра фрезы. Однако в практике это положение невозможно осуществить по следующим причинам. Снятие стружек большого 143
сечения выполнимо только фрезами с крупными зубьями и с большими впадинами. И то и другое может быть получено лишь у фрез, имеющих более или менее большой диаметр. Кроме того снятие стружек большого сечения требует применения	прочных оправок. Имея в виду, что
отношение диаметра фрезы к диаметру оправки, удовлетворяющее практическому назначению, должно быть равзо: D/d — З, и зная, что при снятии стружек большого сечения необходимо брать оправки большого диаметра d, мы приходим к необходимости выбора фрез большого диаметра. Таким образоЛ практика приводит нас к вынужденному отказу от применения фрез малого диаметра.
Диаметр фрезы определяется в зависимости от диаметра оправки, а размер последней—путем расчета, в основу которого должны быть положены величина сечения стружки, твердость обрабатываемого материала и величина давления стружки Р.
Выбор подачи s и глубины t Фрезерования. Величину подачи s на 1 зуб при обдирке можно брать по следующей формуле:
0,045 У25*
где D— диаметр фрезы, a <ss— временное сопротивление обрабатываемого материала на разрыв. Так например при D — 75 мм и Og —50 кг/мм'2 получим:
0,045 • Ут5
5 —-------------— 0,055 мм/зуб.
УоО
Применяемые в практике величины подач для цилиндрических фрез со спиральными зубьями средней величины указаны в табл. 40.
ТАБЛИЦА 40.
Величина подач для цилиндрических фрез со спиральными зубьями средней величины.
Обрабатываемый материал	Подача лл/зуб	
	Чистовая обработка	Черновая обработка
Мягкая сталь		0,03—0,07	0,07-0,14
Твердая „	. • . . .	0,02—0,05	0,05-0,10
Мягкий чу пн		0,05—0,40	0,10-0,20
Твердый » 		0,03—0,07	0,07-0,14
Бронза		0,05—0,10	0,10-0,20
Латунь		0,07—0,15	0,15-0,30
Для фрез с мелким зубом подачи берутся в 2 раза меньше указанных в таблице; для фрез с крупными и спиральными зубьями — в 3—4 раза «больше; для фрез с прямыми зубьями, для дисковых пил, фигурных и червячных фрез — в 2 раза меньше.
Глубину фрезерования для цилиндрических фрез обычно берут: для обдирочных работ f —2—25 л/.и; для чистовых работ t~ 0,05—1 ММ.
144
Объем Снимаемой стружки равняется произведению подачи $ на глубину t и ширину b фрезерования. Чем больше эти величины, тем больше снимается стружки фрезой и тем производительнее работа. Повышение производительности надо вести за счет увеличения ширины и глубины фрезерования, а не за счет увеличения подачи или толщины стружки, так как большая подача, а следовательно и большая толщина стружки опасны для прочности зубьев фрезы и вызывают быстрый их износ.
Для получения в изделиях большей точности и чистоты надо брать меньшую подачу на 1 зуб, более* мелкий зуб и спиральные зубья.
Величины глубины и ширины фрезерования устанавливаются в зависимости от мощности Станка и крепости обрабатываемого материала, величина же подачи на 1 зуб — в соответствии с прочностью фрезы и той точностью размеров и формы изделия, какая в каждом отдельном случае требуется.
Определение скорости фрезерования. По данным инж. Дени скорость фрезерования V в л</мин. может быть определена по следующей формуле:
где С — коэфициент, различный для различных металлов. Значения его для фрез с углом резания в 90° указаны в табл. 41.
ТАБЛИЦА 41.
Значения коэфициента С.
Обрабатываемый	материал	вв кг/мм?	Значения С для фрез	
			из углеродистой стали	из быстрорежущей стали
Чугун мягкий ....		10-12	5,10	6,85
		30	5,10	6,85
		40	4,55	6,15
		50	4,50	5,85
Сталь 			60	4,20	5,10
		70	3,90	4,90
		80	3,60	4,25
		90	3,25	3,90
Пушечная бронза . .			30	5,50	7,80
Из таблицы видно, что скорость резания для фрез из быстрорежущей стали на 35% выше скорости резания для фрез из углеродистой стали.
Если угол резания взять меньше 90°, то скорости резания можно увеличивать примерно так: на каждый 1° уменьшения угла резания повышать скорость резания на 10%, так что при поднутрении зубьев на 10° данные в таблице значения С надо увеличивать на 100%.
Пусть например дано: обрабатывается сталь с ов = 60 кг/мм^, подача s = 0,05 мм; глубина t = 5 мм; ширина фрезерования b = 50 мм; фреза изготовлена из быстрорежущей стали. При этих условиях скорость резания будет равна:
5,1
V = ---------------—— — 5,97 л/мин.
/(0,05)2(5-4- 50У
10 М. А. Соколов*
145
Если зубья фрезы поднутрены на 10°, то скорость резания можно взять в 2 раза больше, т. е. 12 м. Эта формула пригодна и для других фрез-
Употребительные величиньиИЯ1»ростей резания при фрезеровании различных материалов даны в табл. 42.
ТАБЛИЦА 42.
Скорости резания в лг/мин. при фрезеровании.
Обрабатываемый материал	Фреза из углеродистой стали		Фреза из быстрорежущей стали	
	Черновая обработка	Чистовая отделка	Черновая обработка	Чистовая отделка
Сталь мягкая		15-18	18—22	20-25	25-30
я средняя . • 		10-15	12-18	12-18	18-25
„ твердая 		8—10	10—12	10-16	16-24
Чугун мягкий		10-15	12—18	14-20	20—28
„ твердый		5-8	8-12	8-14	12-16
Бронза мягкая ........	17—20	22-28	24-35	35-45
„ твердая 		12—16	15-22	18-Й4	25-32
Латунь и медь 		16-24	25-30	30-36	40—50
Алюминий мягкий		75-100	90-120	90-120	120—160
я	твердый		50-75	60—90	60-90	80—120
В практике экономической скоростью надо считать такую, при которой фреза работает без переточки 4 часа, т. е. в 2 раза больше токарных резцов. Обычно при начале работы устанавливают для данного материала изделия глубину и максимальную подачу фрезы, и уже по этим данным определяется скорость резания.
Определение потребной мощности при фрезеровании. Если дано: сечение стружки — F ММ2, скорость резания— V л</мин., то расход энергии будет равен;
»» K'F-V 60-75-Л Л‘ ’
где k = 0,6 — 0,8.
Влияние спиральных зубьев на производительность фрезы. Спиральные зубья, наклоненные к оси фрезы (рис. 124), уменьшают при резании угол резания, как это мы видели ранее на ножах, резцах и прошивках, а это должно давать более легкое резание'. С другой стороны толщина стружки, снимаемой спиральным зубом, измеряется не в направлении подачи изделия, а в направлении, перпендикулярном к направлению зубьев фрезы. Поэтому при наклоне зубьев к оси фрезы под углом а при подаче на 1 зуб е, измеряемой в направлении подачи изделия, толщина стружки будет равна:
есп. = С • cos а,
т. е. стружка получается тоньше, а поверхность изделия вследствие этого— чище и точнее.
И наконец спиральные зубья входят и выходят из изделия не всеми своими режущими лезвиями сразу, а постепенно, благодаря чему общее давление стружки Р получается постоянное, одинаковой величины, и таким образом
146
резание осуществляется спокойно, ровно, без толчков и ударов, которые возникают при прямых зубьях, а поверхность изделия получается более чистой и точной. Вследствие отсутствия ударов и толчков при спиральных зубьях давление стружки Р уменьшается; по данным проф. Саввина это уменьшение в зависимости от утла а выражается такими цифрами;
а° 10 | 5 | 10 | 20 | 30
1 I 0,75 I 0,60 I 0,50 | 0,40
т. е. чем больше угол наклона зубьев к оси фрезы, тем легче идет резание. Величина угла а наклона зубьев к оси фрезы должна удовлетворять следующим неравенствам (рис. 124 а):
Е>Т,
или
b • tg а > Т,
или
где Т—шаг зубьев фрезы, а b — ширина фрезеруемого изделия.
Вследствие уменьшения давления стружки на спиральные зубья они нагреваются меньше, чем прямые зубья, и благодаря этому можно повысить скорость резания, а следовательно и производительность фрезц. По исследованиям инж* Дени скорость фрезерования пропорциональна корню кубическому из sin а, где а — угол, образуемый направлением спиральной канавки зуба с осью фрезы. Если принять скорость резания при угле наклона спирали в 5° за единицу, то по данным Дени относительные скорости резания при других величинах угла а выразятся цифрами, приведенными в табл. 43.
ТАБЛИЦА 43.
а0	5	10	15	20	25	30	45
V л/мин. . . .	1	1,25	1,45	1,58	1,69	1,79	1,97
Отсюда видно, что применение спиральных зубьев весьма выгодно, так как этим можно значительно повысить производительность фрезы.
Единственный недостаток спиральных зубьев заключается в том, что они дают осевой сдвиг — силу N, которая или вдавливает фрезу на оправку, в шпиндель станка, или же стаскивает и выталкивает ее с оправки, из шпинделя станка. Для того чтобы уменьшить влияние этого сдвига, на практике приходится брать небольшие углы спирали — в пределах от 5° до 30’. Если влияние осевого сдвига нежелательно, то величину угла спирали берут от 5 до 15°, а если этим влиянием можно пренебречь, то ее можно брать от 20 до 30°. Обычно при чистовых и то шых работах применяют небольшой угол спирали, чтобы фреза под влиянием осевого сдвига не двигалась на оправке и не уменьшала этим точности обрабатываемой поверхности. При работах обдирочных, т. е. там, где точность обработки стоит на втором плане, а имеется главным образом в виду получение наивысшей производительности фрезы, применяют угол наклона спирали от 20° до 30°.
10*	147
Для получения от фрезы высшей производительности берется угол наклона спирали в 45°, как изображено на рис. 124 е. Чтобы уничтожить при этом влияние большог’яНЯевого сдвига, делают фрезу из двух половин, причем направление спиралей в них беру г противоположным — так, чтобы их осевые сдвиги взаимно уравновешивались.
Направление спиралей и резания. Спираль, идущая слева направо, как это показало на рис. 124 Ь, называется правой, спиралью. Спираль, идущая справа налево (рис. 124 с), называется левой спиралью. Направление резания определяется следующим образом: если смотреть на фрезу через отверстие шпинделя станка, то вращение ее по часовой стрелке носит название правого резания (рис. 124 /), а вращение ее против часовой стрелки — левого резания (рис. 124 d~).	4
В практике фрезерования применяются оба вида спиралей п направлений резания. Одноименные спирали и направления резания дают осевой
сдвиг, который стаскивает фрезу с оправки, или иначе — выталкивает последнюю из шпинделя. Разноименные направления спиралей и резания дают осевой сдвиг, надвигающий фрезу на оправку, или же иначе — вдавливающий последнюю в гнездо шпинделя. Так например на рис. 124 b при правой спирали и правом направлении резания сила давления Р стружки разлагается на две силы: нормальную к оси фрезы силу Q, которая изгибает зубья фрезы и оправку, и осевую силу N, стаскивающую фрезу с е§ оправки и вследствие этого < оказывающую большое давление на подшипник или центр в хоботе, на который опирается оправка. На рис. 124 с при левой спирали фрезы и правом направлении резания (разноименные спираль и резание) сила давления Р стружки, разлагаясь на две силы — Q и дает осевую силу N, которая производит на фрезу обратное действие, а именно: надвигает ее .сильнее на оправку и оказывает сильное давление на шпиндель станка и упорные его кольца.
Там, где осевой сдвиг, вытаскивающий фрезу из шпинделя (рис. 124#), нежелателен, как например при многих работах концевыми фрезами, надо применять разноизменные спирали и направления резания. Там же, где осевой сдвиг не имеет большого влияния на точность и чистоту работы следует пользоваться одноименными спиралями и направлениями резания.
Какое применять направление резания-—правое или левое, — зависит от
148
способа закрепления изделия иа столе фрезерного станка и главным образом__от способа его обработки. Наиболее практичным и полезным для
стойкости фрезы считается способ обработки, показанный на рис. 124/ и р, где фрезы начинают резать изделие с краев А и В и двигаются к середине его Е. При таком способе работы зубья фрезы, входя в металл изделия в точке касания их, нагружаются работой постепенно и плавно, что имеет большое преимущество и повышает их стойкость. Кроме того при фрезеровании наружной твердой поверхности изделий указанный способ предохраняет зубья от быстрого изнашивания от работы по корке тем, что они входят в металл не с поверхности его, а на глубине t, т. е. в месте мягкого, уже обработанного металла. Если же принять- обратное направление фрезе* рования, т. е. от точки Е к точкам Ди В, и заставить зубья входить в толщу металла с наружной Твердой корки, давая фрезам вращение, обратное указанному на рисунке, то зубья будут быстро тупиться при снимании этой корки.
Однако в случае чистовой обработки изделий можно применять именно этот последний способ вращения фрезы и подачи изделия, так как при нем зубья фрезы, входя в изделие с верхней поверхности, производят на него давление и сильнее прижимают его к столу станка. Вследствие этого давления изделие меньше деформируется, меньше вибрирует и обрабатывается чище и точнее. При первом же способе резания фреза отрывает изделие от стола, поэтому в них возникают вибрации, дрожания, и изделие получается менее' чистым и менее точным.
Если принять все это за правило, то способ обработки изделий и направление вращения фрез, изображенные на рис. 124 f к d, можно считать нормальными, причем вращение фрезы и резание в направлении А условимся называть правыми, а вращение фрезы и резание в направлении В — левыми.
Конструкция фрезерных станков в большинстве случаев такова, что их шпиндель может вращаться в какую угодно сторону; если же она иная, то этого можно достигнуть посредством применения перекрестных ремней. Поэтому на каждом фрезерном станке могут применяться фрезы с правым и левым резанием.
Определение диаметра оправки и диаметра фрезы. Диаметр отверстия d надо брать максимальным, чтобы оправка, на которой фреза закрепляется, была прочной и не могла прогибаться во время работы, давая при этом возможность получать точную и гладкую поверхность обработки. Во время-работы фреза (рис. 123 Ь) подвергается действию двух сил; нормальной силы (при зубьях без поднутрения—направленной по радиусу, а при зубьях с поднутрением — по передней режущей грани) и силы касательной Р, причем эти силы по данным Н. Н. Саввина равны между собой. Если, перенеся силу N в центр фрезы, приложим там еще две силы, противоположные по направлению и равные по величине силе Р, то условия действия данных сил на фрезу не изменятся, но в этом случае на нее будут действовать следующие силы: две изгибающие силы Р и W и пара сил Р с плечом Z7/2. Силы Р и дают равнодействующую им силу:
Q = ]/>2_^2уг = 1/2Д2= 1,41 Р,
а пара сил Р дает крутящий момент:
149
Диаметр ойравки надо определять из расчета на изгиб от силы Q и на скручивание моменто^мД! == Р • Q-. Если принять, что оправка фрезы
длиной I на одном своем конце, вставляемом в гнездо шпинделя, имеет прочное крепление, а на другом — свободное, то величина изгибающего момента от ^ечлы Q будет равна:
О 4=nlQ-z>
Равнодействующий момент данных двух моментов выразится (по формуле Геста):	____________,	~ .
_________/~ / Ч \ 2	П \ 2
Af-VX,’у $«') +(р-т)-
Уравнение прочности оправки примет такой вид:	,
44 = 0,1
где Рь — допускаемое напряжение в стали оправки. Если принять Рь = 10 кг)мм?, то получим диаметр оправки:
В случае лобовой или концевой фрезы изгибающий момент: Д4И = Q • I.
Таким образом, зная длину оправки I, величину давления стружки на зубья фрезы и величину диаметра фрезы D, можно по данной формуле легко определить прочные размеры оправки. Эту формулу можно упростить, выразив I и D через диаметр оправки d. Так в практике конструирования фрез принимают: Z = 6 -ч- 10 t/, a D — Zd. Подставляя эти значения в формулу, получим, что диаметр оправки d зависит только от давления стружки Р на зубья фрезы. Поэтому при большом Р получим большой диаметр оправки и большой диаметр фрезы. По диаметру оправки d определяется диаметр фрезы. Из всего этого видно, что диаметр оправки и диаметр фрезы должны определяться расчетом в зависимости от величины давления стружки и длины оправки.
3. Цилиндрические, или осевые, фрезы.
Схема цилиндрических, или осевых, фрез дана на рис. 125 для фрез, сделанных из одного куска стали. Диаметр D обычно колеблется в пределах от 10 до 250 мм, Если же он больше 250 мм, то фреза делается со вставными зубьями.
Длина (ширина) фрезы берется в пределах:
А = 0,25 -н 3 D при D < 100 мм:,
4 = 0,5 -г 20 при D> 100 лглг.
Фрезы с длиной А более 250 мм трудно закаливать потому, что, в то время как торцевые их части закаливаются хорошо и получаются твердые, средние части вследствие медленного охлаждения стали оказываются всегда несколько мягче крайних частей. Чем больше длина фрезы, тем больше 150
разница в твердости, закалки различных частей фрезы. Во время работы эта неравномерность закалки вредно отражается на стойкости фрезы, давая ее зубьям неодинаковый износ по их длине.
Средняя часть зубьев изнашивается больше и скорее, чем части, лежащие у торцов фрезы. Вследствие различной по его длине режущей способности зуба получается неровная и неодинаковая обрабатываемая поверхность — гладкая и точная по краям, но шероховатая и неточная в середине. Этот недостаток особенно сильно проявляется при работе фрезами из углеродистой стали. Поэтому мы рекомендуем длинные фрезы делать только из специальных сталей (в особенности из быстрорежущих), а короткие (в зависимости от их назначения) — либо из специальных сталей либо из углеродистой.
С другой стороны изготовление коротких фрез обходится много дешевле, чем длинных. Поэтому следует рекомендовать длинные фрезы делать составными из 2—3 фрез одинакового диаметра, насаженных на одну общую оправку.
Диаметр отверстия в фрезе делается:
d = 0,33/5 при D < 150 мм d — 0,3D •„ 0 = 150 4-225 мм rf = 0,250 „ О >225 мм
Размеры диаметров оправок надо брать по нормам ОСТ.
В целях получения более правильного положения фрезы по отношению
к оправке средняя часть отверстия фрезы растачивается на диаметр,
больший полученного расчетом. Отверстию
, А
только лишь на длине I = —, отсчитанной
д
в средней же своей части, равной , оно &
дается размер согласно расчету от каждого из торцов фрезы;
растачивается на диаметр, боль-
ший расчетного на 2—5 ММ.
Для определения размера диаметра расточки средней части отверстия можно пользоваться следующей эмпирической формулой: d0 =	2 мм.
В местах перехода отверстия одного размера к другому необходимо выдерживать закругления, радиус которых следует брать не менее: г0 = 0,05]//5.
В случае наличия острых углов в указанных местах переходов, при производстве калки фрезы возможно образование трещин.
Шаг зубьев Т и количество зубьев Z. При выборе шага зубьев Т фрезы должны быть прежде всего приняты во внимание опытные данные, характеризующие производительность фрез.
Практика- фрезерования показывает, что чем крупнее зубья, чем больше их шаг, тем прочнее получается зуб, тем большее вследствие этого он может снять сечение стружки, т. е. тем производительнее будет его работа. В целях получения фрезы с большей производительностью надо выбирать возможно крупный зуб и возможно больший шаг. Зависимость производительности фрезы от числа зубьев следующая: уменьшение числа зубье® на 1 зуб (при условии неизменности всех габаритных размером фрезы;
151
дает возможность за счет соответствующего повышения величины подачи и глубины резания повыеи±|^|роизводительность фрезы в среднем на 3°/о. Фреза, имеющая 10 зуЗьещ по сравнению с фрезою с 20 зубьями (при условии конечно тождественности всех габаритных размеров обеих) будет работать, при соответствующем повышении величины подачи и глубины резания, производительнее примерно на ЗО°/о.	• .
Выбор большого шага выгоден также и с точки прения возможности увеличения чиЬла переточек фрезы. Высота зуба h зависит от шага Т._^ В среднем можно считать, что /г--0,5 7".
Чем больше h, тем большее количество* переточек можно производить над зубьями фрезы. Если принять, что в среднем при каждой заточке зубьев ч стачивается около 0,25 мм, а вся величина стачиваемой части высоты зуба равняется 0,5 h, то общее количество переточек получится: '0,5 h : 0,25 — 2 h.
Необходимо однако иметь в виду, что выбор крупных зубьев и крупных шагов конечно не может быть рекомендован для всех фрез безоговорочно. Следует помнить, что чем крупнее зубья или чем больше их шаг, тем грубее и тем менее точно фрезерование, и наоборот. Поэтому для работ грубых, неточных надо строить фрезы с крупными зубом и шагом, а для работ точных, чистых — с мелкими.
Выбрр величины шага зубьев также в большой степени обусловлен твердостью и прочностью обрабатываемых материалов: чем они тверже и прочнее, тем мельче должен быть зуб, и наоборот: чем они мягче и слабее, тем крупнее надо брать зуб. Последнее объясняется тем, что мягкие металлы следует резать с большими сечениями стружек, а для этого надо брать и более крупные зубья, с большими впадинами для помещения в них стружек.
И наконец на выбор величины шага и зубьев влияет также мощность фрезерного станка и способ '’его установки на фундаменте. Если станок слабый или он плохо и слабо укреплен на фундаменте (часто без всяких болтов), то для работы на нем нельзя брать фрезу с крупными зубьями, так как сам станок не даст возможности в силу своей слабости взять большое сечение стружки, и следовательно крупные зубья будут бесполезны. Для этого станка надо брать возможно мелкие зубья, чтобы получить более или менее точную и гладкую поверхность изделия.
До недавнего времени многие европейские и наши заводы брали для средних условий фрезерования величину шага по следующей формуле, данной проф. Кнаббе:
а
7= 0,78)/£>,
тс • 1")
т. е. шаг и число зубьев пропорциональны корню квадратному из диаметра фрезы. Эта формула дает очень мелкий шаг, который следует применять только в случаях, требующих очень большой гладкости и точности работы, а также при обработке очень твердых сталей и чугунов.
В последнее время американские, европейские, а за ними наши заводы начали пользоваться фрезами с более крупными зубьями. Число зубьев и шаг выбираются в зависимости от характера выполняемой работы. Так например их можно принимать по следующим формулам.
152
Дтя чистовых работ:
Z=3-r-2,5]/£).
Для обыкновенных работ: тс тг г~ 2'4-ij5^;
Z = 2h-1,75]/S7
Для обдирочных работ:
*тг It
Т==: 1^25^
Z= 1,25 н-1]/7).
Эти формулы дают (по нашему опыту на заводах Красный Путиловец, им. Энгельса и им. Макса Гельца) весьма хорошие результаты как в отношении чистоты и точности обработки, так и в отношении производительности фрез. Большие коэфициенты надо брать для твердых металлов, а меньшие — для мягких (мягкая сталь, латунь и медь).
Среднюю величину шага:	и числа зубьев: Z=2]/7) мы
считаем удовлетворяющими большинству требований точного и обыкновенно: о машиностроения. Фрезы с такими зубьями можно применять и для чистовых и для обдирочных работ: при производстве первых надо брать малые глубины и подачи резания, а при вторых большие. Поэтому мы рекомендуем эту формулу для большинства цилиндрических фрез, как дающую вполне удовлетворительные результаты.	!
Углы зубьев. Чтобы зуб фрезы был прочен, не ломался под давле- j нием большой стружки и не нагревался при большой скорости резания, необходимо его угол заострения « брать не менее 50°. Мы в своей практике брали его таким:
а = 50° для фрез с D < 100 мм а = 55° „	„ „ £> = 100 ч-200 мм
а-=60° „	„ „ 0 = 200 ч- 300 мм
i
т. е. чем больше диаметр фрезы, тем прочнее надо делать ее зуб.
Угол впадины <р представляет собой сумму двух углов: « и центрального „	360° ,
угла с, который равен —=— (рис. 12о).
Таким образом угол впадины:
I г-п -„о I 360° ср = а -J- с — 50-4-60 -j-,•
Эта формула отвечает форме и величине впадины, получающимся при шаге:
ТС . W
1 ~ 3 : 1,75 г
т. е. соответствует впадине, получающейся у фрез с зубьями средней величины.
153
В случае
определения шага по формуле:
1,ZO
предназначенной для расчета фрез для обдирочных работ, указанная формула угла впадины дает слишком мелкую вдадину и малую высоту зуба h. Для устранения этого недостатка и увеличения высоты зуба до величины h — 0,45 Т впадину зуба профрезеровывают еще раз перед режущей гранью под углом ©2 = 60— 65°, как это изображено на рис. 126. Это дает зуб прочный, высокий и с большим объемом впадины. Фрезы с такими зубъями изображены на рис. 127.	,
Так как в практике для фрезерования впадин обычно имеются угловые фрезьг с углами в 60°, 65°, 70°, 75°, 80° и 85°, то при определении величины угла <р расчетом следует брать его равным ближайшему из данных углов.
Так например для фрезы с Z — 20 угол впадины будет равен:
?^50° + ^=50+18° = 68°.
Окончательное его значение следует взять в 70°, т. е. с увеличением в 2°.
окончательное значение
5°-
Рис. 126.	Рис. 127.
Наименьшая величина <р каких бы то ни было фрез не должна быть меньше 60°: в противном случае прочность зуба окажется недостаточной.
Закругление г в углу впадины рекомендуется делать согласно следующей эмпирической формуле: г — 0,1 УD'-\- 0,5 мм.
Это закругление служит для уменьшения вредных напряжений во фрезе и для предупреждения появления трещин во время ее закалки.
Ширину затылочной грани е, или ширину фаски, следует брать по формуле: е — 0,1	0,25 мм.
Делать фаску меньше не следует, так как вершина зуба получается слишком тонкой и слабой; делать же фаску больше не рекомендуется потому, что зубья при заточке их на наждачном точиле сильно перегреваются.
Высота зуба h. определяется при построении зуба. Если принять ширину затылочной части зуба, или ширину фаски, и углы впадин по вышеприведенным формулам, то построение зуба легко выполнимо. У крупных зубьев высота их по отношению к шагу берется меньшей, чем у зубьев мелких. 154
В практике высота зубьев устанавливается в следующих пределах:
При-шаге крупном:		т	Я Т—	• 1,25 ’	ТС - j Vd
В	в	/г ^0,45 7	
п	среднем:	2	1,75 * D
»		/г 0,57	
	„ мелком:		
V	ч	/г=0,6Г	
S	„ очень мелком:	Т=—	 3,5 ’	4 VD
п	п	/г =s 0,65 7	
почти во всех
случаях надо брать меньше 90°, а именно
Угол резания 8
85—80°, для чего переднюю режущую грань следует поднутрять на 5—10°. Такой угол резания уменьшает давление стружки на зубья фрезы, и за счет этого можно повысить производительность фрезы: или увеличением сечения стружки (подачи и глубины резания), или увеличением скорости резания, или же посредством увеличения того и другого. Если мы будем увеличивать только одно сечение стружки, то повышение производительности составит в среднем 5°/о на каждый 1° поднутрения зуба. Таким образом только одним поднутрением зуба на 10° можно получить увеличение сечения стружки, а следовательно и повышение производительности на 5О°/о. Можно увеличить производительность и другим путем — повышением скорости, о чем говорилось ранее. Суммарное увеличение производительности при поднутрении зубьев и повышении скорости в среднем составляет 10% на каждый 1° поднутрения зуба.
Чтобы получить это поднутрение (угол ^), надо угловую нарезающую фрезу сдвигать вправо от центра фрезы на величину on, как это изображено на рис. 128. Из рисунка видно, что величина сдвига фрезы равна: оп = s= от • sin р, или ол = ~—--sin^.
Приняв sin 1° —0,017^--, можно считать с достаточной для прак-ОУ
тики точностью, что каждый 1° поднутрения зуба требует сдвига угловой фрезы относительно’центра нарезаемой на величину: on — ~	.
2 Ъ9 U0
Таким образом для получения поднутрения зуба на 5° и на 10° угловую фрезу надо сдвигать соответственно на величины: при р = 5°:
при р=. Ю°:
5D D
0П 120	24’
10D D
0П 120	12*
vr-т Ф°Рма РежУщей грани спирального зуба фрезы зависит от того, какой пЛотг ФРезой будут фрезероваться впадины зубьев. Если фрезерование мнт™т™В''^''й1!0Й фрезой, как это принято на многих заводах и как Ре’:°
У почти всеми руководствами по инструментальному делУ» т0
грань — плоская .(рис. 128, левый зуб); если же фрезерование вести одноугловой фрезой, как на КрмИИИ*Путиловце, то грань получается вогнутой, кривой формы (рис. 128, правый зуб). Вторую форму мы считаем лучшей, так как она дает меньший угол резания и меньшее трение стружки о режущую грань, в результате чего зуб нагревается меньше. Последнее позволяет повысить скорость резания фрезы и этим увеличить ее производительность.
Задний угол у, или угол зазора, надо делать небольшим, чтобы не ослаблять зуба, не уменьшать его прочности. В практике этот угол берется в таких пределах:	>	&
7 = 3— 5° — для чистовой отделки, а также для обработки твердых металлов, как , чугун и сталь;
1 =5— 8° —для обыкновенной обработки и для обработки металлов средней твердости ;
7 = 8—12° — для обдирочной работы и для обработки мягких металлов, как медь и алюминий.
Рис. 128.
Рис. 129.
Для придания лезвию зуба большей стойкости, особенно при фрезеровании твердых металлов, полезно снабжать его маленькой цилиндрической фаской шириной не более 0,1—0,2 мм. Такая фаска повышает чистоту отделки и стойкость лезвия зубьев. Ее надо делать или после окончательной наточки зубьев посредством заправки оселком или во время заточки зубьев, оставляя фаску нетронутой.
Вырезы-канавки на зубьях (рис. 129) служат для разрезания стружки на несколько коротких частей, в результате чего достигается облегчение резания. Эти вырезы применяются в крупных фрезах, диаметром и длиной не менее 100 мм. Ширина канавки делается в 3—6 мм, глубина — в 3—6 мм.
При конструировании канавок необходимо соблюдать следующие правила:
1)	вырезы должны иметь в основании полукруглый профиль, с тем чтобы при закалке они не вызывали образования трещин;
2)	вырезы должны располагаться на зубьях в шахматном порядке, т. е. вырезы каждого из зубьев должны находиться против середины целой части соседних зубьев: в противном случае на обрабатываемых поверхностях будут оставаться выступы;
3)	вырезы должны быть перпендикулярны к режущим лезвиям.
Кроме указанного положительного влияния, вырезы имеют следующие отрицательные стороны;
156
1) оставляя на обрабатываемом изделии возвышение, вырезы тем самым нагружают соседнюю целую часть зуба вдвое большей стружкой; поэтому часть зуба, лежащая позади выреза предшествующего зуба, изнашивается в 2 раза скорее, чем остальные части; следствие этого — более частая заточка всех зубьев фрезы, а значит и более скорый ее износ;
2) вне. зависимости от ^своей формы вырезы дают резкие переходы от одного сечения фрезы к другому, что неизбежно увеличивает получение вредных внутренних натяжений и трещин во время закалки.
Для избежания указанных вредных последствий закалки полезнее делать вырезы после закалкр заточкой шлифовальным кругом.
Для грубой обдирки очень твердых металлов полезно снабжать поверхность зубьев фрезы винтовой резьбой, как у метчиков. Шаг этой резьбы
2 мм, где D — диаметр фрезы.
можно брать по формуле: Зубьям придается витвор-товский профиль, т. е. с закругленными вершинами и впадинами. Задняя поверхность зубьев делается со спиральной заточкой, получаемой на токарно-долбежном станке. Резание такими фрезами идет очень легко, а их зубья, несмотря на малые сечения, отличаются боль-
Рис. 130. в
шой стойкостью.
Шпоночные пазы. Крепление фрез на оправках осуществляется или посредством укрепления" их между кольцами и гайками, навертываемыми на конец оправки, или посредством осевых шпонок, для чего в канале фрезы делается соответствующий паз, или же при помощи торцевых шпонок, изображенных на рис. 134 и 139.
Первый способ применяется при малых фрезах и при производстве чистовых работ, когда снимаются очень малые по сечению стружки. Второй способ-дает более прочное крепление, и им пользуются в большинстве случаев практики при обдирочных работах. Третий способ, мало у нас применяемый, дает более прочную оправку и более точное крепление фрезы.
Имеются две формы шпонок и пазов для них: прямоугольные и круглые (рис. 130 а и Ь). Первая форма чаще всего применяется для больших фрез, снимающих большие стружки; вторая, как менее прочная, для фрез, снимающих малые стружки.
•Размеры тех и других даны в табл. 44.
На основе всего сказанного мы даем общую таблицу цилиндрических фрез ходовых размеров (табл. 45). В таблице приведены фрезы с зубьями средней величины.
Закрепление фрез. Фрезы закрепляются на оправках, изображенных на рис. 131. Оправка своим коническим хвостом вкладывается в гнездо шпинделя фрезерного станка. Фреза насаживается на цилиндрическую часть А — или непосредственно к бурту В или же чаще всего к кольцам К, надеваемым на эгу же часть А и прикасающимся к бурту В. С правой стороны фрезы на оправку надеваются кольца, которые затягиваются одной или двумя гайками F, навертываемыми на часть С. Правый конец оправки поддерживается стойкой или хоботом станка.
157
ТАБЛИЦА 44.
Размеры шпонок и пазов (пол®(ЯЧ38).
d	8	10	13	16	19	22	27	32	40	50	60	70	80	100
b	2	3	3	4	5	6	7	8	10	12	12	16	‘18	24
h	2»	a	3	4	5	6	7	7	8	8	Z9	10	11	14
	1,3	1,3	1,8	2,8	3,4	4,4	5	5	5,5	5,5	6	6,5	7	9
h	0,9	1,5	1,6	1,7	2,1	2,1	2,8	2,8	3,5	3,5	4,25	5	5,5	7
*1	2,05	3,05	3,05	4,08	5,08	6,08	7,1	8,1	10,1	12,1	14,1	16,1	18,1	24,75
f	0,2	0,3	0,4	0,5	0,5	0,5	0,8	0,8	1	1	1,25	1,5	1,5	2
г	0,2	0,3	0,4	0,5	0,5	0,5	0,8	< 0,8	1	1	1,25	1,5	1,5	2
dQ	3	3	3	3	5	7	7	8	10	10	11	15	15	20
r0	1,5	1,5	1,5	1,5	2,5	3,5	3,5	4	5	5	5,5	7,5	7,5	10
ТАБЛИЦА 45л-
Размеры цилиндрических фрез.
D	20	30	40	50	60	70	80	90	100	125	150	175	200	225	250
A 1	10	15	15	20	25	25	25	25	30	40	50	75	100	100	100
	40	60	80	100	120	140	160	180	200	230	300	300	300	350	350
d	6	8	12	16	19	22	27	27	32	40	50	60	60	70	80
Z	10	10	12	14	16	16	18	18	20	22	24	26	28	30	32
4?	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,75	2,0	2,25	2,5	2,75	3,0
	85	85	80	75	75	75	70	70	70	70	70	70	70	70	70
158
Во избежание выхода оправки под действием осевого сдвига из гнезда шпинделя (в особенности при фрезах со спиральными зубьями), оправка затягиёается длинным болтом, пропускаемым через отверстие шпинделя и ввертывающимся в резьбовое отверстие d0, которое имеется в левом конце оправки. Для предупреждения провертывания оправки относительно шпинделя, на бурте В опрагки профрезеровываются две лежащие друг против друга плоскости. Расстояние между этими плоскостями берется равным размеру соответствующего продольного паза, имеющегося на торце шпинделя станка. При помещении оправки на место бурт ее входит в указанный паз, и сфрезерованные плоскости удерживают оправку от провертывания.
Оправки, кольца и гайки изготовляютсяиз твердой машиноподелочной стали с содержанием 0,4 — 0,6% С. Оправки и кольца подвергаются закалке и шлифовке. Кольца шлифуются как по внутреннему диаметру, так и по своим
Рис. 131.
торцевым поверхностям. Последнее надо производить весьма точно, чтобы фреза при закреплении ее кольцами не могла перекоситься. Оправка пригоняется к отверстию фрезы по второму классу точности, по скользящей пригонке.
Ходовые размеры оправок приведены в табл. 46, причем конус взят по метрической системе, а отдельные части — по следующим формулам:
d —диаметр оправки и отверстия фрезы	I,	=
% = l,5rf	Z6	=	l,4rf
dx = 0,9rf	Z6	=	l,5d
d3=0,8d	Z,	=	l,2d
и Z2 — по номеру конуса d3 =d = 0fid	m	=	l,lrf
Показанная на рис. 131 конструкция оправки применяется при снятии стружек большого сечения. Если снимаются незначительные стружки, можно делать опраёку без правой части Е, подпирая ее с правой стороны центром бабки. Эта же конструкция применяется и в том случае, когда оправка почему-либо не затягивается болтом, пропускаемым через шпиндель. Подпирание центром бабки необходимо в этом случае для того, чтобы оправка не могла двигаться и выходить из гнезда шпинделя.
Длину оправки Z4-j-Z5, которую мы взяли равной 6,4 d, рекомендуется брать возможно короче, чтобы оправка меньше прогибалась и таким образом , давала более точное фрезерование поверхностей как по форме, так
159
ТАБЛИЦА 46.
Размеры оправок для фрез.
№	d	D			Da	t	b	а	h	/2	D,		^2	4	4	4	k	I?	d3	m
4	4	4	2,85	•—•	2	2,2	—	2	23	25	6,5	3,6	3,2	3	20	6	8	r	4,5	5
6	6	6	4,40	—	3,5	2,5	—	3	32	35	10	5,5	4,8	4	30	9	12	' 7,5	6,5	6,5
9	10	9	6,5	—	5,5	2,5	—	4	50	54	15	9	9	6	50	14	20	12	' 10	11 '
12	12	12	9,4	W'	8	* 3	15	4	52	56	18	10,5	10	7	60	17	24	15	12	13
18	16	18	14,5	%"	13	4	20	4	70	74	24	14	13	10	80	22	32	19	16	16
24	|» 22	24	19,6	V/	18	4	25	4	88	92	33	20	18	13	110	31	44	26	22	
32	32	32	26,7	%"	24	5	30	4	106	110	48	28	25	20	160	45	48	38	32	
40	40	40	33,8	з/г	30	5	40	4	124	128	60	36	32	24-	200	56	60	48	40	44
50	50	50	42,9	з/г	40	6	40	5	142	147	75	45	40	30	2o0	70	75	60	1 50	55
60	60	60	52,0	г	48	7	50	6	160	166	90	54	48	36	300	84	90	72	60	66
70	70	70	61,1	и	58	8	50	7	178	185	105	63	56	42	350 i	98	105	84	70	77
80	80	80	70,2	1%"	65	8	60	8	196	204	120	72	64	48	400	112	120	96	80	88
90	90	90	79,3	17s"	75	9	60	9	214	223	135	81	72	54	450	126	135	108	90	, 99
100	100	100	88,4	17s"	85	10	60	10	232	242	150	90	80	60	500	140	150	120 r	100	110
110	110	110	97,5	17а"	92	10	60	11	250	261	165	100	88	66	550	154'	165	130	110	120
120	120	120	106,5	17з"	100	11	60	12	268	280	180	НО	96	72	600	168	180	140	120	132
и по размерам. Но в практике при фрезеровании широких изделий длину оправки приходится иногда увеличивать и брать равной 10 -а- 12 d. Конечно при такой большей длине надо во избежание прогиба оправки вести фрезерование с меньшим сечением стружки.
4.	Пазовые фрезы.
Пазовые фрезы (рис. 132) применяются для выборки пазов в изделиях. Отличие их от цилиндрических фрез заключается в том, что их торцевые плоскости отшлифованы с поднутрением к центру с углом у = 0,25—0,5°. Такое поднутрение вполне достаточно для того, чтобы боковые плоскости фрезы не терлись о вертикальные стенки паза.
Применяются две конструкции пазовых фрез (рис. 132 а и Ь). В работе обе они более или менее одинаковы; по изготовлению же вторая фреза проще, главным образом в части шлифования. Проектируются пазовые фрезы по тем же правилам, что и цилиндрические, отличаясь только более мелкими зубьями при малой их длине Л, а в случае спиральных зубьев — меньшей спиралью.
Конструктивные размеры этих фрез берутся такие:
D — 25 -г- 200 мм
А = 0,1-4-0,57) d=0,3Z) = 0,457) d, = 0,750 k = 0,1/1 фО 5 мм
Число зубьев в этих фрезах следует брать не только в зависимости ,ог величины диаметра, как это обычно делается, но также и в зависимости от длины фрезы А, руководствуясь при этом следующим правилом: чем тоньше фреза, тем более мелкий зуб надо в ней делать, и наоборот. Величину шага и число зубьев рекомендуется брать согласно данным табл. 47.
ТАБЛИЦА 47.
Величина шага и число зубьев для пазовых фрез.
А мм	5	6-10	11-20	21-35	36 - 100
Т	2к	2,5 т.	з-	4 -	5 л
Z	0,57)	0,40	0,330	0,257)	0,20
При толщине фрезы менее 10 мм зуб надо делать прямой, а при толщине больше 10 мм — спиральный, с наклоном к оси в 7 —12°.
На основании приведенных данных в табл. 48 указаны ходовые размеры пазовых фрез.
и	161
ИМ. А*. Соколов.
ТАБЛИЦА 48, Размеры пазовых фрез.
D	25	50	75	|	100	*125	150	175	200
Л	5-10	ч 5 —25	7 —	35 10—50	10 — 60	15 — 75	.15-85	20—100
(1	8	16	22	32	40	50	60	60
Л	12	23	34	45	56	68	79	90
а,	19	38	56	75	94	112	130	150 «
k"	0,5—1	0,5 — 2,5	0,75 —	3,5 1 — 5	1-6	1,5-7,5	1.5-38,5	2 — Ю
	12-10	26 — 18	30 -	20 40 — 20	50 — 26	50 —S0	53-36	66 - 40
Ширина фрезы А берется в соответствии с шириной подлежащего обработке паза. Величина угла впадины устанавливается по тем же формулам, что и для цилиндрических фрез.
•j
5.	Дисковые фрезы.
Дисковые фрезы (рис. 133) применяются, как и пазовые, для фрезерования пазов, а также для фрезерования вертикальных стеиок — плоскостеЯ в изделиях. Очень часто их применяют в комплектных, сборных фрезах для фрезерования таких изделий, как. гайки, шатуны и т. п. По своей конструкции они отличаются от цилиндрических фрез тем, что имеют еще боковые или торцевые зубья.
Конструктивные размеры дисковых фрез рекомендуется брать: D^AH, где Н—глубина паза, фрезеруемого изделия.
В практике берутся такие размеры:
D = 20 -т- 250 мм А = 5 75 мм (1=0,30 ф= 0,45 7) d, = 0,7 О k = 0,1 А + 0,5 мм
Зубья, начиная с ширины фрезы в 10 и более, надо делать спиральные, а при Л<10 мм —прямые. Наклон спирали к оси фрезы дейается: а —7—12<
Наклон зубьев берут или в одну сторону или же б разные, как на рис. 133 справа. Последняя конструкция дает более чистое и гладкое фрезерование лобовыми зубьями по сравнению с зубьями, имеющими наклон в одну сторону (рис. 132). На лобовых сторонах зубья делаются через один (рис. 133) с поднутрением с = 0,1А Угол спирали а=7—-15°. Шаг зубьев берется в 2 — 3 раза более, чем для фрез с одинаковым накло» ном зубьев.	•
Величину шага и число зубьев следует брать, как и для фрез, описанных выше, в зависимости от ширины фрезы А, и чем фреза тоньше, тем мельче должен быть шаг. Глубина впадин у лобовых зубьев делается немного меньше, чем у зубьев на цилиндрической поверхности, так как эти зубья по сравнению с последними снимают очень небольшую стружку. Считаясь с этим, следует угловую фрезу для фрезерования лобовых зубьев брать с углом на 5—10° более, чем у фрезы для фрезерования впадин зубьев, лежащих на цилиндрической поверхности. Кроме того лобовые зубья фрезеруются под определенным наклоном (а не перпендикулярно) к оси фрезы, 162
так как только при этом условии возможно у них поручить по всей длине фаску одинаковой ширины.
Ходовые размеры дисковых фрез даны в табт. 49.
ТАБЛИЦА 49.
Размеры дисковых фрез.
D	25	50	75	100	125	150	175	200	225	250
А	5-12	5-25	7-35	10-50	10-50	10—50	10—50	15-50	15-50	20—50
d	8	16	22	32	40	50	60	60	70	80
di	12	24	33	48	60	75	90	90	105	120
?.	18	35	52	70	98	105	122	160	157	175
k	0,5-1,?	0,5-2,5	0.7—3,5	1-5	1—5	1—5	1-5	1,5-5	1,5-5	1,5- 5
z	12-10	26-18	30—20	40—20	50-26	60-30	70-36	68-40	76-46	84-50
6.	Лобовые, или торцевые, фрезы.
Лобовые, или торцевые, фрезы (рис. 134 и 135) служат для фрезерования в изделиях горизонтальных или вертикальных плоскостей, причем главная
Рис. 133.
Рьс. 135.
Рис. 134.
часть работы выполняется лобовыми, или торцевыми, зубьями. Эти фрезы часто применяются в сборных фрезах для фрезерования изделий с двух сторон одновременно.
Работают лобовыми „ фрезами как на горизонтальных, так и на вертикальных фрезерных станках. В отличие от цилиндрических фрез, торцевые крепятся на конце оправки посредством шпонки (рис. 134) и гайки, навертывающейся на конец оправки, или же с помощью винта, ввертывающегося в конец оправки и входящего в углубление — выточку В во фрезе; либо они навертываются своими резьбовыми отверстиями на резьбовой конец оправки (рис. 1£5), причем направление резьбы на оправке и в отверстии берется, одинаковым с направлением резания фрезы. Чтобы эти фрезы можно. было свернуть с оправки, на их концах у основания делают две плоскости: таким образом фреза может быть свернута с оправки гаечным ключом. В первой конструкции крепления фрезы (рис. 134) применяются или обыкновенные —осевые — или же торцевые шпонки, для чего во фрезе ча торцевой поверхности делаются один или два паза, как показано на рисунке. Осевые шпонки чаще всего служат дтя обдирочных фрез < крупным зубом, а торцевые — для обыкновенных фрез.
и»	163
Конструктивные размеры лобовых фрез-Ъекомендуется устанавливать так. Диаметр фрезы надо брать, исходя из^расчёта дйЙметра оправки, которая берется в соответствии с действующими на нее усилиями, как это мы видели в цилиндрических фрезах. Найдя диаметр оправки б?, диаметр фрезы можно брать в 3 раза более d.
В практике применяются такие размеры лобовых фрез:
D = 40-ь-150 мм
А = 0,25 D 4-10 ч-50 лк	V
' d = 0,3-t-0,40	’*
А = 0,6 D
В = 0,05 D 8 мм k = 0,1 D 4- 4 мм £=0,1 D 4-2 мм С = 0,25А . а = 0,02 D -J- 1 мм
Спираль зубьев — правая, с наклоном к оси 20—30°; число зубьев: Z-=1^2]/ZX
Размеры наиболее употребительных лобовых фрез даны в табл. 50.
ТАБЛИЦА 50.
Размеры лобовых фрез.
D	40	50	60	75	100	125	150
А	20—40	25 — 50	30-60	35 75	35-75	50—75	50 — 75
d	16	22	27	32	32	40	50
rf.	24	30	36	45	60	75	90
В	10	И	11	12	13	14	16
k	8	9	10	11,5	14	16,5	19
Е	6	7	8	 10	12	15	17
а	1,5	1.5	1.5	2	3	3,5	4
Z	12-6	16 — 8	16 — 8	18— 10	20-10	24- 12	26-14
Мелкие зубья применяются при чистом фрезеровании, крупные — при обдирке, а также при обработке мягких металлов, как медь и алюминий.
Угол впадины берется: у мелкозубых фрез — 65—70°, у крупнозубых — 60—65°. Угол поднутрения делается как у зубьев на боковой поверхности, так и у зубьев на лЪбовой поверхности, причем , величину поднутрения надо брать: в мелкозубых^фрезах — 5°, в крупнозубых—10°.
Чтобы в мелкозубых фрезах увеличить впадины, последние часто делают' у лобовых зубьев через один зуб, т. е. у двух зубьев одну общую впадину.
Острые углы лобовых зубьев быстро тупятся во время работы. Поэтому их весьма полезно или немного закруглять или же скашивать фаской а, под углом <р = 45° к оси фрезы, как это показано на рис. 134.
При больших диаметрах фрез (более 75 мм) полезно поднутрять их лобовые зубья хотя бы на 0,25 ММ: это уменьшает нагревание и изнашивание последних.
На рис. 136 изображена оправка для лобовых фрез с осевой шпонкой и кольцом F, надевающимся на оправку при коротких фрезах.
Конструктивные размеры оправок берутся примерно так: d = 16 — 50 мм.
164
Конус берется в соответствии с конусом шпинделя данного фрезер* ного станка, но номер его надо выбирать так, чтобы наибольший диаметр конуса Do был не меньше d отверстия фрезы, а немного больше.
Остальные размеры рекомендуется брать следующие:
D = 1,75 <7
= по длине фрезы рис. 134
/3 = 0,5й!
•ф, = 0,5 d
Sfe.
1*
Наиболее ходовые размеры оправок для лобовых фрез указаны в табл. 51.
Рис. 136.
ТАБЛИЦА <51. Размеры оправок для лобовых фрез.						
d	16	22	27’	32	40	50
ьуса	2	3	4	4	5	6
[	105	103,5	1G9	184,5	217	274
"Г)	30	40	50	69	70	90
№ а	4	4,5	5,3	5,3	6,3	7,9
I»	Do	17,78	23,83	31,27	31,27	44,40	63,35
d0	14,53	19,76	25,91	25,91	37,47	53,75
	28	37	47	60	59	57
ь	8	11	135	16	20	25
Is	69	85,5	108,5	108,5	138	192
I,	20	30	35	35	45	60
di	%"	W	6/8"	7s"	7/	Iй
d,	8	10	12	16	20	25
d.	20	25	31	40—55	70	85
in	5	5,5	5,5	6	7	. 8
c	17	20	25	30	35	40
b	20	25	.30	35	40	45
E .	30 	36	31	53	39	41
k	2,5	2,5	2,5	3	3,5	4
Кольцо Е надо ставить на оправку тогда, когда на ней закрепляется короткая фреза; если же закрепляется длинная фреза, кольцо снимается, ставится более длинная шпонка, и фреза опирается на бурт Р оправк
165
7.	Дисковые пилы.
и гайки, навертывающейся
Рис. 137.
Величину шага зубьев толщины А данных фрез,
Дисковые пилы (рис. 137) применяются для разрезки металлов, для прорезкч шлицов (канавок) в головках винтов и для фрезерования узких пазов в изделиях. По своей конструкции они похожи на пазовые фрезы, так как имеют такое же поднутрение на боковых сторонах. Наименьшее поднутрение делается равным 0,05 А.
Конструкция-фрезы а ^рис. 137) распространеннее конструкции Ь.
Выбор диаметра описываемых фрез зависит от толщины разрезаемою изделия. Если принять диаметр отверстия: d — 0,2н-0,3£), а диаметр втулки на оправку:
d-L = 1,5 d = 0,3 -t- 0,45 D,
то высота Н разрезаемого изделия дотжна бьыь равна:
о,35 0,275 D.
Zt
Отсюда можно определить диаметр фрезы:
£>>2,86-^3,64 Н.
Прибавив к этому еще некоторую величину, чтобы иметь возможность при ремонте фрезы профрезеровать ее 2—3 раза, получим следующее соотношение размеров фрезы: D'snAH.
Диаметры дисковых пил (фрез) берутсяв пределах: D— 10 — 1500 мм1, толщина: А^ 0,01 D при D < 400 мм\ Л 0,2 ]/D при D > 400 мм. Меньшая толщина трудно достижима, так как фрезы в® время закалки легко коробятся.
Т и число их мы предлагаем брать, исходя из твердости разрезаемого материала и прочности
ТАБЛИЦА 52.
Числа зубьев дисковых пил.
Толщина фрезы А	0,2—0,5	0,6—1	1,1—2,5	2,6—5	5,5—10	10,5—1о
Шаг зубьев Т	0,5 тс	ТС	1,5 л	2л	3 тс	4 л
Число зубьев Z	2D	D	0,66 D	0,5£>	0,33 D	0,25 D
ТАБЛИЦА 53.
Размеры дисковых пил.
Диаметр фрезы D	10	25	50	75	100	125	1 150	।
Диаметр отверстия d Ширина А Число зубьев Z	3 0,1—0,5 30-20	7,5 0,25-1,5 50-16	16 0,5—2 50-34	22 0,75-4 75—38	30 1-5 С6-50	32 1,25-5 84—СО	1 40	, 1,5-5 100-75 ।
16b
фрезерного станка. Чем фреза тоньше, чем материал изделия тверже, чем шанок слабее, тем мельче должны быть зубья фрезы, и наоборот. Взаимная зависимость шагов и числа зубьев фрез дана в табл. 52.
Эти величины соответствуют средним условиям разрезания, т. е. фрезерованию металлов средней твердости; при обработке же более твердых или более мягких металлов величину шагов и число зубьев надо соответственно изменять на 25 —5О°/о в ту или другую сторону. Так например фреза диаметром в 75 мм и толщиной в 0,75 мм для разрезания стали средней твердости должна иметь 75 зубьев. Если же эту фрезу взять толщиной в 4 мм, то число зубьев должно быть: Z — 0,52) = 38, а при толщине в 6—7 мм — Z — 0,33 D = 25. В такой же степени влияют на шаг и число зубьев прочность станка и даже способ подачи: при слабых станках или при ручной подаче числа зубьев надо брать на 20—25% больше указанных в таблице.
Для шлицевания зубья фрез должны быть мелкие, так как в большинстве случаев шлицовка производится на слабых станках и вручную. Поэтому в этом случае числа зубьев надо увеличивать против табличных на 25—30%.
Диаметр отверстия рассматриваемых фрез, несмотря на их малую ширину А, мы предлагаем делать достаточно большим, иначе оправка во время работы прогибается, и вследствие этого мелкие слабые зубья фрезы легко ломаются, что мы к сожалению очень часто наблюдаем на наших заводах. Поэтому мы рекомендуем брать размеры отверстия, как наименьшие, по следующим формулам:
d — 0,3 D при D <100 мм d = 0,25D „ Г) = 100—200 мм d=0,2 D „ D^> 200 мм
При диаметрах фрез больше 500 мм диаметры оправок по данным формулам получаются весьма значительными. С целью избежать этого, их делают довольно часто ио формуле: d—QAD, т. е. в 2 раза меньше, но для придания креплению фрезы достаточной прочности и жесткости, чтобы фреза во время работы не прогибалась, закрепляют ее 4—6 болтами между двумя дисковыми шайбами, надеваемыми прочно на оправку. Диаметр окружности отверстий для болтов можно брать по формуле; dQ — 0,3 -г- 0,4 D, а диаметр болтов — ог 12 до 16 мм.
Ходовые размеры дисковых пил указаны в табл. 53.
Числа зубьев даны в таблице для фрез, предназначенных для фрезерования машриалов средней твердости; для материалов мягких их надо уменьшать на 25%, а для твердых — увеличивать на 25%.
Зубья делаются прямыми. Для толстых фрез (начиная с 2 мм н более) угол резания берется в 90°; для топких же весьма рекомендуется его бра:ь больше 90°, а именно около 92—95°, для чею режущую плоскость зуба
175	200	225	250	300	400	500 		600	750	1000
45	50	50	50	60	80	100	120	1а0	200
1,75-5	2-6	2,25- 6	2,5-6	3-7	4- 8	5-10	5-10	6—10	0—12
116 -86	130-66	150-75	125 82	150-100	200-132		200	250	250 167
I
надо направлять в сторону от радиальной плоскости на 2 — 5°. Конечно при таких больших углах резание идет тяжелее, и зубья уже не режут, а скоблят, но зато они не врезаются в материал и вследствие этого не ломаются. Если же у тонких фрез сделать зубья с поднутрением или же сделать переднюю грань по радиусу, то они легко вязнут в материале и поэтому легко ломаются.
Фрезы-пилы часто применяются для разрезания металлов после прокатки, причем металл имеет температуру около 800—900°. Они изготовляются из твердой машиноподелочной стали и не закаливаются. Диаметр их берется от 1000 до 1600 .ил/, толщина А — ОД1//), диаметр отверстия d — 0,1 -а-0,3£>, причем при малых d пила закрепляется между двумя шайбами 6 болтами.
Шаг
пил берется: Г =8-4-1 Ок, а число зубьев: Z —
у 8
Л D. Чтобы
зубья во время разрезания не заедали и не вязли в мягком материале, угол резания надо брать в пределах 95—100°, т е. их передняя режущая грань должна отклоняться от радиуса на 5—10° в сторону вращения пилы. На их износ сильно влияет конечная температура прокатываемого изделия. Для уменьшения нагревания зубьев во время резания они охлаждаются водой.
Кроме указанных дисковых пил, для разрезания металлов применяются гладкие стальные диски диаметром от 800 до 1600 мм. Они изготовляются из обыкновенной машиноподелочной стали и не закаливаются. Толщина их берется: Д = 0,2]/D. Иногда на образующей поверхности этих дисков наносится напильником мелкая зубчатая насечка; она служит для увеличения трения между пилой и изделием. Поднутрение в боковых плоскостях делается в 0,5—1 мм.
Скорость резания описываемых дисков — около 100—120 м/сек. Благодаря такой большой скорости в месте разрезания изделия развивается большое количество теплоты, вследствие чего материал изделия становится мягким и легко разрезается. Так как температура плавления твердой стали гораздо ниже температуры плавления стали мягкой, то твердая сталь этим способом скорее приводится к точке плавления, чем мягкая, и поэтому легче разрезается. Производительность резки очень высокая: в 1 сек. разрезается 1—1,5 ел/2 сечения стали средней твердости, чго в 3 раза производительнее автогенной разрезки.
Табл. 54 дает значения толщины А и числа оборотов п для различных диаметров D.
ТАБЛИЦА 54.
Толщина и число оборотов дисковых пил.
Диаметр D мм	800	1 000	1 200	1400	1600
Тогщина А мм	6	6,5	7	7,5	8
Число об./мпн. /1	2 860	2 300	1900	1640	1430
Мощность мотора для дисковых пил — около 15—20 л. с. Износ пил — в пределах 50 мм по диаметру за 8 час. работы. Диски закрепляются иль-168
непосредственно на валу мотора или же приводя!ся в движение от трансмиссии. Применяются два способа подачи: либо разрезаемое изделие надвигается с помощью рычага на пилу, либо пила надвигается на изделие посредством зубчатых передач и рейки. Производительность разрезки примерно такова: сталь средней твердости сечением 75X75 мм2разрезается в 40—45 сек. при скорости резания 120 л/сек. При скоростях резания меньших 100 л/сек нагревание разрезаемой стали очень медленное и недостаточное, поэтому разрезание ее описанным способом невозможно. Единственный недостаток этого способа тот, что на изделии получаются заусенцы от разогретого металла, однако они легко снимаются шлифовальным кругом.
8.	Концевые, или торцевые, фрезы.
Концевые, или торцевые, фрезы (рис. 138) служат для фрезерования в изделиях различных плоскостей, поверхностей и пазов. Фрезы рис. 138 а и b
Рис. 138.
делаются малых диаметров — от 3 до 20 мм\ фрезы же рис. 138 г? применяются диаметром от 5 до 100 мм. Диаметр берется по ширине паза фрезеруемого изделия. Если мы в размере этого диаметра ничем не связаны, то его надо брать по расчету, исходя из сил давления стружки, снимаемой всеми зубьями фрезы.
Длина режущей части берется в пределах А— 1-н5D, средняя же длина А ~ 1 -ч- 3 D.
Зубья концевых фрез делаются прямые и спиральные; последние пред почтительнее, так как они дают более производительную и более точн^*® работу. Угол спирали берут в пределах а = 7—30°. В целях ^ме”ь^(!ти вредного влияния осевого сдвига применяется конструкция хвостоьо >
изображенная на рис. 138 с, принят фреза удерживается в гнезде шпинделя ввинчивающимся в нее болтом. Малый угол спирали применяется для фрез рис. 138 а, b и е, где а = 7—12°; большую спираль в них делать рискованно, так как они легко могут выйти из гнезда шпинделя.
Величину шага зубьев рекомендуется брать по следующим формулам:
Г=3-/£
и Z — 1 Уд —для чистовых фрез и для твердых металлов
Т—^. VD hZ = 1,5 УД—для черновых фрез и для металлов средней твердости 1,0
. =а /£ н Z=yD — для обдирочных фрез и для фрезерования мягких металлов
Впадины зубьев чаще всего фрезеруются двуугловыми дующими углами впадины ®:
1) при фрезеровании зубьев на боковой поверхносик
фрезами со еле
при D — 3—15 мм <р — 95—90° . £=16-30 „ о = 80-75о „ £ = 31-100 , 9 = 75—70°
2) при фрезеровании
зубьев на торцевой поверхности:
при D— 3—12 мм угол 9 между зубьями выпиливается напильником , D = 12-30 „	„ 9 = 70-65°
„ £ = 31-100,,	„ 9 = 75-70°
Конус хвоста рекомендуется выбирать такого номера, чтобы наибольший диаметр конуса равнялся D фрезы или в крайнем случае был не менее: D —5н-6 мм.
В том случае, если диаметр фрезы превышает диаметр конуса более чем на 6 мм, конструкция дает слабое крепление фрезы, и последняя при большом сеченин стружки может легко поломаться в месте перехода от зубьев к конусу. Во избежание такой поломки зубья фрезы при данной хвостовой части надо брать мельче, а число их больше; при этом фреза будет брагь меньшие сечення стружек.
Номер конуса надо брзгь по следующей формуле:
D *
по системе Морзе —	—
по системе метрической — № — D.
Таким образом, если дан например диаметр фрезы D = 27 мм, то номео
27
конуса для него следует взять: №	— D нли № = 3 по Морзе, и № — 27
или № = 30 по метрической системе.
Размеры фрез рис. 138 а и b рекомендуется брагь по следующим формулам:
£ = 3 ч- 20 мм
A = %bD
C-ID-^ЧЬ мм
т/ = £-[-2ч-3 мм при £<10 мм
d = D мм при £ > 10 им
Z=l,lbV~D
а = 7--12°
17 О
Закрепляются эти фрезы в специальных зажимных патронах, которы своим коническим хвостом (конус Морзе или метрический) вставляются в шпиндель и закрепляются пропущенным через него натяжным болтом.
Конструктивные размеры описываемых фрез даны в табл. 55.
ТАБЛИЦА 55.
Размеры фрез с цилиндрическими хвостами.
Диаметр D	3	4	6	8	10	12	14	16	18	20
Длина зубьев А	10	10	12	15	20	30	30	40	40	50
Длина хвоста С	30	3J	35	40	4э	50	55	57	60	(ю
Диаметр хвоста d	6	7	9	10	10	12	14	16	18	20
Число зубьев Z	3	4	5	5	6	6	6	6	7	8
Фреза рис.
138 с строится по следующим формулам:
Г) = 3-н100 мм
А (для нормальных фрез) — 1 ч- 3D
А ( , специальных , )=-•': 5Z) rf=0,9D rf2=0,5D
Е — 0,05 D ~г 2 м м
B = 0,lD-|-5 мм
da = 0,3 D 4~ 5 мм
d8 = 0,04 D 1 мм
b == 2,5 d0
Зуб надо брать спиральный с углом наклона: а. = 7—15° для конструкции рис. 138 е и «= 15—30° для конструкции рис. 138 с. Число зубьев Z = = 1,5-н2]/2Х
Для фрезерования очень твердых металлов полезно снабжать зубья этих фрез винтовой резьбой, как делаются метчики со многими канавками. Профиль резьбы берется по Витворту, а шаг ее — t = 0,5 ]/Z)	1 мм. Для
образования задних углов у зубьев необходимо их затачивать на токарнодолбежных станках.
Размеры фрез рис. 138 с указаны в табл. 56.
В таблице конусы № 1—6 даны по системе Морзе, а конусы № 80 и 100 —по метрической системе.
Многие заводы конструируют хвостовую часть в виде лопаток, изображенных на рис. 138£. Такая конструкция дает худшее крепление, чем конструкция рис. 138 с; при ней нельзя давать зубьям большой наклон спирали, так как осевой сдвиг может легко вытащить фрезу из гнезда шпинделя.
При больших сечениях стружек этот сдвиг может достигать значительной величины; при малых стружках он незначителен. Вследствие этою описываемую конструкцию можно применять лишь для фрез с мелким 171
~ ТАБЛИЦА 56.
to
Размеры концевых фрез.
D	5	10	15	20	30	40
№ конуса	0	1	2	3	4	5
а	3,2	3,5	4,0	4,5	5,3	6,3
D.	9,045	12,065	17,781	23,826	31,269	44,401
	6,401	9,371	14,534	19,760	25,909	37,47
d	4,5	9	14,5	18	27	36
d2	2,5	5	7,5	10	15	20
Е	2	2,5	3	3	3,5	4
d*	1	1,25	1,5	2	2,5	3
А	5-15	10-30	15 —45	20 -60	30—90	40—120
В	5	6	7	7	8	9
С	54	57,5	69	85,5	108,5	133
ъ		15	20	30	35	45
do	—	V?	3/8"	W'	%"	з/г
Z	5	6	7 1	7	8	10
50	60	70	80	100
5	6	6	80	100
6,3	7,9	7,9	8	10
44,401	63,35	63,35	80,40	100,50
37,47	53,752	53,752	70,2	88,40
45	54	63	72	9C
25	30	35	40	50
4,5	5	5,5	6	7
3	3	4	4	5
50-150	60—180	70—175	80-200	100-250
10	11	12	13	15
138	192	192	204	242
45	60	60	80	80
sk"	1’	1"	V/в"	i3r
11	, 12	12	14	14
зубом, с малой спиралью в зубьях (не более 15°) и для чистовых фрез1 во всех же остальных случаях следует пользоваться конструкцией рис. 138 с,’ Размеры конусов системы Морзе даны в табл, 57,
ТАБЛИЦА 57.
Конусы системы Морзе.
№ конуса	0	1	2	3	4	5	6	7
а	3,2	3,5	4,0	4,5	5,3	6,3	7,9	9,5
Di	9,045	12,065	17,781	23,826	31,269	44,401	63,350	83,061
di	6,401	9,371	14,534	19,760	25,909	37,740	53,752	69,853
I	59,6	65,5	78,5	98,0	123,0	155,5	217,5	295,3
- к	10,4	14,5	17,1	21,3	24,9	30,0	45,6	55,0
\k	6,4	9,5	11,1	14,3	15,9	19,0	28,6	35,0
R	4	5	6	7	9	11	17	20
т	5,8	6,7	13,6	18,6	24,6	35,7	51,3	66,8
п	3,9	5,2	6,3	7,9	11,9	15,9	19	28,5
Конусность	1:19,20	1:20	1:19,93	1:19,93	1:19,26	1 :19,26	1:19,05	1:19,20
В^~	Ч?~
Рис. 139.
Насадные концевъйе фрезы (рис. 139) применяются для тех же целей, что и целые фрезы. Они требуют мало и эксплоатация много дешевле ранее рассмотренных типов фрез. Крепление их производится трояким образом: либо посредством обыкновенной осевой шпонки и гайки, как мы видели в лобовых фрезах; либо посредством поперечной шпонки и гайки, как это изображено на рис. 134; либо посредством навертывания фрезы на резьбовую оправку, для чего в отверстии фрезы нарезается резьба, как показано на рис. 135. Чаще применяются последние две конструкции, причем первая из них дает более точное крепление, а последняя — более грубое и менее точное.
Насадные концевые фрезы часто применяются для развертывания отверстий. В этом случае они делаются с мелкими зубьями.
Размеры этих фрез рекомендуется брать такие:
D — 20 -4-100 мм d = 0,3 -4- 0,4 D А = 0,5 D + 20 мм d, = 0,5 D
В = 0,05 D + 8 мм k = 0,1 D + 2 мм 0,10 + 3 мм С = 0,25 А
материала, поэтому их изготовление
Число зубьев Z— 2-4-2,5 V D. Спираль зубьев берется небольшая: а = 7—15°. Угол впадины зубьев на боковой и торцевой поверхности — 65—70°.
173
«г*
Ходовые размеры насадных концевых фрез даны в табл, ГЯ
ТАБЛИЦА 58.
Размеры насадных концевых фрез.
D	20	30	40	50	60	70	80	90	100
А	30	35	40	45	50	55	60	65	70
cl	8	12,5	16	22	22	27	27	32	40
<h	10	15	20	25	30	35	40	45	50
В	9	10	10	11	11	12	12	13	13
k	4	5	6	7	8	9	10	11	12
F	5	6	7	8	9	10	11	12	В
Z	12	14	lo	18	18	20	22	22	24
Для фрезерования более грубого, а также для фрезерования мягких металлов число зубьев следует уменьшать на 20—25°/0 против указанного в таблице.
Рис 140.
Для насадки описываемых фрез применяется оправка, изображенная на рис. 140. Размеры таких оправок даны в табл. 59, где шпонки изображены
врезными в головку оправки.
Фрезы для выбирания Т-образных пазов (рис. 141) представляют собой видоизменение концевых фрез. Размеры их берутся в зависимости
Рис. 141.
or размеров паза, который необходимо выбрать в изделии.
Зубья на боковой поверхности делаются прямые и фрезеруются угловыми фрезами в 60—75°. При глубоких впадинах и мелком зубе следует брать угловую фрезу с меньшим углом (60—65°), чтобы впадина выхо
дила 1лубже, а при крупном зубе — с большим углом (70—75°), так как
в этом случае такой угол впадины дает достаточно большую по объему
впадину.
Шаг лобовых зубьев берется в 2 раза больше шага зубьев цилиндрической поверхности. Зубья на лобовых поверхностях располагают так, что их вершины на одной из лобовых сторон лежат против средины впадин
174
-убьев другой из лобовых сторон. Фрезеруются лобовые зубья углов фрезами в 65—70°.
ТАБЛИЦА о9.
Размеры оправок для насадных концевых фрез.
d	8	12,5	16	22	f 27	32	40 *
№ конуса	1	1	2	3	4	4	5
Д()	12,065	12,065	17,781	23,826	31,263	31,269	44,401
	9,371	9,371	14,534	19,760	25,909	25,909	37,470
а	3,5	3,5	40	4,5	5,3	5,3	6,3
	1/ff У4.	W”	8/s"	W'	%"	%"	7/'
D	16	22	30	40	50	60	70
rf,	Vs"		5' //	7/'	W	7s"	vr
rf3	8	13	17	22-27	32—36	41	46
I,	20	23	28	32-37	41-46	50	55
I,	20	25	30	40	50	60	70
h	57,5	57,5	69	85 5	108,5	108,5	138
/4	15	15	20	30	35	35	45
/1	4,5	5	5	5,5	5,5	6	6,5
k	2,0	2,5	2,5	2,5	2,5	3	3
c	13	15	17	18—22	23-26	28	30
b	15	18	23	27-32	36-41	45	50
A	25	30	35	45	55	65	75
В	35	4,5	5,5	6,5	8,5-9.5	10,5	11,5
Размеры рассматриваемых фрез рекомендуется брать по следующим формулам:
D — 10 — 50 мн (по ширине пазов изделия)
Л = 0,35 D -|-1,5 мм (или по высоте пазов)
d = 0,5 D
Е = 0,05 D + 1,5 м к
I — 0,5 D 4~ 10 мм
D0) Фь —по номеру конуса
№ конуса^ОДД
rf1 = O,75d,o
С= 2,5 ф_
Z==2/D
Ходовые размеры этих фрез даны в табл. 60.
ТАБЛИЦА 60.
Размеры Т-образных фрез.									
D	10	15	20	25	30	35	40	45	50
A	5	7	9 5	10,5	12	14	15,5	17,5	19
d	5	7,5	10	12,5	15	17,5	20	22,5	25
	7	10,5	14	17,5	21	24	28	31	35
I	15	17	20	22	25	27	30	32	35
L	80	85	110	120	141	145	180	185	225
ь пц ca 7	I	1	2	2	3	3	4	4	5
	6	8	10	10	10	12	12	14	14
Л 75
Ширина фразы А дана средняя; она должна быть взята по черте ку
фрезеруемого изделия.
Пустотелые концевые фрезы (рис. 142) применяются для обточки круглых длинных изделий и для фрезеровки кольцевых углублений. Число их
Размеры этих фрез рекомендуются следующие:
зубьев берется равным 3 или 4, чаще 3.
D = 10 — 50 мм d = 0.8D — 4 ми
A — 2D+10 ми
В — 2,66 D 3 мм k = 0,17) + 4 мм
Е — 0,1£>-|-6 мм е = 0,1/> + 1 мм k
Углы резания зубьев io брать такие:
1)	для резания мягкой
рис 142	стали—75°, для чего на-
клон передней грани, или угол р, делается в 15°;
2)	для резания твердой стали — 80°, для чего угол р берется.в 10°;
3)	для резания латуни и меди — 90°, т. е. поднутрения передней грани зуба не делают.
Задний угол у берется: для резания мягкой стати —15°, для твердой — 10° и для латуни — 8°.
Во избежание трения изделия о стенки фрезы отверстие ее делается коническим; конусность берется при обработке железа и стали—Vs"» а при обработке латуни и красной меди —1139. Если фреза служит для фрезеровки кольцевых углублений, то на наружной стороне также делается
конусность той же величины, что и для внутренней поверхности фрезы. Укрепление фрезы на оправке производится либо посредством винта, имеющегося в оправке и опирающегося в плоскость k фрезы, либо посредством круглой шпильки, которая скрепляет фрезу со вложенной в нее или надетой на нее сверху оправкой. В последнем случае на фрезе вместо плоскости k делается отверстие.
Ходовые размеры описываемых фрез даны в табл. 61.
ТАБЛИЦА 61.
Размеры концевых пустотелых фрез.
D	10	12	14	16	18	20	25	30	35	40	45	50
d	4	5	7	9	10	12	16	20	24	28	32	36
А'	30	31	38	42	46	50	60-	70	80	9J	1С0	110
В	10	11	13	14	15	16	20	23	26	30	33	36
k	5	5	5,5	5,5	6	6	6,5	7	7,5	8	85	9
Е	7	7	7	8	8	9	9	9	9	10	10	11 -
е	2	2,2	2,4	2,6	2,8	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6
Впадины в этих фрезах фрезеруются угловой фрезой в 45°.
Шпоночные концевые фрезы (рис. 143 и 144) применяются для фрезерования шпоночных пазов в изделиях. Эти фрезы делаются, как видно 176
ЯЗ рисунков, двухзубыми и в этом отношении они близко подходят по конструкции^ обыкновенному перовому сверлу. Форма канавки их полукруглая; задний угол затылочной грани снимается полукруглой фасонной фрезой. Режут они, как и сверло, своими торцевыми зубьями. Угол резания берется в 90°, т. е. зубья не имеют никакого поднутрения. Задний угол торцевых зубьев делается равным 6 — 10°, а угол наклона их между собой — в iso —170°. Такой входящий угол дает фрезе лучшее направление и
Рис. 143.
более легкое резание, так как последнее производится краями торцевых зубьев
Размеры этих фрез рекомендуется брать по следующим формулам:
D — 3 — 30 мч (по ширине паза изделия)
d (при D <40 мм) = 9 мм
d (при D )> 10 м м) = D
•	' А = 20 5 мм
В = 2D + 30 ,мм
С = 0,3.0 = 1 мм
R — 0,3D -1-1,5 мч
е — 0,10 + 0,2 мч
Ходовые размеры шпоночных фрез даны в табл. 62.
ТАБЛИЦА 62.
Размеры шпоночных фрез.
О	3	5	7	10	12	14	16	18	20	25	30
d	9	9	9	10	12	14	16	18	20	25	30
А	1Г	15	19	25	29	33	37	41	45	55	65
В	36	40	44	50	54	58	62	68	70	80	90
С	1,3	2,5	3,1	4	4,6	5,2	5 8	6,4	7	8,5	10
R	1.8	3	3.6	4,5	5,1	5,7	6,3	6,9	7,5	9	10,5
	0,5	0,7	0,9	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,7	3,2
с коническими хвостами, как
Фрезы больших размеров делаются на рис. 144. Размеры их берутся такие:
0 = 10 — 40 мм (по ширине паза) d = 0,80
А = 0,50 4-12 мм
В = 0,750
Номер конуса выбирается в соответствии со следующей эмпирической зависимостью: № конуса — О,\D.
Диаметры Do, dQ и /2 берутся по таблицам конусов. ^1 = 0,75^о;
C=2dv
12 м А. Соколов.

'	4
9. Угловые фрезы.
Эти фрезы (рис. 145 — 149) служат для фрезерования угловых пазов в изделиях, а главным образом для фрезерования впадин зубьев во фрезах. По своей конструкции они делятся на одноугловые (рис. 145) и двуугловые (рис. 146). Первые применяются чаще всего для фрезерования прямых зубьев во фрезах и других инструментах, а вторые — для фрезерования спиральных зубьев. Но есть заводы (в том числе Красный Путиловец), кото-
рые фрезеруют спиральные зубья цилиндрических фрез также одноугловыми фрезами: зуб у них выходит ие с плоской передней режущей гранью, а с немного вогнутой поверхностью. Мы считаем эту форму режущей грани
наиболее производительной, так как она дае! более легкое резание и меньшее нагревание фрезы и за счет этого поз-
воляет резать с большими скоростями, т. е.
Рис. 145. Рис. 146.	. Рис. 148.
Рис. 149.
Закрепление этих фрез производится или на гладких со шпонками оправках или же на резьбовых оправках, для чего в отверстии фрезы нарезается резьба. Первое крепление применяется на горизонтально-фрезерных станках, а во втором случае фреза переходит в концевую фрезу. При небольших диаметрах (£)=5— 25 мм) их часто делают концевыми по тем же данным, какие были приведены для цилиндрических концевых фрез.
Размеры диаметров описываемых фрез мы предлагаем брать, исходя
из высоты впадины зуба фрезы, которая должна фрезероваться данной фрезой. Если обозначим высоту впадины фрезеруемой фрезы через Н а диаметр крепительной гайки на оправке примем равным 0,5 D, то наибольшая глубина даваемой впадины будет равна: Н<0,25 D, откуда Н.
В практике, обычно берут £> = 5-н 10 Н, так как после износа фреза должна быть раза 2—3 снова перефрезерована.
Вообще же размеры этих фрез рекомендуется 6paib по таким формулам
D — 10 -ь-150 мм
А (при £><25 мм) = 0,5£>
А (при £>>?5 мм) = 0,35£>
С = 0,25/1
rf = 0,3D
£>i = 0,7 D
Е = 0,05£> -|- 2 мм г = 0,1/574- 0.5 мм
В — 0,Ю 4- 1 мм
V~D
178
Фрезеруются они: на левой стороне т — фрезой 65—70°, а на правой стороне п—фрезой 60—65°.
Угол ф фрезы берется равным углу впадины зуба фрезеруемой фрезы или другого изделия. Наиболее применимы следующие углы: в одноугловых — ф = 45°, 50°, 55°, 60° и т. д. до 90°; в двуугловых — ® = 52—95°, причем меньший угол фрезы <р, — 12° или 15°, а больший — ®2==40—83°.
Ходовые размеры угловых фрез даны в табл. 63.
ТАБЛИЦА 63.
Размеры угловых фрез.
D	10	15	20	25	30	40	50	60	70	80	90	100
А	5	7	10	12	12	14	18	21	25	28	32	35
d	4	5	6	8	9	12	16	18	22	27	27	32
Di	7	10,5	14	17,5	21	28	35	42	49	56	63	70
Е	2,5	3	3	3	35	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7
В	2	2,5	3	3,5	4	5	6	7	8	9	10	11
Z	8	10	12	13	14	16	18	20	21	22	24	25
Кроме указанной конструкции употребительны угловые фрезы цевые (рис. 147), которые строятся следующих размеров: '	D = 5 н- 25 мм А = 0,5 D d = 0,5 D	/ di = 0,75 D В = D -J- 10 мм L — 1,5 D + 50 мм Z=3 = 4///												кон-
Они применяются конусный.				на легких		фрезерных станках; хвсн				:т их	может	быть
В практике			пользуются		также фрезами,			изображенными на рис. 14.°				
и 149: первая			служит длг		фрезерования различных угловых						пазов	, как
например зева в гаечных ключах, а вторая -плоскостей в изделиях. Размеры фрез рис. 148 берутся примерно Основной размер Л = 10-Диаметр фрезы D	3 А d = 0,3D Z = 2,25/0								- для фрезерования такие: = 50 мм			наклонных	
Размеры фрез рис. 149:	1
А = 10 = 200 мм
D, = 0,5 А + 50 мм d = 0,3 Di
Число зубьев последней фрезы надо брать по среднему диаметру по формуле:
2
Зубья нарезаются прямые и спиральные.
12*
179
10. Фигурные, или фасонные, фрезы.
Основы конструирования фигурных фрез. Фигурные, или фасонные, фрезы (рис. 150—158) применяются для фрезерования разнообразных по форме поверхностей изделий.
В отличие от фрез, описанных выше, с профилями зубьев в виде прямых линий, все фигурные фрезы имеют профиль зуба в виде различных кривых линий или же сочетаний кривых с прямыми, как это показано на рисунках.
*
Рис. 150
Рис. 151.
Второе их отличие заключается в том, что их зуб от передней точки А (рис. 150), до конечной В заточен по спиральной кривой. Такая заточка по спирали характеризуется следующим свойством: в каждой точке от А
Рис 152.
до В профиль зуба obcde остается все время постоянным, и угол у, образованный касательной к окружности и к данной кривой, во всех точках ее одинаков.
Благодаря этим особенностям фигурные фрезы при производстве заточки их зубьев с передней грани, по направлению радиуса ОА, после заточки не теряют заданною профиля зуба.
На рис. 150 показаны фрезы для фрезерования поверхностей с полукруглым профилем; на рис. 151— фреза для фрезерования поверхностей
180
со сложным фигурным профилем; на рис. 158 — фреза для фрезерования впадин зубьев цилиндрических шестерен; фрезы рис. 152 применяются для фрезерования канавок в метчиках; фрезы рис. 154—для фрезерования зубьев разверток; фреза рис. 156—для фрезерования канавок в спиральных сверлах. Все эти и им подобные фрезы строятся по правилам, которые
Рис 154.
Рис. 155
Профиль, или контур, зубьев фрезы получается обточкой их на специальных токарно-долбежных станках резнями, имеющими тот же фигурный профиль, но обратный профилю фрезы. Этот профиль может быть также
получен простыми (проходными) резцами, перемещающимися по копирам, которые имеют профиль, подобный профилю обтачиваемой фрезы.
Чтобы получить на задней затылочной поверхности зуба фрезы вышеуказанную спиральную кривую линию, резцу дают поступательное движение в направлении, перпендикулярном к шпинделю станка и оси фрезы. Принудительное движение резца совершается с помощью эксцентрика-копира К, изображенного на рис. 159. Копир закрепляется на особом валике. Последний получает вращение от шпинделя станка через зубчатые шестерни и вращается с такой скоростью, что при повороте фрезы на 1 зуб экс-
181
це! <рик делает 1 оборот, передвигая одновременно резец на величину эк< центриситета i. В это время резец снимает с задней поверхности АВ зуба стружку (рис. 150). Как только резец сойдет с кривой АВ и попадет во впадину зуба, он быстро отходит назад, что достигается тем, что
с резцом, в этот момент, под влиянием пружины, точки эксцентрика в низшее его положение С;
ролик В, соединенный соскакивает с высшей
Рис. 158.
затем при дальнейшем вращении эксцентрика ролик опять получает поступательное движение влево и этим надви-тает резец на следующий зуб фрезы.
Эксцентрики делаются с одним или двумя выступами. Число их оборотов должно быть точно согласовано с числом нарезаемых зубьев и числом оборотов обтачиваемой фрезы.
Величина падения затылочной поверхности зуба, т. е. /, определяется величиной угла^ 7 зазора этой поверхности. Угол 7 принимают в пределах 8—15°, а в средних условиях берут равным 10—12°. Значение величины па-
дения находят по следующей формуле:
i—T- tg7,
или:
r.D l^~Z~
tgY,
где: D — диаметр с^резы, T—шаг зубьев, Z—число зубьев.
Эксцентрик К строят так, чтобы' его поверхность была очерчена по спиральной кривой с величиной эксцентриситета i, равной величине падения задней поверхности зуба. Величина эксцентрика берется в таких пределах: диаметр — 40 — 75 Мм, ширина 15 — 25 мм. Эксцентрик делается с закаленной шлифованой боковой поверхностью.
При заточке заты-
лочных поверхностей	Рис. 159.
зубьев фигурный резец
устанавливается точно по центру фрезы и имеет поступательное движение тоже в радиальном направлении к фрезе. Этим направлением движения резца обусловливается то, что точный профиль зубьев должен находиться в радиальных плоскостях, поэтому и заточку фрезы слрдует производить, как правило, всегда с передней стороны и всегда по ра-шальной плоскости. Всякое отклонение передней режущей плоскости от этого положения неизбежно будет давать искажение профиля abcde (рис. 150), по его глубине h, не изменяя его ширины В. Отсюда вытекает, как следствие,
182
что углы резания данных фрез всегда равны 90°, вследствие чего они режут тяжело. Если же }гол резания фигурной фрезы сделать менее 90°, то для получения точного профиля изделия необходимо профиль зуба , фрезы исказить так же, как это делается в фигурных резцах.
Задний угол у делается в среднем равным 10—12°. Если задняя Поверхность зуба очерчена по логарифмической спирали, величина угла -j не изменяется во всех точках этой кривой; если же она очерчена по архимедовой спирали, то угол у у этой кривой не постоянен: в начале кривой, у точки А, он меньше, чем в конце кривой, у точки В, причем разница составляет 2—3°.
При конструировании фрезы, для упрощение определения падения зуба, заднюю поверхность зубьев очерчивают обыкновенно не логарифмической спиралью, так как это довольно сложно, а частью окружности, близкой 160) при точке А вершины зуба строится
к спирали. Для этого (рис. к радиусу АО угол у, равный заднему углу зуба. Затем из центра О опускают на линию ОК перпендику-* ляр ОК и радиусом КА очерчивают заднюю поверхность зуба АВ. Окружность, проведенная радиусом ОК, есть геометрическое место точек центров, из которых описываются задние поверхности зубьев фрезы. После обработки на стайке задняя поверхность зуба получается очерченной по спирали.
Рис. 160.
Конструктивные размеры фигурных фрез определяются, как и у цилиндрических, на основании величины давления стручки т'а зубья фрезы. Поэтому чем длиннее профиль последних, тем больше доллнд быть взята оправка фрезы и значит тем больше должен быть диаметр фрезы. Следовательно, задаваясь длиной профиля abcde, толщиной стружки е, количеством одновременно работающих зубьев т и удельным давлением резания К, можно определить необходимый диаметр оправки d, а по нему и диаметр фрезы D. С другой стороны данные практики требуют, как бы ни была мала длина b профиля зуба, чтобы наименьший диаметр оправки для обыкновенных профилей фрез был равен 16 мм, а поэтому и наименьший диаметр фрезы должен быть не менее 45 мм И если фреза почему-либо строится меньших размеров, то работать ей приходится с незначительными сечениями стружек.
Число зубьев в фигурных фрезах берется небольшим с таким расчетом, чтобы каждый зуб был возможно длиннее и чтобы его можно было благодаря этому перетачивать много раз. Ширина впадины зуба обычно берется равной 0,2—0,25 шага зубьев, а сама впадина фрезеруется угловой фрезой 18—24°. Числа зубьев могут быть взяты по различным формулам. Так завод Людвиг Лёве дает такую формулу:
Z— 9
+ 7-
1,83
другие заводы пользуются иной зависимостью:
Г)___20
Z=—______— Д- 7.
9
I
В обеих этих формулах число зубьев увеличивается от увеличен: я! диаметров, причем по второй формуле числа зубьев на 2—3 меньше, чем по первой.
Некоторые заводы придерживаются противоположного взгляда, считая^ что чем больше диаметр фрезы, тем шаг зубьев следует брать больше, а число зубьев меньше. С этой точки зрения фреза диаметром в 60 мм должна иметь 14 зубьев, а фреза диаметром в 100 мм—10 зубьев. Основанием для такою взгляда является желание увеличить количество переточек зуба большей фрезы, удешевить ее-в эксплоатации.
Мы лично придерживаемся этого последнего взгляда. В результате исследования и промеров большого количества фигурных фрез нами выведены для чисел их зубьев следующие формулы:
1) для фрез с крупными зубьями, применяемых американскими заводами:
2) для фрез с менее крупными зубьями, применяемых европейскими и нашими заводами:
Обе эти формулы относятся к фрезам диаметром от 40 до 300 мм. Для фрез жй диаметром от 10 до 40 мм шаг следует брать такой величины:
' Z = 2VD.
Числа зуч'ьев фигурных фрез, найденные по выведенным нами формулам, даны в табл. 64.
ТАБЛИЦА 64.
Числа зубьев фигурных фрез.
D	10	20 | 30 t	40	50	60	70 j 80	90	100	ПО	120	130	15б	:со	300
Z X	6	8 j 10	12	12-14	11-13	И- 13j 11-13	10-12	10-12	10—12	10-12	10-12	9—11	8-10	1 8-1
При выборе числа зубьев надо руководствоваться двумя положениями: чем точнее должна быть обработана поверхность изделия, тем мельче должны быть зубья фрезы, чтобы одновременно участвовало в работе не менее 1,5—2 зубьев; чем продолжительнее должна быть жизнь фрезы, т е. чем больше должно быть у ней переточек, гем крупнее должны быть зубья.
На основании взятого числа зубьев и формулы падения зуба можно для каждой фрезы подсчитать величину этого падения. В табл. 65 даны вмилли-184
1
4
ТАБЛИЦА 65
Значения падений зуба фигурных фрез.
6
7
8
9
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
2’/а 2
2 В/г В/2
1 1
1
з 37з 27з 3
2	2%
2	2
В/3 2 Ц/з' В/, 1 ; 1х/а 1 । 1
1
1
45	50	55	60	65	70	75	80	85	90
4	4	47г	5	5у2	6	67г	6’4	7	В/2
З'/з	З'/з	4	47з	474	5	5Иг	57з	6	67г
3	3	зу2	4	4	47г	5	5	57з	61/г
27г	2‘/г	3	З’/з	37з	4	4	47з	5	5
2	27з	2‘/3	3	3	37г	3‘/2	4	4	47г
2	2	2	2%	272	3	3	3‘/3	37г	37г
1‘/з	В/2	2	2	21/,	27г	3	3	3	37г
11/г	В/2	В/2	2	2	2	27з	27г	27г	3
1	В/3	В/2	В/2	2	2	2	27з	27г	27г
1	1	1%	В/2	В/з	2	2	2	2	277
	1	1	В/2	в/.	в/а	в/а	2	2	2
		1	1*/з	В/з	в/2	В/2	в/г	В/г	2
		1	1	1	в/2	в/2	В/г	В/2	2
		1	1	1	1	В/г	В/3	В/г	в/2
		1	1	1	1	1	В/2	В/2	В/г
		1	1	1	1	1	В/2	В/г	В/г
				1	1	1	1	1	В/г
					1	1	1	1	1
						1	1	1	1
							1	I	1
95
8 7
6 5V2 47г 4 З’/з 3 2‘/з 2' 2 2!/2!
2 2
2
В/г В/г В/2 В/2 В/2 1
100	110	120	ГО	ИО	150	160	170	180	РО	200
8’/з	9	10				—	—	—	—	—	—	
	8	V/i	9	10	Ю‘/2	11	—	—	—	—-•
6'/2	7	77а	8	87г	91/г	10	1073	и	12	—
5'4	6	67г	7	8	8V2	9	Э’/г	10	107,	11
5	5%	6	еу2	7	77г	8	87з	9	97г	10
4i/2	473	5	5'/2	6	67г	7	7	77г	8	8'4
4	4	47з	5	5	57г	6	6’7	6i/2	7	7’4
3V2	3'/2	4	4	4‘/г	5	5	5'/,	6	6	б’/г
3	3	З'/а	4	4	41/г	47г	5	5	57г	6
21/г	3	3	зу>	З'/з	4	4	41/з	5	5	5'4
21/,	2‘/з	3	3	ЗУг	37г	4	4	41/г	4U2	5
2	21/г	27г	21/г	3	3	37г	37г	4	4	414
2	2	27г	2%	2V2	3	3	37,	зу.	4	4
2	2	2	^2	27,	27г	3	3	3‘/г	37г	4
2	2	2	2	2^4 2у3		3	3	3	3'/2	3(/г
В/2	V/2	2	2	21/з	27г	27г	3	3	3	37г
В/а	В/а	2	2	2	27г	27г	27г	3	3	3
П/г’ В/2		В/2	2	2	2	27г	2%	21/2	3	3
П/з	В/г	B/s	2	2	2	2	27г	27г	27г	3
В/а	В/г	В/г	В/г	2	2	2	2%	27г	27г	3

метрах значения па тений зуба для различных фрез, принимая задний угол зуба равным 10°.
По величине падения зуба, выраженной в миллиметрах, подбирается эксцентрик.
Высота зуба (или глубина впадины) Н берется в зависимости от высоты h профиля данного изделия и величины падения i зуба фрезы. Величину Н надо брать такой:
— 5 мм.
В целях предохранения фрезы от образования трещин во время закалки, надо делать во впадине зуба закругление радиусом г=2—3 мм. Чтобы получить зубья более прочными, их впадины фрезеруют так, как изображено иа рис. 153 и 154, где впадина дается зубу переменной глубины.
Конструктивные размеры различных фигурных фрез можно брать по следующим данным.
Фрезы С полукруглым профилем (рис. 150). Диаметр D следует брать в зависимости от глубины или высоты h фрезеруемого профиля по формуле:
D == 2h -j- 40 -ч- 60 мм при й < 25 мм,
D — 2Л -J- 80 -ч- 100 мм при h > 25 мм.
Диаметр оправки </ = 0,3 D\ ширина А и В — по чертежу изделия. Угол впадины <а=18—24°.
Фрезы фигурные (рис. 151) конструируются, исходя из ширины фигуры А и глубины профиля h. Ширина А фрезы строится по ширине требуемого фрезерования, а диаметр D при ширине профиля не более 75 мм по формуле:
D — 2h -j- 60 мм при h < 25 мм,
D = 2h-L- 10Q мм при h>25 мм.
При ширине А более 75 мм диаметр фрезы надо рассчитывать по длине профиля зуба Ь. Отверстие d = Q,3D.
ТАБЛИЦА 66.
Размеры фрез для канавок гаечных и слесарных метчиков.
£)0		Ve	Vi	•v8	V2	S'8	7<	Ve	1	I’/i	
	3	3	4	4	4	4	4	4	4	4	
D	50	50	50	55	55	55	60	60	60	65	
А	1,5	2,3	3,2	4,8	6,4	8	9,5	H,1	12,2	16	
В	(>,75	1,2	I 6	2,4	3,2	4	4,8	5,6	6,1	8	
Г	0,3 Z	0,6	0,8	1,2	1,6	2	2,4	2,8	3,1	4	
о°	60	60	45	45	45	45	45	45	45'	45	
d	16	16	16	22	2!	22	22	22	27	27	
Z	12	12	12	12	12	11	11	11	11	11	
186
Фрезы для фрезерования канавок метчиков (рис. 152) строятся на основании следующих формул.
Диаметр фрезы D берется в зависимости от диаметра метчика £)0 примерно в таком соотношении:
D = О,5/)о + 50 мм, 7= 0,3-е-0,47).
Ширина фрез устанавливается в соответствии с диаметром метчика Da и числом его канавок Zo, что видно из следующих данных:
Zo	3	4	5	6	7	8
/4j и • • Л . Г . .	О,75£)о О,8757)о	O,5Z)o 0,75D0	O,4Do 0,6Z>0	0,33£>0 0,5D0	0,28Z>0 O,43Do	0,25Z>e 0,375Z)e
Ширина В = 0,33 Л; С = 0,67 А.
Величины радиусов закруглений надо брать такими: R = 0,5А; rt = 0,25Л;
Величина углов а у фрезы / берется в зависимости от числа Z, канавок метчика по таким соотношениям:
Zo 3	4-5 6-8
а° 60	45	40
Углы двуугловой фрезы III берутся <^ = 30°; ©2 = 55°. Числа зубьев определяются по формуле:
£=-^4-8=10.
й.
IV.	1%	2	2Vi	2'/t	271	3	3Vi	3>/2	3V4	4
4 I	4	6	6	6	6	8	8	8	8	8
70	70	75	75	80	80	85	85	90	95	100
19	22	20	23	25	28	19	21	22	24	25
9,5	11	10	11,5	12,5	14	y,5	10,5	11	12	13
4,8	5,5	5	5,8	6,3	7	4,8	5,3	5,5	6	6,5
45	45	40	40	40	40	40	40	40	40	40
27	32	32	32	32	32	32	32	40	40	40
11 t	11	11	11	11	11	10	10	10	10	10
187
Лучшими фрезами надо считать I и II, так как они дают криволинейный профиль канавки в метчике, по которой стружка легко скользит и мало нагревает метчик. Поэтому эти фрезы и надо применять при изготовлении метчиков для нарезания резьбы в вязких металлах, дающих длинные завивающиеся стружки. Фреза III более проста в смысле изготовления, но дает канавку с прямолинейным очертанием, ито приводит к большему нагреванию метчика. Поэтому ею можно пользоваться только при изготовлении метчиков, применяемых для хрупких металлов, дающих короткие стружки, как например чугун и бронза.
Размеры фрез I и II приведены в табл. 66 (стр. 186), где диаметры Z)e . метчиков даны в дюймовом измерении.
Фрезы для плашечных (маточных) метчиков (рис. 153) строятся по следующим формулам (О0— диаметр нарезаемого метчика, Н — глубина канавок метчика, Z()— число канавок):
D = 0,5 Do 4- 50 мм
А = О,О57Эо4-5 мм	—
d = 0,4 D
//=-0,1 Do -f-0,6 мм	ф
R = 0,33 И
Для крупных зубьев со спиральной заточенной спинкой:
—Т + -	.
Для мелких зубьев, получаемых обыкновенным фрезерованием:
Угол наклона боковых поверхностей фрезы выбирается таким:
Do	3-10	11-20	21-40	41-40	61-80	81—100
а°	20	15	12	10	8	6
Размеры рассматриваемых фрез приведены в табл. 67.
ТАБЛИЦА 67.
Размеры фрез для плашечных (маточных) метчиков.
	3—5	5—10	10-15	15—20	20—3030—40 i	40-50	50-60	60-70	70-80	80-90	90-100
	3-6	3—6	4-8	4-8	6—10 6-10	8-12	8-12	10-14	10-14	12-16	12—16
D	50	50	60	60	65	70	70	75	80	85	90	100
А	5	5	6	6	6,5	7	7	7,5	8,0	8,5	9	10
И	1,0	1,5	2,1	2,6	3,6	4,6	5,6	6,6	7,6	8,6	9,6	10,6
R	0,3	0,5	0,7	0,9	1,2	1,5	1,9	2,2	2,5	2,9	3,2	3,5
	20	20	15	15	12	12	10	10	8	8	6	6
d	16	16	22	22	27	27	27	32	32	32	40	40
Z	14-20	14-20	14—22	14-22	13—24 13-24	13-24	13-26	13—26	12—28	12-28	12-30
188
Меньшие количества зубьев даны для фрез со спирально-заточенными зубьями, большие — для фрез с обыкновенными зубьями.
Фрезы для фрезерования канавок разверток (рис. 154)) строятся на основании с дующих данных.
Диаметр фрезы D определяется в зависимости от диаметра Do развертки по формуле: D = О,5Л)о -ф- 40 мм.
Прочие размеры фрезы также берутся в соответствии с О0: Д=О,2£)о-ф-
-]-4 мм; В = 0,1Д -у-1 мм.
Радиус дуги 7? = 0,2Z)e -4— 6 мм; г=0,017)о-ф- 1 мм.
Глубина зуба И = 0.1 Z)o -ф- 5 мм.
Наклон боковых граней к вертикали: у первой фрезы <р1=15с>; <р2==70°, у второй — а — 6°.
Ходовые размеры этих фрез приведены в табл. 68.
ТАБЛИЦА 68.
РГ»TV « »4'г>лп trnri 4тпоаг>Апаипа	пэоодптли
UUBlVJ/Ui	А,,л	u~.niu	a 4» »»
D9	до 5	5-10	1'0—20	20—30	30-40	40-50	50-60	60-70	70—8о' 80—90	90-100
Z,	6	6	6—8	8-10	10-12	12-14	14—16	16	18	18	20
D	40	45	50	55	60	55	70	75	80	85	90
d	16	16	16	22	22	22	27	27	27	32	32
А	5	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24
В	1,5	1,6	1,8	2	2,2	2,4	2,6	2,8	3	3,2	3,4
R	7	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26
Г	1	1,1	1,2	1,3	1.4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2
н	5,5	6 ’	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Z	13	12	12	12	11	11	11	И	И	10	10
Здесь через Do и Zo обозначены соответственно диаметры и числа зубьев разверток.
Фрезы для фрезерования зенкеров (рис. 155) строятся по следующим данным.
Диаметр фрезы берется в зависимости от диаметра Do зенкера согласно формуле: D = O,5Do -ф- 40 мм.
Прочие размеры определяются по таким формулам.
Ширина Д = 0,5О0-}-20 мм.
Радиус дуги R = Da; Н = 1,25Z)O -ф-10 мм.
Угол наклона режущей наклонной плоскости к оси фрезы а = 45°.
Расстояние А = 0,15£)0; ^=0,25Д.-
Расстояние центра радиуса R от центральной линии фрезы m = 0,100-ф~
-ф- 6 мм; размеры гнезда а и b — по нормам.
Наиболее употребительные размеры этих фрез даны в табл. 69.
Фрезы для фрезерования спиральных сверл (рис. 156) конструируются на основе следующих формул.
Диаметр £) = 2?оф-4О мм, где Do—диаметр сзерла
Ширина фрезы А = 0,8Ои; Н = 0,5Dti -ф- 3 мм; C=O,lDo.
* Радиусы: R = O,66Do; r=O,5Do; £> = 0,6Л.
По данным других заводов: Д=О,75£)о; А? — 0,75О0; г=О,375£)о.
*	189
ТАБЛИЦА 69. Размеры фрез дл?		фрезерования зенкеров.			
Do	10—20	О ©А 1 сч	40-60	60-80	80-100
D	40	50	60	70	80
d	16	16	20	27	27
А	25	35	45		65
Я	20	40	60	80	100
н	35	60	85	110	135
к	3	6	9	12	15
т	8,2	10	11	13	15
Z	13	12	11	11	11
Нужно заметить, что эти профили фрез дают более или менее удовлетворительные по форме канавки в сверлах, а правильность профиля канавок зависит в большей степени от установки фрезы по отношению к сверлу, чем от профиля фрезы.
Размеры рассматриваемых фрез приведены в табл. 70.
ТАБЛИЦА 70.
Размеры фрез для фрезерования спиральных сверл.
	1	2	3	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75
D	40	40	45	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100	105	ПО	115
d	16	16	22	22	22	27	27	27	27	27	27	27	27	32	32	32	32	32
А	0,8	0,6	2,4	4	8	12	16	20	24	28	32	36	40	44	48	52	56	60
//	0,7	1,3	2	3,3	6,6	10	13,3	16,6	20	23,4	26,6	30	33,3	36,6	40	43,5	46,7	50
Г	0,5	1	1,5	2,5	5	7,5	10	12,5	15	17,5	20	22,5	25	27,5	30	32,5	35	37,6
н	3,5	4	4,5	5,5	8	10,5	13	15,5	18	20,5	2,3	25,5	28	30,5	33	35,5	38	40,5
с	0,1	0,2	0,3	0,5	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5
Z	14	14	12	12	11	И	11	11	11	11	11	И	11	10	10	10	10	10
Фрезы для фрезерования канавок в фигурных фрезах (рис. 157) строятся по таким данным.
Для фрезерования прямых зубьев применяется одноугловая фреза (левая), а для спиральных зубьев — двуугловая (правая на рисунке).
Диаметр фрезы D берется равным диаметру £)0 фрезеруемой фрезы. Ширину А и угол а между боковыми гранями надо брать в зависимости от диаметра D по следующим соотношениям:
D	50-80	90—110	120—170	180—220
а0	18	22	25	30
А	0,17)	0,1473	0,166/3	QflD
190
Диаметр отверстия <7= 0,25-ь-0,3D.
Радиус закругления г— 0,01D -р- 0,5 мм\ /Z=0,lD-L-5 лли; Число зубьев:
Z=™,.iM2. и
Угол впадииы ®=18—24°.
Иногда эти фрезы делают с обыкновенными фрезерованными зубьями* причем тогда число зубьев берется по формуле: Z = 2,5 УD.
Другие разновидности фигурных фрез будут рассмотрены в следующих разделах.
11. Зуборезные дисковые фрезы.
Фрезы для нарезания зубьев в цилиндрических зубчатых колесах (рис. 158) строятся, так, что профили их зубьев точно соответствуют профилям впадин зубьев нарезаемых колес. Провесе нарезания зубьев ко-
Рис. 161.
леса фрезой изображен на рис. 161, где на левой стороне—нарезание прямых зубьев, а на правой—спиральных зубьев. Такой метод нарезания впадин зубьев зубчатых колес называется методом копирования, так как фреза при своем вращении двигается поступательно и параллельно оси колеса и при этом точно воспроизводит, копирует—передает, свой профиль впадине нарезаемого Колеса. Поэтому, чтобы получить точный профиль зубьев колеса, необходимо построить профиль зубьев фрезы возможно точнее. Он строиуся по циклическим кривым и по эвольвенте. Второй способ применяется чаще, так как ои проще.
В основу построения положен модуль М, который представляет собой .отношение шага t зубьев к числу к, т. е.
t М = —- мм, ъ
откуда:
t — М  1Г.
Поэтому рассматриваемые фрезы часто называются модульными.
Модуль М обычно принимается для колес в пределах от 0,5 до 30 мм. Высота головки зуба колеса равняется модулю, а высота ножки зуба —
191
1,167 М; полная же высота зуба — 2,167 М. Ширина зуба и впадины берется равной половине шага зубьев t, причем величина шага измеряется по дуге начальной окружности колеса. Задний угол задней поверхности зуба фрезы принимается в пределах 7 — 10—12°. Задний угол у2 на боковых поверхностях зуба получается, как это мы видели в резцах Маага, меньше 7 в зависимости от наклона касательной линии любой точки бокового профиля зуба к вертикали, т. е. в зависимости от угла а. Взаимная связь этих углов такова: tg 72 == tg 7 • sin т. Поэтому в тех точках бокового профиля, в которых касательная образует с вертикалью очень малые углы а, близкие к нулю, задний угол 72 очен мал, и резание этой частью профиля идет с большим трением и с большим износом самого зуба. А так как циклоидальные профили зубьев очерчиваются линиями, которые в начальной окружности бывают близки к вертикальным, потому что в этом месте получается яерехол кривой линии головки зуба к кривой линии впадины зуба, то в этих фрезах задние углы 73 на боковых поверхностях зубьев получаются весьма незначительные, и вследствие этого последние работают очень тяжело. Если же ножка эвольвентного профиля зуба колеса (а во фрезе—соответственно головка зуба) очерчивается прямыми линиями, направленными по радиусу ‘ колеса, то в этих местах вследствие малости углов а получаются очень малые задние углы 72, и резание в этих частях профиля также идет тяжело. Поэтому резание модульными фрезами ведется всегда с малыми скоростями резания и с небольшими сечениями стружек. Для лучшего сохранения этих фрез и для получения более выгодной работы полезно применять две модульные фрезы: одну черновую, меньшвх размеров, и. другую чистовую, точных размеров. Такие две фрезы изображены на рис. 121 / и g-, из которых первая — чистовая, а вторая, с уступами по профилю, — черновая.
Как известно из механики, точный профиль зуба должен строиться ® соответствии с числом зубьев колеса. Следовательно для каждого зубчатого колеса должна быть построена своя зуборезная фреза. Но это привело бы к большому количеству фрез и слишком дорогому способу обработки. С целью уменьшения расходов в практике строят эти фрезы для нарезания не одного, а нескольких колес с одним и тем же модулем, но
ТАБЛИЦА 71.
ТАБЛИЦА 72.
Комплект фрез из 15 номеров.
№' фрез	1	Р/,	2	2‘/3	3	3V2	4 1
Число зубьев шестерев	12	13	14	15—16	17-18	19—20 '	21—22
с различными числами зубьев. Так например готовят фрезы комплектами из 8,15 и 26 фрез для нарезания колес одного модуля. Конечно чем больше в комплекте фрез, тем точнее у- нарезаемых ими колес профиль. Номера этих фрез берутся для колес с числами зубьев, указанными в табл. 71 и 72.
Фрезы второго комплекта точнее по профилю, чем фрезы первого комплекта, так как каждая из них сделана для меньшего количества шестерен. Фрезы, имеющие в комплекте 26 номеров, еще точнее, но изготовление их слишком дорого, и поэтому они редко применяются в нашей заводской практике.
Размеры зуборезных фрез, применяемые на европейских и наших заводах, приведены в табл. 73.
ТАБЛИЦА 73.
Размеры зуборезных дисковых фрез.					i	Z
М	D	d	А 1	Н		
	50	16	4,9—4,2	5	1,5	14
1,5	55	16	6,4-5,3	6,5	2	14
О	60	22	7,8—6,4	8	2	14
2,5	65	22	9,3-7,6	9,5	2,5	14
.3	70	25,4	10,8—8,7	10,5	2,5	13
3,5	75	25,4	12,3-9,8	12	3	13
4	75	25,4	14,7—11,9	14	3,5	12
4,5	80	25,4	16,2-13,0	. 15	3,5	12
5	80	32	17,6-14,1	16,5	4	11
5,5	85	32	19,1-15,3	17,5	4	11
6	90	32	. 20,6—16,4	19,5	4,5	11
6,5	95	32	22—17,5	21	4,5	11
7	100	32	24,5—19,6	22,5	5	10
7,5	105	32	25,9—20,7	24	5	10
8	ПО	32	27,4-2! ,8	25,5	5,5	10
8,5	ПО	32	28,9—22,9	26,5	5,5	10
9	120	32	30.4-24,2	28	6	10
10	120	40	33,8-27	31	7	10
Ширина фрез А дана двух размеров: наибольшая — для фрез 1 и наименьшая—для фрез № 8. Для промежуточных номеров размер А надо брать интерполяцией соответственно номеру фрезы. Так например при А! = 1 ширина А для фрезы № 5 для шестерни с 26—34 зубьями равна:
А —4,9 —
4,9 —4,2
8
5	4,9 ~ 0,437 = 4,47
м.и.
4%	5	5VS	6	6V2	7	7V2	8
23-25	26—29	30—34	35-41	42—54	55-79	80—134	135 и зубчатая рейка
13 М, А. Соколов,
193
На основании данных табл. 73 можно вывести следующую зависимое Диаметра и других размеров фрезы от модуля:
Е) = 8 Л4 -j— 40 зо/j
<Z = O,83D;
4-8-ч-Ю.
Если дисковой зуборезной фрезой приходится нарезать колеса со спиральными зубьями (рис. 162), то ее размеры надо брать по шагу tn, измеряемому в нормальном сечении к направлению зубьев колеса, и по числу зубьев колеса Zn, отличающемуся от числа зубьев данного колеса Zo. Шаг зубьев, измеряемый по лобовой поверхности колеса, ts—больше шага tn, и зависимость .между этими шагами такая;
tn — t • cos о, где <s—угол наклона зубьев к оси колеса. Искомое число зубьев Zn определяется по делительной окружности с диаметром Dn воображаемого зуб-
чатого колеса, находящегося в нормальном сечении к зубьям данного колеса. Это сечение является косым сечением делительного цилиндра, на котором расположены зубья колеса, и представляет собой эллипс с полуосями: малой b = ——- и большой а =--------5—, где Dn — диаметр начальной окруж-
2	2 cos о u
ности данного колеса.
Радиус кривизны этого эллипса в точке с будет равен:
„ = «3 _ До п & 2cos2®
Он может быть приближенно принят за радиус делительной окружности воображаемого колеса. Число зубьев последнего можно найти из уравнений:
tn==ts- COS <2, откуда получим:
Z 2 * ’ до* ' ts- cos ®	£4-cos3o'
Так как
— Z-0
числу зубьев данного колеса, то
7 —
cos3»*
194
По этому числу зубьев воображаемого колеса Z,_, по его шагу ttl и радиусу Rn и надо рассчитать и построить профиль модульной дисковой фрезы.
Фрезы для нарезания конических колес строятся на наших заводах различно. Некоторые завоаы строят профиль зуба этих фрез по модулю и шагу заднею, т. е. большего, зуба шестерни, но ширину фрезы и зуба берут немного меньше (на 0,25—0,5 мм) ширины впадины меньшего зуба колеса. Такой способ дает в результате удовлетворительные зацепления в конических шестернях. Другие заводы строят профиль зуба по модулю и шагу внутреннею, т. е. меньшего, зуба шестерни, причем также ширина фрезы и зуба делается немного меньше ширины впадины меньшего зуба. Сужение ширины зуба фрезы надо делать потому, что она фрезерует не всю впадину зуба колеса сразу, а сначала одну, а потом вторую сторону впадины, причём обе эти стороны наклонены под определенным углом к центру колеса.
Конические зубчатые колеса, изготовленные дисковой модульной фрезой, не дают правильного продля зуба по всей его длине, а следовательно зацепление и работа этих колес неудовлетворительны. Поэтому в настоящее время их изготавливают на специальных зуборезных станках.
Кроме модульной фрезы указанного типа, для нарезания зубьев в колесах применяют фрезы концевые, или пальцевые, изображенные вверху правой половины рис. 164. Они строятся, как концевые фрезы, а профиль их рассчитывается одинаково с профилем модульных фрез. Чаще всего их делают насадными, навертывающимися на резьбовой конец оправки.
Так как шлифовка пальцевых фрез после затупления очень затруднительна, а ‘количество шлифований невелико, то эти фрезы применяются в практике редко, главным образом для нарезания шевронных или елочных зубьев в колесах. 4
Проектирование профиля пальцевой фрезы для шевронных колес надо производить не по данному шагу ts и диаметру начальной окружности колеса Do, а по шагу tn, находящемуся в нормальном сечении к направлению зубьев колеса, по диаметру начальной окружности Dn и числу зубьев воображаемого колеса Z как это было выведено для колес со спиральными зубьями. Значения искомых величин должны быть такие:
tn^=ts  cos®;
" COS2 <р
7
“ COS3 ® ’
♦
где ®— угол наклона зубьев шевронного колеса к его оси.
Червячные Фрезы. Червячная фреза показана на рис. 163, а характер ее работы представлен на рис. 164. Она применяется для особо точного нарезания зубьев цилиндрических и червячных колес. Профиль ее зубьев представляет собой рейку с прямолинейными трапецеидальными зубьями. Нарезание зубьев на цилиндрическом колесе производится по методу обкатки, сущность которого заключается в том, что рейка фрезы скатывается по обрабатываемому колесу, вырабатывая в нем впадины зубьев. При прямолинейном очертании зубьев рейки профиле зубьев колеса полу-13»	•	195
чается очерченным по эвольвенте. Эта кривая, как известно из механики, представляет собой след движения любой точки прямой, скатывающейся по кругу без скольжения. Такой метод получения эвольвентного профиля
Рис. 163
зубьев колеса является в кг стоящее время самым совершенным, дающим высокую точность профиля. На рис. 165 изображено постепенное образование профиля зуба колеса зубьями фрезы, причем каждый зуб последней

Рис. 164.
касается профиля зуба колеса только в одной точке (помеченной на рисунке той же цифрой), а все зубья фрезы обкатывают профиль зуба точно по эвольвенте.
196
f
Для того чтобы осуществить этот способ нарезания зубьев колеса, фрезе и колесу придают вращательное движение, так что они представляют собой сцепленные колесо и червяк. Помимо этого вращательного движения фрезе придают поступательное движение вдоль оси нарезаемого колеса, благодаря чему она прорезает впадины зубьев по всей их длине. При нарезании колеса с прямыми зубьями фреза устанавливается так, что ее ось наклонена к лобовой плоскости нарезаемого колеса под углом а, равным углу подъема винтовых зубьев фрезы, как это изображено на рис. 164.
При нарезании, колес со спиральными зубьями угол наклона фрезы к лобовой плоскости колеса берется равным разности 90° и суммы углов: подъема .резьбы во фрезе и подъема зубьев в нарезаемом колесе.	'
Для нарезания червячных колес применяются цилиндрические и конические фрезы (рис. 166). При нарезании первую из них ста-' вят по средней плоскости колеса. Колесо, кроме вращательного движения, имеет еще радиальную подачу на червячную фрезу, пока < последняя не даст полной глубина впадины зубьев. Коническая фреза
Рис. 166.
сразу устанавливается по отношению к колесу на полную глубину впадин, но во время обычного вращения фрезу постепенно подают по направлению ее оси.
Конструирование червячных фрез. Шаг нарезаемого колеса, как это видно на рис. 167, получается равным шагу фрезы tn, измеряемому в сечении, норщльном к направлению винтовой резьбы фрезы. Шаг фрезы t, измеряемый всегда в осевом ее сечении, получается больше нормального шага, и соотношение между ними такое:
tn = t • cos а;
cos а
где а угол подъема винтовой резьбы фрезы.
197
Но так как t — т:  Da • tgff, то, подставляя это значение t в первое урав-
нение, получим:
fri = г. • Do • tg а • cos а,
или
откуда: г. sin а sin а
т. е. диаметр начальной окружности фрезы Do определяется по заданному модулю или шагу нарезаемого колеса и углу подъема винтовой резьбы фрезы.
Следовательно, имея за-
tn = т. • Dn  sin а,
Рис. 168.
данный модуль М зубчатого колеса и подбирая определенный угол подъема а винтовой резьбы фрезы, мы можем определить диаметр начальной окружности фрезы.
Величина угла подъема а винтовой линии фрезы оказывает весьма сильное влияние на точность профиля зубьев фрезы и нарезаемого колеса Объясняется это тем, что канавки во фрезе для образования режущих лезвий в зубьях также делаются по винтовой линии и перпендикулярно к направлению винтовой резьбы, т. е. под углом а к оси фрезы. Благодаря такому методу образования канавок передние режущие поверхности зубьев получаются не как плоскости, а как части винтовой поверхности, и вследствие этого профиль зубьев оказывается не прямолинейный и трапецеидальный, а искривленный, а профиль зубьев нарезаемого колеса — искаженный, отличающийся от точного эвольвентного профиля. Это. искажение профиля зубьев становится тем меньше, чем меньше берется угол подъема а резьбы фрезы. Поэтому для получения.более точного профиля необходимо брать угол а возможно малым, а последнее осуществляется, как это видно из выведенного уравнения, при
возможно большем диаметре фрезы Do. Следовательно для получения более точного профиля зубьев фрезы необходимо диаметр ее Do брать возможно большим. В практике угол подъема резьбы а берется в пределах от 1° до 8° 30' при модулях 44=1—25 мм.
Угол зацепления получается у нарезаемого колеса так же в нормальном сечении фрезы, как это изображено на рис. 168, т. е. в том же сечении,
198 ''
в котором получается шаг ?„ нарезаемого колеса. Величина угла зацепления определяется, как известно из механики, углом наклона ф линии зацепления колес к линии их центров, причем — 90°—юл.' Если принять Угол ф = 75°, то угол зацепления ря = 90°—75° — 15°. Угол зацепления-^ в осевом сечении фрезы получается больше а соответствующий ему угол ф меньше угла ©)(, что видно из рис. 168, где мы имеем:
Ь — а • cos а;
b = h • tg ри;
а — h • tg р;
А • tg = h • tg р  cos а, илч:
tg Р,г = tg Р . cos а,
т. с. угол зацепления р в осевом сечении фрезы больше угла зацепления ря в нормальном сечении фрезы. Следовательно, имея угол зацепления для данного нарезаемого колеса и имея угол подъема винтовой резьбы фрезы, можно по ним определить угол зацепления во фрезе, получаемой в осевом ее сечении.
Так как косинусы углов а = 1—8° имеют значения, близкие к единице (от 0,99985 до 0,99027), то многие заводы при построении углов зацепления р принимают их одинаковыми для нормальных и для осевых сечений фрезы.
После всего сказанного можно вывести следующие формулы для проектирования червячных фрез. 	%
Диаметр начальной окружности’ фрезы надо брать, как мы вывели выше, в зависимости от взятого модуля зубьев и угла подъема резьбы а. Установившиеся в практике построения фрез величины углов а и диаметров начальных окружностей £)0 приведены в табл. 74.
ТАБЛИЦА 74. Углы подъема резьбы и диаметры начальных окружностей для червячных фрез.														
>	Л1	0,5	1	2	3	4	5			8		10	12	15	18 1
а0 » °”	0’45' М	1’30' AI	2° Л1	2'30' м	3’15' Л1	3’45' Л1	4’ Л1	4’30' Л1	5’ М	5’15' М	5’45' М	6° м	6’30' Л1	7° м
	0,0131 । 0,0262		0,0349	0,0436	0,0567	0,0654	(',0698	0,0785	0,0872	0,0915	0,100	0,105	0,113	0,122
По найденному Do определяется наружный диаметр фрезы. Мы предлагаем задаваться сначала этим последним, а по нему уже находить остальные диаметры фрезы. Для нахождения наружного диметра DH мы предлагаем формулу:
Da =« 87И«+ 40 мм,
которая дает достаточно малые углы подъема резьбы фрезы (от Iе до 8*30 при модулях М от 0,75 до 25).
199
Остальные размеры надо брать по таким соотношениям.
Диаметр начальной (Делительной) окружности' фрезы:	’
= £>„-- 2,334 М.
Диаметр внутренней окружности фрезы: ,
D^D0 — 2M.
Чтобы фреза не терлась своими впадинами об изделие, необходимо Z)B уменьшать на величину не менее 0,1 Л4.
Прочие размеры берутся такими:
Радиус закругления. вершин и углов впадин зубьев г . . . . 0,167 М <*-
Высота головки зуба фрезы h2.......................... 1,167 М
Высота ножки hx . ............................. М
Полная высота h.............................. 2,167 М
В практике часто строят высоту ножки зуба тоже равной Д.167 Л'1, вследствие чего полная высота зуба получается:
h = 1,167 М-1- 1,167 М = 2,334 М.
Это делается для того, чтобы зубья фрезы полностью выбирали глубину впадины в нарезаемом колесе, нисколько не задевая своей внутренней частью (дном впадины) наружной части зубьев колеса.
Ширина впадины и толщина зуба делаются в большинстве случаев одинаковыми и равными половине шага. Но некоторые заводы для колес, работающих с большими скоростями, берут ширину впадины зубьев немного больше (на 0,05—0,1 мм) толщины зуба, так как только при такой разнице в этих размерах достигается достаточная плавность хода колес.
Длина фрезы L должна быть такой,
6 полных зубьев, или, иначе, не менее 5 полных шДгов при нарезании колес числом
с числом зубьев до 70. Исходя из этого требования, можно принять общую длину фрезы по следующей формуле:
1^ = 15 /И30 мм.
Остальные размеры фрезы можно брать такими:
/, = L — 3 -ь 5 мм d = 0,3 D„ rfo=lfO5 d Da= 1,5-4-2Д I = 0,75 -4- \d
Число зубьев фрезы определяется по формуле:
Профиль зубьев делается чаще всего прямолинейный, трапецоидальный, с наклоном боковых ©сторон к вертикали в 15°, равным углу зацепления нарезаемых колес. В последнее время некоторые заводы стали строить профиль зубьев фрезы с закругленными головками, что будто бы дает более точный профиль зубьев нарезаемого колеса. Однако этот вопрос еще мало исследован, и пока большинство заводов строят червячные фрезы с прямолинейными зубьями. Такой профиль в виде шаблонов для обточки 200
чтобы не ней было не менее
с
зубьев до 100 и не менее 4 полных шагов при нарезании колес
зубьев фрезы дан на рис, 169. Размеры элементов этого профиля следующие:
Высота головки 1ъ...................... м
Высота ножки Л2...................1,167	Af
\ Полная высота зуба h..........  2,16744
« = 4 — 2^ • tgl5° = -^ —0,54 /z,; z	z
b = 4 +	• fg150 = 4 -b 0,54A2.
Z	Z	. 6
Радиус закругления:
г = 0,167 M.
Угол резания червячных фрез, как и всех фигурных, строится равным 90°, поэтому и заточка их должна производиться только по радиальным плоскостям, чтобы профиль зубьев всегда получался неизменным. Задний угол зубьев y берется в пределах от 10° до 12°. Канавки зубьев делаются
спиральными и перпендикулярными к направлению винтовой резьбы фрезы, так как при этом условии резание зубьев во всех точках их профиля получается одинаковым.
Угол впадины берется от 18° до 24°; это дает большую длину зуба, увеличивает количество его переточек. Для этого применяются двуугловые фрезы (рис. 157).
Шаг спирали канавки определяется формулой:
'	'г—
tga ’
где а — угол подъема резьбы во фрезе.
Шаг t винтовой резьбы фрезы определяется, как мы
Рис. 169.
видели выше, по
нормальному шагу /(>, который получается в нарезаемой шестерне. Отно-
шение между ними, как
нам уже известно, следующее:
>
откуда:
tn — t • cos а,
cos а.
Из этого отношения вытекает правило, что при изготовлении профилей зубьев червячных фрез надо делать два шаблона для измерения шагов: один — меньший, равный шагу нарезаемый шестерни, — применяется для измерения шага по нормальному к винтовой линии сечению; другой — больший — применяется для измерения шага в осевом сечении фрезы.
Так как cos а при а < 5° (что соответствует модулям от 1 до 3,5) очень мало отличается от 1, то для модуля меньше 3,5 обычно принимают шаг фрезы равным шагу шестерни и при изготовлении фрезы делают один шаблон.
Размеры червячных фрез даны в табл. 75, составленной по данным европейских заводов.
Вышеприведенными формулами, а также табл. 75 можно пользоваться при проектировании фрез для нарезания цилиндрических зубчатых колес. Фрезу же для нарезания червячных колес надо проектировать как будущий червяк, ,,	201
ТАБЛИЦА 75.
Размеры червячных фрез.
Модуль фрезы	Средний угол а ВИНТОВОЙ ЛИНИН	Начальный диаметр £>,,	Внутренний 'jtaa-метр^О,,	j	Наружный диаметр	Длина фрезы L	Диаметр отверстия d	Число зубьев Z i	Шаг спирали ка- , навок Т	Падение высоты зуба Z	Размер шпонки
0,5	0°45'	38,384	37,834	40,0	50	18	12	9322,9	1,5	5X2,5
1,0	1°30'	37,667	35,667	40,0	50	18	12	4580,3	1.5	5X2,5
1,5	1°45'	49,500	46,500	53,0	55	18	12	5087,6	2,0	5X2,5
2,0	2°0'	57,334	53,334	62,0	65	22	12	5155,4	2,5	7X3,5
• 2,5	2°30'	57,168	52,168	63,0	75	22	10	4111,5	3,0	7X3,5
3,0	2°30'	69,001	63,001	. 76,0	85	22	10	4962,5	3,5	7X3,5
3,5	3°0'	66,835	59,835	75,0	92	22	10	4004,2	3,5	7X3,5
4,0	3°!5'	70,668	62,668	80,0	100	27	10	3907,9	4,0	7X3,5
4,5	3°30'	73,502	64,502	84,0	106	27	10	3773,6	4.0	7X3,5
5,0	3°45'	76,335	63,335	88,0	115	27	10	3657,0	4,5	7X3,5
6,0	4°0'	86,002	74,002	100,0	130	32	9	3861,7	5,5	8X4
7,0	4'30'	89,669	75,669	106,0	145	32	9	3577,6	6,0	8X4
8,0	5°0'	91,836	75.836	110,5	155	32	9	3296,0	6,0	8X4
9	5°15'	98,023	80,023	119,0	170	,32	9	3349,7	6,5	8X4
10	5°45'	99,667	79,667	123,0	180	38	9	3108,0	6,5	10X5
11	5°45'	109,837	87,837	135,5	195	38	8	3425,1	8,5	10X5
12	6°0'	115,004	91,004	143,0	205	38	8	3435,9	9,0	ЮХ5
13	6°15'	119,671	93,671	150,0	215	38	8	3431,1	9,5	10X5
14	6°15'	128,338	100,338	161.0	225	44	8	3679,6	10,0	10X5
15	6°30'	133,005	103,005	168,0	235	44	8	3965,4	10,5	10X5
16	6°45'	136,172	104,172	173,5	250	44	8	3612,6	10,5	10X5
18	7°0'	147,506	111,506	189,5	275	44	8	3772,3	12.0	10X5
20	7°15'	158,334	118,334	205,0	300	52	8	3908,1	13,0	11X5,5
22	7° 15'	174,667	130,667	226,0	315	60	7	4311,1	16,0	11X5,5
25	8°30'	168,667	118,667	227,0	330	60	7	3543,8	16,0	ПХ5,5
сцепляющийся с нарезаемой шестерней, а поэтому все диаметры фрезы должны быть равны диаметрам будущего^ червяка. Следует только предусмотреть, чтобы не было трения между наружной и внутренней окружностями будущего червяка с винтовым колесом, поэтому наружный диаметр фрезы надо немного увеличивать и брать по формуле:
Da = DUTeapeT_ -ф-0,2 л/.
Конструкция конической червячной фрезы отличается от цилиндрической тем, что у первой 3—4 приемные зуба срезаны на конус с углом конуса в 25°, причем это срезание производится до начальной окружности фрезы, т. е. до середины высоты крайнего зуба фрезы. У этих скошенных на конус зубьев, так же как у цилиндрических зубьев, делается спиральна^ заточка.
Изготовление червячных фрез начинается с приготовления шаблона и контршаблона (рис. 169), применяемых для проверки впадины зубьев и резцов для обточки зуба. Для получения большей точности их вычерчивают в увеличенном масштабе (в 5, 10 раз более) иа бумаге или лучше 202
на цинковой пластинке. Затем этот чертеж уменьшают фотографическим путем в то же число раз и переводят на цинковую пластинку, из которой уже по полученным линиям выпиливают шаблон и контршаблон. Так размечают шаблоны на лучших европейских заводах. На наших же заводах разметка ведется в натуральную величину на стальной пластинке, толщиной в 1—1,5 мм, а затем по этой разметке производится обработка шаблонов. Наш способ дает меньшую точность, так как при вычерчивании и разметке сторон и закруглений профиля в натуральную величину легко ошибиться на такие величины, как 0,1—0,25 мм, и эти ошибки в размерах легко могут перейти на размеры шаблонов. При первом же способе, г. е. при вычерчивании профиля вувели-t ченном виде, та же ошибка получается меньше и в дальнейшем еще уменьшается пропорционально фотографическому уменьшению.
Фрезы Фелл оу (рис. 170) применяются на специальных долбежных станках Феллоу для
нарезания зубьев в цилиндрических зубчатых колесах. Нарезание зубьев производится способом обкатки, причем фреза, работая как долбежный резец, вращается вокруг своей оси с той же линейной скоростью, с какой На наших заводах эти фрезы известны под названием долбякоб.
Профиль зубьев фрезы строится эвольвентный, причем нарезаемое колесо получает в своих зубьях этот же профиль. Нарезание колеса фрезой показано на рис. 171, а сама фреза — на рис. 170. Точность профиля нарезаемых зубьев при этом способе высокая. Впадины зубьев фрезы изготовляются предварительным черновым фрезерованием червяч-
ной фрезой с припуском по 0,5 мм на каждую сторону зуба, а затем окончательно шлифуются на-специальном шлифовальном станке. Шлифование производится таким образом, что толщина зуба получается постоянной, если ее измерять по его образующей, через которую проходит делительная окружность Do. Из способа построения профиля зубьев вытекает, что задние углы последних, как главные, так и на боковых сторонах, получаются неизменными, причем их взаимная зависимость определяется тем же уравнением, которое мы вывели выше для гребенки Маага, т. е.
Рис. 170.
вращается колесо, сцепленное с фрезой.
Рис. 171.
tg Та = tg -р sin а>
|де а-—угол зацепления, принимаемый в 15s и 20°. В этих фрезах угол у берут равным 6s, что при а *=15° дает -= 1°34', а при а «20° дает у, = 2°4'.
Заточку затупившихся фрез производят по их передней плоскости резания.
203
При затачивании постепенно уменьшается диаметр начальной окружности Dq, а вследствие этого уменьшает ся и шаг их зубьев, так как
r'Do z •
Чтобы избежать сильного изменения в шаге этих фрез, Красный Пу-тиловец строит их так, что нормальный шаг t и нормальный диаметр начальной окружности Dq берутся на 5 мм выше' нормальной, передней режущей плоскости, или в плоскости /—I, как показано на рис. 170. При этой конструкции заточку фрез производят еще на 5 ММ выше плоскости / — 1- Тогда в передней режущей плоскости шаг оказывается немного больше нормального, в плоскости I—I—нормальный, а в плоскости, отстоящей на 10 мм от передней плоскости, — немного меньше нормального. Разница *в шагах определяется тем, что диаметр начальной окружности Do увеличивается или уменьшается на величину:
2 • 5 • 1g 6° = 2 • 5 • 0,1051 = 1,051 мм.
Так как шаг зубьев находится по формуле:
Z ’
то при числах зубьев Z— 100-4-20 изменение в шаге может получаться от 0,01 до 0,05 мм, что в практике нарезания обыкновенных колес считается допустимым.
Но если требуются зубчатые колеса с более точным шагом, то эти фрезы, строят так, что плоскость I—I нормальных шагов и нормального начального диаметра Do проходит на 0,25—0,5 мм выше нижней режущей плоскости, и полное стачивание зубьев производится на двойную высоту, т. е. на 0,5—1 мм. При таком конструировании фрезы неточность в шаге оказывается весьма незначительной — в тысячных долях миллиметра.
Чтобы увеличить стойкость описываемых фрез, нарезание зубчатых Колес производят двумя фрезами — черновой и чистовой, причем на долю последней дают припуск не более 0,1—0,2 мм на сторону нарезаемого зуба.
Конструктивные размеры фрез Феллоу даны в табл. 76, взятой из данных завода Рейнекер, выпускающего эти станки.
В этой таблице размеры частей фрезы взяты по таким формулам.
Диаметры:
' D0 = M-Z
DH = D0 4-2-1,344
£)в = О0 — 2-1,3/Л
d = 0,4Z)H
d{ = 0,6 -4- 0,7 DH
Высоты:
головки зуба Лх — 1,3 2 М ножки „	h2~ 1,3 М
Углы:
передвий р= 5— 6° резания 6 = 85—84° задний 7= 6°
204
ТАБЛИЦА 76.
Размеры фрез Феллоу.
Модуль М	Число зубьев Z	Диаметр делительной окружности £>0	Диаметр наружный	Диаметр внутренний Z)B	В	А	С
ЬЦЬ	100	75	78,37	73,05	17	8	9
1	76	76	80	77,4	19	10	11
1,25	61	76,25	81	73	19	10	11
1,5	51	76,5	81,79	72,6	20	10	11
1,75	43	75,25	81	70,7	20	10	И
2	38	76	82,52	70,8	20	10	11
2	50	100	107	94,8	20	ю „	11
2,25	32	72	79,06	66,15	20	10	11 -
2,5	30	75	82,75	68,5	20	10	11
2,5	40	100	108,25	93,5	20	10	11
2,75	28	77	85,4	69,85	20	10	11
3	25	75	84	67,2	20	10	11
3	35	105	114,6	97,2	21	II	12
3,25	23	24,75	84,37	66,3	21	11	12
3,5	22	77	87,27	67,9	21	11	12
3,5	29	101,5	112,28	92,4	21	11	12
3,75	20	75	85,875	65,25	21	11	12
3,75	28	105	116,47	95,25	21	11	12
4	19	76	87,52	65,6	22	11	12
4	25	100	112	89,6	22	11	12
4,5	17	76,5	89,28	64,8	22	11	12
4,5	22	99	112,25	87,3	22	И	12
4,75	22	104,5	118,5	92,15	22	11	12
5	20	100	114,5	87	24	12	14
5,5	19	104,5	120,34	90,2	24	12	14
6	17	102	118	86,4	24	12	14
6,5	17	110,5	128	93,6	24	12	14
Измерение толщины и высоты зубьев всех зуборезных фрез, а также зубьев нарезаемых ими зубчатых колес производится или точным шаблоном или калибром, как это изображено на рис. 172 и 173. При
этом измерении определяются следующие размеры: толщина зуба, измеряемая хордой 5, и высота головки зуба q, равная его настоящей высоте ht (до» начальной окружности Do), плюс высота стрелки г дуги по до ее хорды 5. Геометрические соотношения между этими размерами и размерами, требуемыми для зуба, получаются в сгаком виде.
Высота головки зуба — М (модулю).
Высота стрелки дуги:
Г = -^(1 — COS ji) =	(1 — COS р).
90°
Центральный угол р — -% . -
Величина хорды S — размер, на который надо установить калибр для проверки толщины зуба, — равна:
S = Da sin р — Л? • Z • sin р = М  s,, или
sin р = Ь s..
К
205
Высота зуба q — размер, на который надо установить калибр для измерения высоты головки зуба, — равна:
q =/?l4-z = /И
Рис. 172.
= М  qx,
Для более легкого где они выведены в зубьев колеса Z.
Пример. Дано колесо с Z—12 и М = 15.
Толщина зуба по начальному диаметру Do будет равна: t ________________ Dn-it 12 • 15тг
9	2 а ~~	2*1^ ™”
угол Bo = -J-^^_^7°30'.
1 гы
определения величин sp s2, qx и q2 дается табл. 77, зависимости от модуля М и шага t при числе
206
ТАБЛИЦА 77.
Величины s и g для определения Толщины и высоты зуба колеса._
Число зубьев цилиндрических колес Z	По системе модуля М.		По шагу t (мм)	
	«1	71	«2	Чг
10	1,5643	1,0615	0,4979	0,3376
И	. 1,5С54	1,0559	0,4983	0,3360
12	1,5663	1,0513	0,4986	0,3346
13	1,5669	1,0473	0,4988	0,3333
14	1,5674	1,0441	0,4990	0,3323
15	1,5679	1,0411	0,4991	0,3313
16	1,5682	1,0385	0,4992	0,3305
17	1,5685	1,0363	. 0,4993	0,3298
18	1,5688	1,0342	0,4994	0,3291
19	1,5690	1,0324	0,4994	0,3286
20	1,5692	1,0308	0,4994	0,3281
21	1,5693	1,0293	0,4995	0,3276
22	1,5694	1,0281	0,4995	0,3272
23	1,5695	1,0268	0,4995	0,3268
24	1,5696	1,0257	0,4995	0,3265
25	1,5697	1,0246	0,4996	0,3261
26	1,5697	1,0237	0,4996	0,3258
27	1,5698	1,0228	0,4996	0,3255
28	1,5699	1,0221	0,4997	0,3253
29	1,5700	1,0212	0,4997	0,3251
30	1,5700	1,0206	0,4998	0,3249
32	1,5701	1,0192	0,4998	0,3244
34	1,5702	1,0182	0,4998	0,3241
35	1,5702	1,0176	0,4998	0,3239
38	1,5703	1,0162	0,4998	0,3235
40	1,5704	1,0154	0,4999	0,3232
42	1,5704	1,0146	0,4999	0,3229
45	'	1,5704	1,0137	0,4999	0,3226
48	1,5706	1,0128	0,4999	'0,3224
50	1,5707	1,0123	0,4999 i	0,3222
55	1,5707	1,0112	0,4999	0,3218
60	1,5708	1,0103	0,5000	0,3216
70	1,5708	1,0088	0,5000	0,3211
80	1,5708	1,0077	0,5000	0,3209
97	1,5708	1,0064	0,5000	0,3203
127	1,5708	1,0063	0,5000	0,3199
135	1,5708	1,0045	0,5000	0,3197
{убчатая рейка	1,5708	1,0000	0,5000	0,3183
207
Длина хорды:
5 = Do sin р = 12 • 15 • sin 7°30' = 23,49 ММ, t т. e. на 0,07 мм меньше у.
Высота:
q == Л2 -4- г = 1а -]-™—Г1 — соз7°ЗС)Л | = 1'5,77 мм,
т. е. на 0,^7 мм больше ht —М.
Беря величины s2 и qt по табл. 77, получим: s = М • 5Х = 15 • 1,5663 = 23,49 мм, q = M-q1 == 15- 1,0513=15,77 мм, т. е. те же значения, какие получаются при вычислении.
12. Фрезы для нарезания резьбы.
Эти фрезы (рис. 174 и 175J) применяются для нарезания остроугольной и трапецеидальной резьбы; способы работы ими показаны на рис. 176
Рис. 175.
Рис. 174.
Диаметр фрезы для нарезания острой резьбы (рис. 174) берется по формуле: £) = 10£-{-30-ь- 40*ю/, где t—шаг резьбы нарезаемого изделия (£)шах не более 150 мм). Длина А устанавливается по длине изделия, что дает возможность фрезеровать его с одного прохода. Остальные размеры определяются так:
/ = 2,5-гЗ мм d = 0,32) da — d -j- 3 мм d2 = 0,6D b ==0,25 A
На фрезе нарезаются кольца с профилем, необходимым для получения винта-изделия.
, Диаметр фрезы для нарезания внутренней резьбы рассчитывается по той же формуле и вместе с тем — в 2 раза меньше диаметра изделия.
208
При небольших отверстиях (меньше 50 .ил^) фреза часто делается цельной, т. е. как концевая фреза.
Для того чтобы глубина резьбы во всех изделиях выходила одинаковой, необходимо расстояние между осями фрезы и изделия сохранять постоянным.
При фрезеровании наружной резьбы фреза и изделие должны вращаться в одну сторону, а при фрезеровании внутренней резьбы — в разные стороны.
Фреза для фрезерования трапецеидальной резьбы (рис. 177) изготовляется в большинстве случаев с обыкновенным фрезерованным зубом.
Профиль зуба обычно делается трапецеидальным с углом в 30°, как и у червячных фрез. Чтобы фреза не заедала своими боковыми режущими
зубьями, их делают чередующимися и только один из всех зубьев—полным
с двумя боковыми ребрами, чтобы по нему можно было измерить шаблоном профиль зуба.
При фрезеровании ось фрезы ставится точно над осью изделия под углом а (рис. 177) к оси изделия, где а — угол подъема резьбы, измеряемый по среднему диаметру резьбы изделия. Такое положение фрезы по отношению к изделию обусловливает разницу в углах профиля резьбы изделия и профиля фрезы, как это мы
Рис. 177.
видели выше в червячных фрезах. И если
половина угла профиля резьбы изделия равна 15°, то, обозначив половину
угла профиля зуба фрезы через ®, при угле подъема резьбы изделия а будем иметь:
tg ср = tg 15° • cos а,
т. е. угол профиля фрезы будет меньше угла профиля резьбы изделия. Точно?!так же ширина k зуба фрезы будет относиться к ширине /г0 впадины резьбы изделия, измеряемой по оси изделия, так:
k = k0 • cos а.
Диаметр фрезы берется в таких пределах: 7) =10 7 4-40 мм, где t — шаг нарезаемого изделия; 7)тах = 150 мм.
Остальные размеры:
Диаметр отверстия d. . . 0,3 D	Ширина Л ..•.••• 0,2 D 4- k __
Ширина зуба А...........A0-cosa	Число злбьев Z . . . . . 2,5-:-2 уD
14 м Л л	209
14 М. А. Сокелов.
Впадины зубьев фрезеруются: на боковой поверхности фрезой в 70°, на торцевых—фрезой в 75°.	5
Фрезы для нарезания полукруглой резьбы делаются таких же размеров.
13.	Фрезы со вставными зубьями.
Эти фрезы (рис. 178—185) применяются, как цилиндрические, лобовые и разрезные- фрезы. Головка, или державка, их делается из поделочной
стали и реже из чугуна, а вставные зубья — из быстрорежущей стали или стеллита. Конструкции этих фрез весьма разнообразные.
Закреплением зубьев с помощью круглых втулок и винтов (рис. 178)
Рис. 180.
Рис. 181.
пользуются для тяжелых работ. При ширине фрезы до 50 мм применяется одна втулка, а при ширине выше 50 мм — две втулки Втулки имеют внутреннюю резьбу; с помощью винта S, ввертывающегося во втулку, последняя вынимается из гнезда головки. Усгановка втулок в гнезда производится оправкой D.
Для работ менее тяжелых применяется конструкция рис. 179. В ней крепление пластин производится цилиндрическими штифтами, наклоненными к передней грани зубьев под углом в 3°. Иногда эти штифты делаются 210
с небольшой плоскостью, которой они плотно прилегают к поверхности пластины. При такой конструкции крепления тело головки от штифта испытывает незначительные напряжения, и поэтому головка может быть сделана из чугуна. Изготовление этой конструкции считается наиболее простым.
Конструкция рис. 180 / (внизу) применяется часто вследствие своей простоты и легкости изготовления, но в сравнении с предыдущей конструкцией она дает менее прочное крепление зубьев. В этой конструкции применяются конические штифты с конусностью в 1/50. Они сильно раздвигают стенки выреза головки и этим зажимают две соседние пластины. Головка в этом креплении делается из машиноподелочной стали.
Конструкция рис. 180 d (в верхней части рисунка) применяется для работ средних и менее часто, чем предыдущие, из-за большей ее сложности.
Конструкцией рис. 181 пользуются для фрез небольшой ширины (от 5 до 20 мм). Штифты делаются конические, ось их наклонена
к передней поверхности пластины под углом в 3°. Для облегчения и упрощения вынимания штифтов внизу под ними просверливаются в теле головки отверстия 5—7 мм диаметром. В эти отверстия под штифты загоняются бородки, и таким путем штифты вынимаются из гнезд.
Конструкции рис. 182—185 применяются для круглых пил. Наиболее простая из них—конструкция рис. 182, где отдельные зубья вставляются в пазы головки и в местах с расклепываются. Неудобство ее в том, что при поломке отдельных зубьев их трудно вынимать из головки.
Конструкции рис. 183—185 более сложны, но и более удобны в том отношении, что каждый сломавшийся зуб или несколько зубьев легко заменить новым элементом. В конструкции рис. 183у<аждый зуб, профиль которого показан внизу рисунка, закрепляется в корпусе головки заклепкой а. В конструкции рис. 184 каждый вставной элемент имеет два зуба и крепится в корпусе заклепками Ь. В конструкции рис. 185 каждый эле-
14*	211
мент состоит из 4 зубьев и закрепляется в корпусе головки тремя заклепками b диаметром 5 мм. Для предупреждения бокового расшатывания элементов последние соединяются между собой заклепками А.
Диаметр круглых пил данных конструкций берется от 200 до 1500 мм.
Конструктивные размеры фрез рис. 179 и 180, наиболее применяемых, можно брать такие: .
Диаметр D....................<. 50 ч- 1000
d.............................0,2	- 0.3 D
Ширина А............'.........25 = 250 мм
Толщина тела державки В . . . . 0,75-:--1.4
Прочные большие фрезы делаются со втулками, и тогда длина фрезы по втулке получается равной Z = Z? —25 —50 мм.
Шаг зубьев следует брать в зависимости от величины диаметра по соотношениям табл. 78.
ТАБЛИЦА 78.
Числа зубьев фрез со вставными зубьями.
Диаметр фрезы D	50 — 75	80-125	130 - 200	210 — 300	310-500	510 — 750	750 - 1000
Шаг зубьев Т	б-	6л	8л	10л	12л	14л	16г.
Число зубьев Z	0,2 D	0,16 D	0,125 D	0,1 D	0,083 D	0,071 D	0,С63 D
Числа зубьев даны в таблице для фрез, предназначенных для обработки стали средней твердости. Для обработки твердых металлов, как чугун и твердая сталь, эти числа’ следует увеличивать на 10—20%; для обработки мягких металлов, как медьи алюминий, их нужно уменьшать на 10—20°/0.
Ширину пластины зуба рекомендуется брать следующей величины.” //=0,757'.
Толщина пластины зуба берется по формуле: Е =0,257'.
Глубина паза в головке определяется из формулы h = 0,66/7.
Паз для штифтов и^еет.такие размеры: k = 1 =- 1,25/г; т — 0,15]/75..
Диаметр шрифтов и винтов берется так: d^~= 0,3]/D; % = 0,25}//).
Длина пластин А устанавливается в зависимости от характера работы фрезы: если фреза работает как цилиндрическая, то длина их должна быть равна толщине головки; если же фреза, работает как лобовая, то длина берется больше толщины державки примерно на 25%. Этот припуск в длине нужен для выдвигания пластин из головки, производимого при стачивании зубьев с торцевой стороны.
Если фреза строится^.как дисковая пила, то ширина ее определяется по формуле: Д = 0,2 ]/%.
Для лобовых фрез, у которых необходимо сохранение наружного диаметра фрезы, применяется конструкция с наклонными пазами, по которым пластины перемещающая, и благодаря этому фреза дольше сохраняет свой диаметр. Угол наклон* паза делается равным 8°.
Для предупреждения сдвигания пластин под давлением стружки шпильки надо ставить так, чтобы тонкие концы их были обращены к лобовой режущей 212
стороне фрезы. С целью меньшего нагревания ‘лобовых зубьев во время работы необходимо их лобовые лезвия немного поднутрять— на величину 0,5 — 1°.-
Углы резания надо брать.3 = 85—75°. По боковой поверхности фрезы зубья следует врезать под углом в 5—7° к оси ее, т. е. делать фрезы с косыми зубьями.
Этот угол наклона зубьев приходится брать тем меньше, чем больше высота фрезы, ибо при большом наклоне глубина фрезеруемого паза получается неодинаковая по длине головки, а углы резания у зуба — различные: у одного конца — острый, у другого — тупой угол. По этим, причинам полезно их делать с переменным наклоном: один зуб—с левым, другой, соседний,-— с правым наклоном. В этом случае величину наклона можно взять большей, в пределах 7—15°. При таком расположении зубьев фреза легко режет, а сдвиг вдоль оси зубьев уничножается.
Наилучшие результаты дают спиральные зубья, форма которых получается штамповкой. При применении таких зубьев пазы в корпусе головки фрезеруются по соответствующей спиральной кривой. Закрепление этих зубьев в пазах головки осуществляется пайкой посредством легкоплавкого металла, который прочно держит зубья. Чаще всего для пайки применяются красная медь и латунь. Штамповка спиральных зубьев весьма дорога, поэтому такие фрезы на наших заводах распространены сравнительно мало.
Пластины для зубьев делаются чаще всего из хорошей быстрорежущей стали. Боковые их плоскости фрезеруются так, чтобы они были толще соответствующей ширины паза на 0,02—0,05 мм. После закалки пластины шлифуются и доводятся в меру на магнитных шлифовальных станках, или же на чугунных или медных вращающихся дисках, посыпанных наждачным мелким порошком (№ 100—120—150).
После шлифовки зубья вставляются в пазы корпуса и расклиниваются коническими шпильками.
ТАБЛИЦА 79.
Размеры фрез со вставными зубьями.
D	50	75	100	150	200	250	300	400	500	600	700	800	900	1 000
Т	15,7	19,6	19,6	26,2	31,4	32,8	39,2	39,2	43,6	45	44	50,2	50,5	50,5
Z	10	12	16	18	20	24	24	32	36	42	50	50	56	62
н	12	15	15	20	24	24	30	30	32	34	34	38	38	38
Е	4	5	5	6	7	8	10	10	И	И	11	12	12	12
h	8	10	10	13	16	16	20	20	22	22	22	25	25	25
d	20	30	40	60	75	75	90	120	150	180	210	240	250	250
213
По окончании сборки фрезу насаживают на оправку и на кругло-шлифовальном станке проверяют по наружной окружности, причем сошлифовы-вают выступающие зубья.
После шлифовки производят заточку зубьев, делая задний угол с наклоном 7 = 5—7°.	__
Ленточка делается около 0,05}//)0,5 мм. 
Изготовление фрезы, показанной на верху рис. 180, более сложно, хотя эта конструкция Применяется довольно часто. Между зубьями пригоняются планки, которые, будучи прижаты винтами в 6—9 мм, достаточно прочно закрепляют зубья в корпусе. Для улучшения зажима зубьев число их надо брать на 2—4 меньше чисел, указанных в табл. 78.
При большой длине зубьев их лучше делать составными из 2—4 отдельных пластин, которые самостоятельно закрепляются в общем пазу. Такие короткие пластины удобнее для изготовления.
Размеры фрез со вставными зубьями по рис. 180 даны в табл. 79.
14.	Составные, или сложные, фрезы.
форме, и закрепляются на одной их соединения грата (заусенцев)
а
Рис. 186.
I
80—70° к оси сЬоезы. Оба эти
Эги фрезы (рис. 186) составляются из нескольких фрез, различных по общей оправке. Чтобы избежать в месте на изделии, можно пользоваться тремя способами соединения, показанными на рисунке.
Первый способ — соединение по-средстврм обычного замка, т. е. шипа в одной фрезе и паза в другой фрезе. . Ширину шипа надо делать# не менее двух шагов зубьев, а глубину—не менее 10—15 мм. Обычно делают 2—3 шипа на окружности фрезы. Второй способ — соединение посредством наклонных плоскостей в обеих фрезах, причем величина наклона берется около способа часто применяются в цилиндриче
ских фрезах, имеющих одинаковые диаметры. Третьим способом пользуются для фрез с различными диаметрами. При этой конструкции меньшую фрезу углубляют в большую на 6—10 мм.
Наклон спиральных зубьев применяется небольшой, не более 12°, иначе может получиться значительный осевой сдвиг. Если желательно наклон спирали взять больше 12°, а именно 20—30° и даже больше, то для уничтожения влияния осевого сдвига необходимо направления спиралей в каждых соседних двух фрезах делать противоположные. При соблюдении этого правила можно наклон спирали доводить даже до 45°, что дает легкое резание и меньшее нагревание, позволяющие в свою очередь увеличить скорость резания.
15.	Изготовление фрез.
Материал. Чаще всего в качестве материала для фрез применяются углеродистая сталь № 10 и 12 и быстрорежущая сталь. Последняя позволяет осуществить ббльшую скорость резания (на 35%) и кроме того лучше 214
и проще закаливается и дает меньше трещин и изменений в размерах. Поэтому все точные и ответственные фрезы, как например большинство фигурных, червячные, модульные, лучше и выгоднее делать из быстрорежущей стали. Для дисковых пил применяются стали: углеродистая, хромистая с содержанием 1—2% Сг, вольфрамовая с 1,5—2% W и быстрорежущая.
Материал для фрезы должен быть взят с припуском на обточку, равным 0,04 D-j-2 мм, чтобы в этом слое снять обезуглероженный слой, который получается на поверхности заготовок во время их нагревания при предварительной ковке.
Изготовление фрез состоит из следующих операций; отрезка стали, центровка, сверление отверстий у фрез с отверстиями, развертывание отверстий, обточка фрезы со всех сторон, долбление шпоночного паза, фрезерование зубьев; для фрез фигурных — спиральная заточка зубьев на токарнодолбежном станке; последние операции — закалка, шлифовка и точка.
Отрезку надо производить в холодном состоянии на ножовках, дисковыми пилами или резцами. При отрезке надо давать на длину всей фрезы припуск на обработку от 0,25 до 3 мм в зависимости от длины и назначения фрезы. Припуск в длине для рисковых фрез берется в пределах 0,1—0,5 мм\ если же фреза делается из листового материала, то припуск дается только на шлифовку после закалки — и не более 0,1—0,2 мм.
Нанесение центров следует производить не кернером, а сверлением, так как всякие удары по стали молотком или кернером легко приводят к растрескиванию обрабатываемого куска во время закалки.
Рихтовку-правку покоробленных кусков стали лучше выполнять в нагретом докрасна состоянии или же посредством выгибания под прессом. Правка молотком не рекомендуется, так как от ударов последнего сталь наклепывается и во время закалки в этих местах сильно коробится.
Сверление отверстий осуществляется на токарном или револьверном станке сверлом, а большие отверстия (не менее 15 мм) растачиваются резцом. Припуск на развертку отверстий берется в пределах 0,2 —0,3 мм.
Развертывание производится цилиндрическими развертками, причем Припуск на дальнейшее шлифование отверстия надо брать в пределах 0,07—0,15 мм.
Обточка полых фрез выполняется в две операции. Сначала производится в патроне подрезка одного торца, обточка по диаметру, сверление, расточка и развертывание отверстия; затем вторая операция, включающая обточку диаметра и второго торца, причем фрезу надевают отверстием на соответствующую оправку. Обточка стержневых фрез делается обычным порядком в центрах станка.
Фрезы-дисковые пилы, толщиной меньше 2 мм, штампуются из листовой стали на вырубных штампах, причем вырубается заготовка по наружному диаметру фрезы и одновременно в ней прорубается отверстие для оправки; затем они обтачиваются.
Долбление шпоночного паза ведется чаще всего на долбежном станке и реже — на прошивном. При долблении надо обращать внимание на остроту резца. Тупой резец дает сильное наклепывание стали, и это может быть причиной трещин, получающихся во время закалки.
Фрезерование впадин зубьев производится угловыми, или фигурными, фрезами. Дно впадины должно иметь закругление, так как острые углы легко вызывают трещины во время закалки. Фрезерование впадин выполняется в один проход с применением сильного охлаждения мыльной водой.
215
Фрезерование торцевых зубьев у дисковых, концевых и угловых фрез надо производить так, чтобы ширина фаски (ленточки) зуба была по всей его длине одинаковой. Для осуществления этого необходимо нарезаемую фрезу устанавливать под определенным углом а к горизонтальной плоскости стола фрезерного станка, как это показано на рис. 187 и 188.
Рис. 187.
Рис. 188.
симости от числа зубьев Z нарезаемой фрезы и угла’ -[-работающей угловой фрезы.
-Я'АБЛИЦА 80.
Углы установки делительной головки для нарезания зубьев на торцевой поверхности дисковых и концевых фрез.
Число зубьев Z	Угол у работающей фрезы							
	85°	80°	75°	70°	65°	60°	55°	50°
6	81°17'	72°13'	§2°21'	50°55'	36°08'			
8	84с59'	79°51'	74°27'	68°39'	62°12'	54°44'	45°33'	32°57'
10	86°21'	82°38'	78°59'	74°40'	70°12'	65°12'	59°25'	52°26'
12	87°06'	84°09'	81°О6'	77“52'	74°23'	70°32'	66с09'	61°01'
14	87°35'	8б°08'	82°35'	79°54'	77°01'	73°51'	70°18'	66°10'
16	87°55'	85°49'	83°38'	81°20'	78°52'	76°10'	73°08'	69°40'
18	88° 10'	86°19'	84°24'	82°27'	80° 14'	77°52'	75°14'	72°13'
20	88°22'	86°43'	85°00'	83°12'	81°17'	79°1Г	76°51'	74°1Г
22	88°32'	87°02'	85°30'.	83°52'	82°08'	80°14'	78с08'	85°44'
24	88°39'	87°18'	85°53'	84°24'	82°49'	8Г06'	79°11'	77°01'
26	88°46'	87°30'	86°13'“	84°51'	83°24'	8Г49'	80°04''	78°04'
28	88°51'	&1Ч2'	86°30'	85° 14'	83°53'	82°26'	80°48'	78°58'
30	88°56'	87°51'	86°44'	85°34'	84°19'	82°57'	81°26'	79°44'
32	89°00'	87°59'	86°56'	, 85°51'	84°37'	83°24'	82°00'	80°24'
34	89°04'	88°07'	87°08'	86°06'	85°00'	83°48'	82°29'	8О°59'
36	89°07'	88°13'	87°18'	86°19'	85°24'	84°10'	82°54'	81°29'
38	89°10'	88°19'	87°26'	86°31'	85°32'	84°28'	83° 17'	81°57'
40	89°12'	88°24'	87°34'	86°42'	85°46'	84°45'	83°33'	82°22'
216
В табл. 81—89 даны углы установки а (рис. 188) для нарезания зубьез угловых фрез в зависимости от числа зубьев Z, угла 8 нарезаемой фрезы и угла т работающей фрезы.
ТАБЛИЦА 81.
Углы установки делительной головки для нарезания зубьев угловых фрез с углом 8 = 45°.
Число хубьев Z	Угол •( работающей фрезы								
	90°	85° |	80° 1 1	75°	70°	65°	60° j	55°	50°
6	26=34'	22=41'	18=43'	14°35'	10=11'	5=25'			
8	35=16'	32=22'	29=25'	26=22'	23=08'	19=40'	15=48'	11=25'	6° 17'
10	38°58'	36=41'	34=21'	31°56'	29=25'	26=41'	23=40'	20=18'	16=25'
12	40=54'	39=00'	37=04'	35=05'	33°00'	30=46'	28°18'	25=33'	20=24'
14	42=01'	40=24'	38=46'	37°04'	35°17'	33=23'	31°18'	28=58'	26=19'
16	42=44'	41°19'	39=54'	38°25'	36°52'	35=13'	33=24'	31=23'	29=05'
18	43=13'	41=58'	40=42'	39=23''	38=01'	36°33'	34=57'	33=10'	31=09'
20	43=34'	42=27'	41°18'	40=08'	38=53'	37=35'	36=09'	34=33'	32=44'
22	43=49'	42=48'	41=46'	40=42'	39=34'	38=23'	37=04'	35=38'	33=59'
?4	44-00'	43=04'	42°07/	41=09'	40=07'	39°02'	37=50'	36°30'	35=01'
26	44=09'	43=17'	42=25'	41°31'	40=34'	39=34'	38=28'	37=14'	35=52'
28	44°16'	43=28'	42=40'	41=49'	40=57'	39=55'	39=00'	37’52'	36=36'
30	44°12'	43=37'	42=52'	42=05'	41=16'	40=24'	39=27'	38=24'	37=12'
32	44=27'	43=45'	43=03'	42°19'	41=23'	40=44'	39=51'	38=51'	37=44'
34	44=31'	43=52'	43=12'	42°30'	41=47'	41=05'	40’11'	39°15'	38=12'
36	44=34'	43=57'	43=19'	42=40'	41°59'	41° 16'	40=28'	39=36'	38=36'
38	44=36'	44=01'	43=25'	42=48'	42° 10'	41=28'	40=44'	39=54'	38’47'
40	44=39'	44=06'	43=31'	42=56'	42=20'	41=41'	40=58'	40=11'	39=17'
ТАБЛИЦА 82.
Углы установки делительной головки для нарезания зубьев’угловых фрез с углом 6 = 50°.
Число зубьев Z	Угол ( работающей фрезы								50°
	90°	85°	80°	75°	70=	65°	60°	55=	
8	30=41'	28=07'	25=31'	22=50'	19=59'	16=55'	13=33'	9=45'	5°20'
10	34=10'	32=07'	30°03'	27=53'	25=38'	23=12'	20°32'	17=34'	14=09'
12	36=00'	34=18'	32°35'	30=47'	28=54'	26=54'	24°42'	22=15'	19=27'
14	37=05'	35=38'	34=09'	32°37'	31=01'	29=18'	27=26'	25=21'	22=59'
16	37=47'	36=31'	35=13'	33=53'	32=29'	30=59'	29=21'	27°33'	25=29'
18	38=15'	37=07'	35=58'	34°47'	33=32'	32=13'	30=46'	29=10'	27=21'
20	38=35'	37=34'	36=32'	35=28'	34=21'	33=10'	31=52'	30=26'	28=48'
22	38=50'	37=55'	36=58'	36=00'	34=59'	33=54'	' 32=44'	31=25'	29=57'
24	39=01'	38=10'	37=19'	36=25'	35=30'	34=30'	33=26'	32=14'	30°53'
26	39=10'	38=23'	37=36'	36=46'	35=55'	35=00'	34=01'	32=54'	31=39'
28	39=17'	38=34'	37=49'	37=04'	36=16'	35=25'	34=30'	33=29''	32=19'
30	39=23'	38=43'	38=01'	37=19'	36=34'	35=47'	34°55'	33=58'	32°53'
32	39=27'	38=49'	38=10'	37=31'	36=49'	36=04'	35=16'	34°22'	33=22'
34	39=31'	38=55'	38=09'	37=41'	37=02'	36=20'	35=35'	34=45'	33=48'
36	39=34'	39=00'	38=26'	37=51'	37=13'	36°34'	35=51'	35°03'	34=09'
38	39=37'	39=05'	38=33'	37°59'	37°24'	36=46'	36=06'	35=21'	34=30'
40	39=39' 1	39=09'	38=38'	38=06'	37=33' 1	36=57'	36°18'	35=35'	34=47'
217
ТАБЛИЦА 83.
Углы установки делительной головки для нарезания зубьев угловых фрез с углом 5 = 55°
Число зубьев Z	Угол y работающей фрезы								
	90°	85°	80°	75°	70°	65°	60°	55°	50°
8	26°21'	24°О7'	21°52'	19°31'	15°03'	14°24'	11°30'	8°15'	4°29'
10	29°32'	27°44'	25°55'	24°01'	22°03'	19°55'	17°36'	15°01'	12°03'
12	31°14'	29°44'	28°14'	26°38'	24°59'	23°13'	21°17'	19°08’	16°4Г
14	32°15'	30°58'	29°39'	28°187	26°53'	25°22'	23°43'	21°53'	19°48'
16	32°45'	31°37'	30°29z	29°18'	28°03'	26°44'	25°17'	23°41'	21°52г
18	33°21'	32°21'	31°20'	30°17'	29°10'	28°00'	26°43'	25°18'	23°41'
20	33°40'	32°4б'	31°51'	30°54'	29°55'	28°51'	27°42'	26°25'	24°59'
22	33°54'	33°05'	32°15'	31°23'	30°29'	29°21'	28°28'	27°09'	26°00'
24	34°04'	33°19'	32°33'	31°46л	30°56'	30°03'	29°06'	28°02'	26°50'
26	34°13'	зз°зг	32°49’	32°05'	31°19’	30°31’	29°38’	28°39'	27°32'
28	34°19'	33°40'	33°01'	32°21'	31°38'	30°53'	30°03'	29°09'	28°07'
30	34°25'	33°49'	33°12'	32°34'	31°55'	31°12'	30°26'	29°35’	28°38'
32	34°29'	33°55'	33°21'	32°45'	32°08/	31°28'	30°45'	29°58'	28°54'
34	34°32'	34°00'	33°28'	32°54'	32°19'	31°42'	31°02'	30°17'	29°26'
36	34°35'	34°05'	33°34'	33°03'	32°30л	31°54'	31°16'	30°34'	29°46/
38	34°38'	34°10'	33°41'	33°11'	32°39'	32°06'	31°30'	30°50'	80°04'
40	84°40'	34°13'	33°45'	33°17'	32°47'	32°15'	31°4Г	ЗГОЗ'	30°20’
ТАБЛИЦА 84
Углы установки делительной головки для нарезания зубьев угловых фрез с углом 8 = 60°.
Число зубьев Z	Угол ( работающей фрезы								
	90°	85°	80°	75°	70°	65°	60°	55°	50°
8	22°12'	20°13'	18°23'	‘ 16°23'	14°18f	12°03'	10°36'	6°52'	3°43z
10	25°02'	23°307	21°56'	20°19'	18°36'	16°47'	14°48'	12°36'	10°05'
12	26°34'	25°16'	23°57'	22°36'	21°11!	20°39'	18°00'	16°09z	14°03z
14	27°29'	26°22'	25°14'	24°04'	22°50'	21°32'-	20°06'	18°22'	16°44'
16	28°04'	27°05'	26°06'	25°04'	24°00'	22°5Г	21°36'	20°13'	18°39'
18	28°29'	27°37'	26°44'	25°49'	24°52'	23°50'	22°44'	21°30'	20°06'
20	28°46'	27°59'	27°11'	26°22'	25°30'	24°35’	23°35'	22°29'	21°14'
22	28°59'	28°16'	27°33'	26°48'	26°0Г	25°11'	24°16'	23°16'	22°07'
24	29°09'	28°30'	27°50'	27°09'	26°26'	25°40'	24°50'	23°54'	22°52'
26	29°16'	28°40'	28°03'	27°25'	26°45'	26°03'	25°17'	24°52'	23°59'
28	29°227	28°48'	28°14'	27°39'	27°02'	26°23'	25°42'	24°52'	23°59'
SO	29°27'	28°50’	28°24'	27°51'	27°16'	26°39'	26°00'	25°15'	24°25'
32	29°31'	29°02'	28°32'	28°01'	27°28'	26°54'	26°16'	25°35'	24°48'
34	29°34'	29°06'	28°32'	28°09'	27°39'	27°0б'	26°ЗГ	25°52'	25°08'
36	29°37'	29°11'	28°44'	28°17'	27°48'	27°17'	26°40'	26°07'	25°25'
38	29°40'	29°15'	28°50'	28°24’	27°57'	27°28'	26°56'	26°22'	25°42'
40	2СЧУ	29°18'	28°54'	28°30'	28°04'	27°36'	27°06'	26°33'	25°55'
218
ТАБЛИЦА 85.
Углы установки делительной головки для нарезания зубьев угловых фреа с углом 6 = 65°.
Число зубьев 2	Угол т работающей фрезы								
	90°	85°	80°	75°	/0°	65°	60°	55°	50°
8	18°15'	16’42'	15°05'	13°27'	11°42'	9°51'	7°50'	5°35'	2’39'
10	20°40'	19°23'	18°04'	16°44'	15°18'	13°48'	12°09'	10°21'	8°01'
12	21°5У	20°54'	19°48'	18°40'	17°29'	16°12'	13°49'	13°17'	11°25'
14	22°47'	21°51'	20°54'	19°55'	18°53'	17°48'	1-б”36'	15’17'	13°42'
16	23°18'	22°29'	21°39'	20°47'	19°53'	18°55'	17°52'	16°43'	15°27'
18	23°40'	22°56'	22°11'	21°25'	20°37'	19°46'	18°50'	17°48'	16°34'
20	23°55'	23°15'	22°35'	21°54'	21°10'	20°24'	19°23'	18°38'	17о27'
22	24°06'	23°30'	22°53'	22°15'	21°36'	20°54'	20°08'	19°17'	18°14'
24	24°15'	23°42'	23°08'	22°34'	21°57'	21°19'	20°36'	19°50'	18°59'
26	24°22'	23°49'	23320'	22°48'	22°15'|	21°39'	21°00'	20°17'	19’27'
28	24°27'	23°59'	23°30'	23°00'	22°29'	21°56'	21°20'	20°40'	19°58'
30	24°31'	24°05'	23°38'	23°10'	22°40'	22°09'	21°36'	20°59'	20°14'
32	24°35'	24°10'	23°45'	23°13'	22°52'	22°22'	21°51'	21°16'	20°2б'
34	24°38'	24°15'	23°51'	23°26'	23°01'	22°33'	22°04'	21°30'	20°56'
36	24°40'	24°18'	23°55'	23°32'	23°08'	22°42'	22°14'	21°43'	21°03'
38	24°41'	24°19'	23°58'	23°86'	23°13'	22°47'	22°22'	21°57'	21°27'
40	24°42'	24°22' /	24°00'	23°39'	23°17'	22°53'	22°27'	22°00'	29°12'
ТАБЛИЦА 86.
Углы установки делительной головки для нарезания зубьев угловых фреа с углом В — 7QP.
Угол f работающей фрезы
зубьев Z	90°	85°	80°	75°	70°	65°	60°	55°	50°
8	14°26'	13°11'	11°55'	10°36'	9°14'	7°45'	6°09'	4°23'	2°22'
10	16°24'	15°22'	14°19'	13°05'	12°07'	10°55'	9°36'	8°09'	6° 29'
12	17°30'	16°38'	15°45'	14°50'	13°53'	12°51'	11°45'	10°31'	9°07'
14	18°10'	17°25'	16°38'	15°52'	15°01'	14°09'	13°12'	12°08'	10°56'
16	18°35'	17°55'	17°15'	16°34'	15°50'	15°03'	14°13'	13°17'	12°13'
18	18°53'	18°18'	17°40'	17°04'	16’20'	15°44'	14°59'	14°09'	13°13'
20	19°06'	18°34'	18°01'	17°28'	16°53'	16°15'	15°35'	14°50'	IS'W'
22	19°15'	18°46'	18°16'	17°46'	17°14'	16°40'	16°03'	1°522'	14°35'
24	19°22'	18°55'	18°28'	18°00'	17°31'	16°59'	16°26'	1°548'	15°05'
26	19°28'	19°03'	18°38'	18°12'	17°45'	17°1б'	16°45'	16° 0'	15°31'
28	19°32'	19°09'	18°4б'	18°22'	17°56'	17°30'	17°01'	16°28'	15°52'
30	19°36'	19°15'	18°53'	18°30'	18°07'	17°42'	17°14'	16°44'	16°10'
32	19°39'	19°19'	18°58'	18°37'	18°15'	17’52'	17°26'	16°58'	16°26'
34	19°41'	19°22'	19°03'	18°43'	18 22'	18°00'	17°36'	]7°09'	16°39'
36	19°43'	19°25'	19°07'	18°48'	18°29'	18°07'	17°45'	17°20'	16°51'
38	19°45'	19°28'	19°11'	18°53'	18°34'	18°15'	17°53'	17°29'	17°02'
40	19°46'	19°30'	19°14'	18°57'	IS’SO'	18°20'	18°00'	17°37'	17°П'

21S
ТАБЛИЦА 87.
Углы установки делительной головки для нарезания зубьев угловых фрез с углом 8 = 75°.
Угол 1 работающей фрезы
зубьев	90°	85°	80°	75°	. 70°	.65°	'60°	55°	50°
8	10°44'	9°48’	8°51'	7°53'	6°51'	5°45z	4°34'	3°15'	l°45z
10	12°14z	ll°18z	10®41'	9°52z	9°01z	8°07z	7°08z	6°09z	4°49z
12	13°04z	12°25'	11°45'	ll°04z	10°21z	9°35z	8°45z	7°49z	6°47z
14	13°34'	13°00z	12°26'	ll°50z	U°12z	10°33z	9°50z	9°02z	8°07z
16	13°54'	13°24z	12°54'	12°22z	ll°49z	ll°14z	10°36z	9°54z	9°07z
18	14°08'	13°40'	13°14'	12°4б'	12°17'	U°46'	U°12z	10°34'	9°51z
. • 20	J4°18'	13°54z	13°29z	13°04z	12°38z	12°09z	ll°39z	1l°06z	10°26z
22	14°25z	14°03'	13°41z	13°17z	12°53'	12°28'	12°00z	ll°29z	10°54z
24	14°31'	14°ltz	13°50'	13°29'	13°07z	12°43z	12°18'	12°49z	ll°17z
26	14°35'	14°16,	13°17'	13°38z	13°17'	12°56z	12°32z	12°05'	ll°36z
28	14°38z	14°21'	14°03'	13°45'	13°26z	13°08z	12°43z	12°19z	ll°52z
30	14°41'	14°25'	14°08z	13°51z	13°34z	13°15z	12°54z	12°31z	12°05z
32	14°43z	14°28z	14°I2Z	13°56z	13°40'	13°22z	13°03z	12°41z	12°17Z
34	14°45z	14°31'	14°16'	14°01z	13z45z	13°29z	13°UZ	12°50'	1 12°28z
36	14°47z	14°33'	14°20z	14°06z	13°51z	13°35'	13°18z	12°59'	12°37z
38	14°48'	14°35'	1^22'	14°09z	13°56'	13°40z	13°23z	13°05'	12°45z
40	14049л	14°37'	14°24z	14°12z	13°59z	13°44'	13°29z	13°11'	12°52'
ТАБЛИЦА 88.
Углы установки делительной головки для нарезания зубьев угловых фрез с углом 8 = 80°.
Число зубьев Z	Угол •; работающей фрезы								
	90°	85°	80°	75°	70°	65°	60°	55°	50° I
8	7°06z	6°29z	5°51z	5»12z	4°31'	3°48'	3°00'	2°08z	l°09z
10	8°07z	7°36z	7°05\	6°32'	5°59'	5°22'	4°43'	4°00'	3°llz
12	8°41z	8°15z	7°48z*	7°21'	6°52'	6° 12'	5°48'	5°llz	4°29z
14	9c01z	8°38z	8°15z	7°51z	/°27'	7°00'	6°31'	5°59z	5°23z
16	9°15z	8°55z	8’35'	8°14'	7°52'	7°28'	7°03'	6°35z	6°03z
18	9°25z	9°07z	8°49z	8°30'	8° 10'	7°50'	7°26'	7°01z	6°33z
20	9°31z	9° 15'	8°58'	8° 12'	8°24'	8°05'	7°44'	7°22z	6°56z
22	9°36z	9°21z	9°06z	8°51'	8°35'	8°18'	7°59'	7°38z	7°15z
24	S°40z	9°26z	9° 13'	8°58'	8°44'	8°28'	8°11'	7°52z	7°30'
’ 26	9°43'	9°30z	9°18'	9°05'	8°51'	8°36'	8°20'	8°03z	7043г
28	9°45z	9°33z	9°22'	9°09'	8°57'	8°43'	8°28'	8°12z	7°53z
30	9°47z	9°36z	9°25'	9°14'	9°02'	8°49'	8°35'	8°20z	8°03z
32	9°48z	9°38z	9°27'	9°17'	9°06'	8°53'	8°41'	8°27'	8°10'
34	9°50z	9°40z	9°30'	9°21'	9° 10'	8°59z	8°47'	8°33'	8°18'
36	9°51z	9°42z	9°33'	9°23z	9°13'	9°03'	8°^	8°38'	8°24z
38	9°52z	9°43z	9°35'	9°26z	9°16z	9° 06'	8°55'	8°43z	8°30z
40	9°53z	9°48z	9°36'	9°28z	9°19z	9°09'	8°59'	8°48z	8°35'
220
ТАБЛИЦА 89.
Углы установки делительной головки для нарезания зубьев угловых фрез с углом 6 = 85°.
Число зубьев Z	Угол т работающей фрезы								
	90°	85°	80°	75°	70°	65°	60°	55°	50°
8	3°32'	3°03'	2°54'	2°35'	2°15'	1°53'	l°30'	l°03'	0°34z
10	4°03'	3°47'	3°32'	3°16'	2°59z	2°41'	2°21'	1=59'	1°35'
12	4°20'	4=07'	3°54'	3°4O'	3°25'	3°10'	2°53'	2°35'	2°14'
14	4°30'	4°19'	4°07'	3°55'	3°43'	3°29'	3=15'	2°59'	2°41'
16	4°37'	4°27'	4°17'	4°06'	3°55'	3°43'	3°31'	3°17'	3°01z
18"	4°42'	4°33'	4°24z	4°15z	4=05'	3°54'	3°43'	3°30'	2°16z
20	4°45'	4°37'	4°29'	4°20'	4°12'	4°02'	3°51'	3°40'	3°27'
22	4°48'	4°40'	4°33'	4=25'	4=17'	4°09'	3=59'	3=49'	3°37'
24	4=50'	4°43'	4°36'	4°29'	4°22'	4°14'	4°05'	3°56'	3°45'
26	4°51'	4=45'	4°38'	4°32z	4=25'	4°18'	4°10'	4°01'	, 3°51'
28	4°53'	4=47'	4°41'	4°35'	4°29z	4°22'	4°14'	4°06'	3=57'
30	4=53'	4°47'	4°42'	4°36'	4°30'	4=24'	4°17'	4°09'	4°01'
32	4°54'	4°4Й'	4°44'	4°38'	4°33'	4°27'	4°20'	4°13'	4°05'
34	4°55'	4=50'	4=45'	4°40'	4°35z	4=29'	4°23'	4°17'	4°09'
36	4°56'	4°51'	4=47'	4°42z	4°37'	4°32'	4°26'	4°20'	4°12z
38	4°56'	4°52'	4°47'	4°43'	4°38'	4=33'	4°28'	4°22'	4°14z
40	4°56'	4°52'	4°48z	4044/	3°39'	4°34z	4°29'	4°24'	4°17z
Способ пользования этими таблицами сводится к следующему. Пусть требуется нарезать зубья на угловой фрезе с углом 8 = 85° и с числом зубьев Z — 22, пользуясь при этом фрезой с углом у — 65° В табл. 89, составленной для фрез с углом 8 = 85°, в крайнем левом столбце находим число зубьев Z—22 и, двигаясь затем по горизонтали вправо, находим в столбце, соответствующем нарезающей фрезе с углом у = 65°, искомую величину угла а = 4°09'.
Шаг спирали зубьев определяется по следующей формуле:
5 =	= ти D„ • Ctg а,
tga
где а — угол наклона спирали зуба к оси, a Do — начальный диаметр фрезы.
В табл. 90 даны для фрез разного диаметра вычисленные на основании этой формулы величины шагов спиралей, образующих с осью фрезы различные углы.
Для нарезания спирали требуемого шага необходимо произвести подбор шестерен станка, т. е. по шагу спирали и шагу ходового винта надо определить передаточное отношение числа зубьев ведущих колес к числе зубьев ведомых. Это отношение равно отношению шага ходового винта станка к шагу спирали. Шаг ходового винта у наших станков с дюймовым винтом обычно равен 1/4’, а у станков с метрическим винтом — 6 или 10 мм. Ведущими шестернями считаются: первая — на ходовом винте, вторая — на пальце гитару и третья — червяк фрезерной головки, причем червяк принимается за колесо с одним зубом. Ведомыми шестернями считаются.
221
ТАБЛИЦА SO.
Шаг спиралей фрез, выраженный в миллиметрах.
Диаметр фрезы		 __  	—	  И—	1 Углы а наклона спирали и поворота стола						
	10°	12°	15’	18°	20°	22°	25°
5	89	74	59	48	43	39	34
10	178	148	117	97	86	77	67
15	267	222	176	145	130	117	101
20	356	296	235	193	173	155	135
30	534	443	352	290	259	233	202
40	713	591	469	387	345	311	269
50	891	739	586	483	432	389	337
60	1069	887	703	580	518	466	404
70	1247	1035	721	677	604	544	471
80	1425	1183	938	774	690	622	539
90	1603	1330	1055	" 870	776	699	606
100	1782	1478	1172	967	863	777	-673
110	1960	1626	1290	1064	949	855	741
120	2138	1774	1407	1160	1036	933	808
130	2316	1922	1524	1257	1122	Ю10	875
140	2494	2069	1641	1354	1208	1090	943
150	2672	2217	1759	1450	1295	1166	ЮЮ
160	2851	2365	1876	1547	1381	1244	1077
170	3029	2513	1993	1644	1467	1321	1145
180	3207	2661	2110	1741	1554	1399	1212
190	3385	2808	2228	1837	1640	1477	1279
200	3563	2956	2345	1934	1726	1554	1347
210	3741	3104	2462	2031	1813	1632	1414
220	3920	3252	2579	2127	1899	1710	1481
230	4098	3403	2697	2224	1985	1788	1549
240	4276	3547	2814	2310	2072	18&5	1616
250	4454	3695	2931	2417	2158	1943	1684
260	4632	3843	3048	2514	2244	2021	1751
270	4810	3991	3166	2611	2320	2098	1818
280	4988	4137	3283	2708	2417	2176	1886
290	5167	4287	3400	2804	2503	2254	1953
300	5345	4434	3517	' 2901	2589	2332	2020
первые две — насаженные на пальцах гитары, и третья — червячное колесо фре; зерной головки, в гнезде шпинделя которой закрепляется изделие. Червячное колесо в современных станках делается обычно с числом зубьев 40,60 и 80.
Пусть например требуется нарезать спираль у цилиндрической фрезы диаметром Do = 120 мм и с углом спирали а = 23°. Шаг ходового винта станка t = 6 мм', червяк фрезерной головки — однозаходный; число зубьеэ червячной шестерни головки — 40.
При этих данных шаг спирали будет равен:
0,42 = 900 ММ"
Отношение шага ходового винта к шагу спирали, или отношение числ^ зубьев ведущих колес к числу зубьев ведомых, будет:
I______6_______1_
1 ~~ S ~~ 900 — 150 *
222
В это отношение должно войти отношение червяка (считая его за шестерню с одним зубом) к его червячному колесу с 40 зубьями, т. е. отношение:	j
= 40 •
Деля величину I = на это отношение ilt получим отношение остальных шестерен, а именно.
• — _ • 1 _ 40 _ ± г2 “ 150 : 40 “ 150 ~~' 15 "
Разлагая числителя и знаменателя этой дроби на множители, а затем умножая их на числа, нужные для получения имеющихся в наборе шестерен, получим:
• _ 4 _ 2 • 2 __ 2 2 _ 2 • 12 2 • 16 _ 24 32
15	3-5 “ 3 ' 5 ~ 3-12 ' 5-16 “ 36 ’ 80‘
Следовательно общее отношение числа зубьев ведущих колес к числу зубьев ведомых будет:
,__ t __ 1 ____ 1 24 32 ___ведущие шестерни
1 ~~ S ~' 150 ~' 40'36'80 ~ ведомые шестерни'
Одну из верхних шестерен с 24 или 32 зубьями ставим на ходовой винт станка, другую —на палец гитары.
Шестерни в станках даются с таким количеством зубьев: 24, 28, 32, 36 40, 48, 56, 60, 64, 72, 80, 90, 96 и 127.
При нарезке заданной спирали стол фрезерного станка должен быть повернут под углом 23° к своему обыковенному положению.
Деление нарезаемого изделия на несколько равных частей. При нарезании зубьев фрез деление их на Z частей произодится чаще всего с помощью делительного круга, насаженого на ось червяка, сцепляющегося с червячным колесом делительной головки. Чтобы разделить изделие на Z равных частей, надо знать отношение / числа зубьев червячного колеса к числу заходов червяка. Обычно число зубьев колеса берется равным; 40, 60, 80, 120, а червяк делается в 1, 2 и 3 захода. Отношение i выбирается равным: 40, 60 и 80.
Число оборотов п рукоятки делительного круга при повороте изделия ца 1 шаг равняется отношению i к числу Z зубьев (или делений) нарезаемой фрезы, т. е.
Пусть например требуется нарезать фрезу Z 46 зубьям. Червячное колесо имеет 40 зубьев при однозаходном червяке, т. е. их отношение i == 40:1 = 40. Тогда:
Z 40	20 й
n=Z = 46 = 23 0б°Р0Та-
Для осуществления этого берется делительный круг с 23 отверстиями, и сектор рукоятки раздвигается на 20 делений круга. Одновременно с пово-20
ротом рукоятки на эти 20 делений, т. е. на окружности делительного круга, изделие повернется на 1 шаг или на -% своей окружности.
223
Пусть еще требуется нарезать фрезу с 1,8 зубьями. В эюи случае число оборотов рукоятки должно быть:
-40	о4-
= - = 2 18 ооорота.
Берем делительный круг с 18 отверстиями и раздвигаем сектор на 4 деле-	j
ния. При "Повороте рукоятки ji червяка на полные 2 оборота плюс часть	'
оборота, соответствующего 4 отверстиям, нарезанная фреза будет повора-
, ' „11
чиваться на 1 шаг, равный	окружности.
При фрезерных станках обычно имеется 3 делительных круга с таким числом делений в каждом: в 1-м круге: 15, 16, 17, 18, 19 и 20 делений; во 2-м круге: 21, 23, 27, 29, 31 и 33 деления; р'3-м круге: 37,39,41, 43, 47 и 49 делений.	(
Изготовление фигурных фрез отличается от изготовления обыкновенных фрез тем, что боковые поверхности их зубьев обтачиваются, как мы видели выше, по специальным кривым на специальных токарно-долбежных станках. J Резцы делаются _ с профилем, обратным профилю зубьев фрезь!. Для чер- О вячных фрез резцы изготовляются иначе, и их берется несколько: первый —	1
прямой—для обтачивания верха зубьев; второй'—в виде отрезного — длл	1
протачивания впадины зубьев; третий — делаемый по профилю боковой	'
поверхности впадины — для обтачивания левой стороны впадины зуба; четвертый— по профилю другой боковой поверхности впадины—для обтачивания правой стороны впадины; пятый и шестой с профилями закруглений
' углов головки зубьев — для обтачивания этих углов. -
Чтобы ускорить спиральную обточку зубьев в червячных фрезах, о» сначала нарезаются или резцом на токарныг станках, как обыкновенн винты, или же дисковыми фрезами трапецеидального профиля на специал пых фрезерных станках. Спиральные канавки фрезеруются в первом случае после нарезки резьбы, а >во втором — перед нарезкой резьбы.
Закалка фрез. В целях уничтожения в фрезах вредных внутренних напряжений, получающихся во время механической обработки, необходимо их перед закалкой подвергать отжигу при 760—800° с последующим медленным охлаждением на воздухе. Нагревание стали при закалке надо вести в пределах: 740—780° — для сталей углеродистых, 780—-820°—для сталей вольфрамовых и хромистых и 1250—1300е—для быстрорежущей стали.
Нагревание должно быть возможно медленным и равномерным, для чего подогреваемую фрезу следует возможно чаще поворачивать в печи. Фрезы, точные по профилк)| зубьев, как модульные и червячные, некоторые Заводы f нагревают в мелком древесном угле в железных коробках, что дает равно- |Ц мерность их нагрева и достаточно большую твердость.	И
Охлаждение первых трех сталей производится обычно в пресной или И соленой воде, а последней — в жирах, мазуте, маслах или же на воздухе. " Тонкие фрезы (толщиной меньше 1 мм), изготовленные из первых трех сталей, закаливаются довольно хорошо в сале, маслах или же между чугунными толстыми плитками, закаливающие поверхности которых смачивают водой маслом мли салом.
Охлаждение фрез следует производить медленным погружением их в жидкость: дисковые фрезы — тонким ребром вперед, а остальные'—отверстием или концом вперед. Если фреза сложного профиля и в -ней имеются резкие переходы от одного сечения к другому, то перед каждым таким сече-224
нийй нужно делать небольшую выдержку — остановку, чтобы охлаждение в этом месте происходило не сразу, а постепенно: этим можно избежать трещин при закалке.
Отпуск углеродистых фрез ведется в пределах от 100° до 250°, а быстрорежущих— от 200° до 600°. Нагревание рекомендуется при этом осуществлять в ваннах: песочной, соляной (из селитры) и масляной (из густого цилиндрового масла).
Шлифовка фрез производится корундовыми кругами на кругло-шлифовальных или на плоско-шлифовальных станках. Твердость кругов берется: для углеродистой стали — М, N, О и Р; для быстрорежущей стали — немного мягче, а именно: К и L.
Для шлифовки фрез применяются круги со степенью зернистости от № 24 до № 100. Меньшие номера берутся для шлифовки мелких изделий, для глубокой шлифовки и для кругов небольшого диаметра; большие номера, дающие мелкое зерно, — для шлифовки крупных изделий, для точной шлифовки и для кругов большого диаметра. Еще лучше употреблять круги комбинированные, составленные из смеси зерен № 24, 30, 60 н 100; они дают достаточную быстроту шлифовки и удовлетворительную точность отделки.
Успешность работы шлифовального круга зависит от скорости его вращения. Так алундовые круги работают наиболее продуктивно при скоростях от 20 до 35 лс/сек., причем для более твердых кругов выбирается меньшая скорость вращения, при которой изделие и круг не имеют возможности сильно нагреваться; круги же мягкие должны вращаться с ббльшими скоростями, при -которых они меньше изнашиваются. Для шлифовки фрез алундовыми кругами надо применять среднюю скорость около 25 ж/сек. и не больше 30 ж/сек.
В случае, если при выбранной скорости шлифования видно, что круг довольно быстро изнашивается, следует повысить его скорость до такой величины, при которой он изнашивается нормально.
Если во время работы круг засаливается, заглаживается, то это означает, что либо его скорость слишком велика, либо круг взят слишком твердый, а поэтому надо или уменьшить скорость или же взять другой, более мягкий круг.
Для получения наиболее экономичной работы самого круга и наилучшего качества отделываемой поверхности необходимо выбирать вполне определенную скорость вращения изделия для каждого отдельного случая практики. При слишком большой скорости вращения изделия получается грубая неточная шлифовка, и вместе с тем круг быстро изнашивается. Если с другой стороны скорость вращения изделия слишком мала, то круг нагревается, засаливается и плохо шлифует. Обычно скорость вращения изделия берется в пределах от 6 до 18 ж/мин., или в среднем около 0,2 ж/сек.
Выбрав ту или иную величину скорости вращения изделия, необходимо следить за изнашиваемостью и состоянием круга, Если круг сильно изнашивается, то скорость вращения изделия надо уменьшить. Когда изнашивание круга имеет место при наименьших скоростях вращения изделия (6—7 щ/мин.), это показывает, что взят круг слишком мягкий, и его надо заменить более твердым. Если, наоборот, круг нагревается, засаливается, то надо постепенно увеличивать скорость вращения изделия, доводя ее до наивысшей— 18 м/мин. Если же и при этой скорости круг все еще засаливается и режет с большим трудом, —значит он взят слишком твердым, и его следует заменить белее мягким.
15 М. д. Соколов.	22о
На чистоту отделки влияют следующие факторы.
1.	Скорость вращения изделия. Чем меньше эта скорость, тем чище выходит изделие. Поэтому при срубой шлифовке скорость вращения изделия надо брать больше, а при чистовой — меньше.
2.	Твердость круга. Чем мягче круг, тем чище он шлифует. Поэтому при чистовой отделке круг должен быть мягче, чем при грубой, черновой отделке.
3.	' При внутренней шлифовке — величина диаметра 'круга. Чем меньше взят диаметр круга, тем меньше поверхность соприкосновения его с изделием, тем меньше она засоряется и тем меньше круг нагревается. Считаясь с этим, при внутренней шлифовке отверстий фрез диаметр круга беруг равным двум третям или половине от размера отверстия при грубой шлифовке и еще меньших размеров — при окончательной точной шлифовке.
Подача круга за каждый оборот изделия должна быть либо равна ширине круга либо немного меньше ее. Чем больше подача, тем равномернее изнашивается круг. При подаче на всю ширину круга последний срабатывается по всей своей ширине одинаково. При меньших подачах срабатывание идет быстрее, причем более всего срабатывается передняя часть круга, вследствие чего он быстро теряет свою правильную форму. С другой же стороны известно, что чем меньше подача круга, тем чище и точнее выхсИ дит изделие. Поэтому при производстве грубой шлифовки следует братИ ббльшую подачу, равную половине или трем четвертям ширины круга, а при окончательной шлифовке — меньшую, не более 5—7 мм за 1 оборсЯ изделия.	I
Радиальная подача круга при обычной шлифовке берется около 0,05-И 0,03* мм, а при окончательной доводке — не более 0,02—0,01 ММ по диа| метру изделия.
При шлифовке рекомендуется применять весвма энергичное охлаждение, с тем чтобы изделие во время шлифовки не нагревалось, не коробилось и не теряло своей закалки.
Заточка фрез производится корундовыми кругами, со скоростями вращения круга, применяемыми для шлифовки, т. е. около 25 л</сек.
Ширина, илй толщина, круга для заточки фрез должна быть не менее 20 мм. Широкий и в то же время мягкий круг работает лучше, чем узкий (10—12 мм) и более твердый, ибо мягкий круг меньше нагревается в работе.	»
Нагревание зубьев во время заточки не допустимо, так как они легко могут потерять твердость закалки, т. е. отпуститься.
Обычная форма наждачных кругов для заточки фрез — дисковая и чашечная.	S	9
Дисковые круги дают на лезвии зуба вогнутую поверхность, которая ослабляет сечение зуба и приводит его к быстрому изнашиванию (рис. 189я).
Чашечные круги дают на лезвии зуба плоскую поверхность, при которой получается более прочное сечение зуба фрезы (рис. 189Z» и d).
Дисковые круги работают быстрее чашечных, поэтому их употребляют чаще. Диаметр этих кругов следует брать достаточно большим (не менее 75 мм), так как только при этом условии вогнутость кромки зубьев получается небольшая и вполне приемлемая.
Величина заднего угла зубьев фрезы должна быть: для обдирочных фрез — не более 7—12°, для чистовых не более 5°. Увеличение этого угла^ дает слишком острый, а потому непрочный зуб, который в работе быстро! 226	I
I
нагревается и разрушается. Имея это в виду, на заточку фрез следует обращать особое внимание, ибо чаще и больше всего фрезы портятся неправильной заточкой зубьев.
Фрезы чистовые, в особенности те, которые должны сохранять возможно дольше свой диаметр, следует делать с малым задним углом у—величиной в 3 — 5°. Помимо этого соображения, величину заднего угла надо выбирать еще и в зависимости от твердости и вязкости обрабатываемого материала. Так например твердые и хрупкие металлы требуют малых задних углов (около 3—5°), так как в противном случае зубья фрезы «метро тупятся;
>
Рис. 189.
металлы же мягкие и вязкие, как красная медь и алюминий, требуют заднего угла большей величины, а именно 10—12°; металлы средней мягкости и вязкости, как машиноподелочная сталь, требуют задних углов в 5—8°.
Чтобы получить необходимую величину заднего угла у в зубьях обыкновенных фрез, их надо устанавливать так, как изображено на рис. 189, где а показывает заточку дисковым, а b — чашечным кругом. В обоих случаях зуб упирается в подставку.
В первом случае передняя режущая грань зуба ставится в горизонтальное положение, а необходимый угол зазора у достигается повышением центра наждачного круга над центром фрезы на величину Н. Эта величина определяется из треугольника ОАК:
И
Sln7 = ^
2Я
D ’
где D — диаметр дискового круга.
15*
227
Во втором случае для получения необходимого угла зазора следует затачиваемый зуб фрезы ставить ниже центра фрезы на величину Н, которая определяется из такого же уравнения:
sin у
Н _2Н
R~ D’
где D — диаметр фрезы. В этом случае круг устанавливается так, что его центр лежит 'В одной горизонтальной плоскости с затачиваемым зубом, причем такая установка не влияет на величину заднего угла.
Величины Н повышений круга или понижений зуба для дисковых и чашечных кругов приведены в табл. 91, где задние углы 7 даны в 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 10° и 12°.
ТАБЛИЦА 91.
Повышение центра1 круга над центром фрезы при заточке ее зубьев.
Диаметр D круга мм	Задний угол у						
	3°	4°	5°	6°	7°	10°	12°
6	0,15	0,21	0,26	0,31	0,36	0,52	0,62
10	0,26	0,35	0,44	0,52	0,61	0,87	1,04
15	0,39	0,52	0,66	0,78	0,91	. 1,30	1,56
20	0,52	0,70	0,87	1,05	1,22	1,74	2,08
25 „	0,68	0,91	1,13	1,36	1,58*	2,18	2,60
30	0,78	1,05	1,31	1,57	1,83	2,60	3,12
35	0,90	1,22	1,53	1,83	2,13	3,04	3.64
40	1,03	1,40	1,74	2,09	2,44	3,48	4,17
45	1,16	1,57	1,96	2,35	2,74	3,90	4,68
50	1,29	1,75	2,18	2,61	3,05	4,35	5,20
60	1,54	2,10	2,62	3,14	3,65	5,22	6,25
70	1,80	2,44	3^5	3,66	4.26	6,08	7,28
80	2,06	2,79	3,49	4,18	4,88	7,95	8,34
90	2,32	3,14	3,92	4,70	5,49	7,82	5,36
100	2,57	3,49	4,36	5,22	6,09	8,70	10,40
110	2,83	3,84	4,80	5,75	6,71	9,54	11,40
120	3,01	4,19	5,25	6,27	7,31	10,42	12,50
130	3,35	4,54	5,68	6,80	7,93	11,30	13,50
140	3,60	4,89	6,10	7,30	8,54	12,20	14,50
150	3,86	5,24	6,54	7,84	9,15	13,10	15,бб
160	4,12	5,59	7,00	8,36	9,75	13,90	16,60
170	4,38	5,94	7,42	8,88	10.36	14,80	17,70
180	4,64	6,29	7,85	9,40	10,96	15,70	18,70
190	4,89	6,64	8,30	9,93	11,58	16,50	19,80
200	5,15	6,98	8,73	10,45	12,18	17,40	20,80
220	5,72	7,68	9,61	11,49	13,40	19,10	22,90
240	6,24	8,38	10,48	12,53	14,92	20,80	25,00
260	6,76	9,07	11,46	13,58	15,84	22,60	27,00
280	7,28	9,77	20,34	14,62	17,05	24,40	29,20
300	7,80	10,47	21,21 ’	15,67	18,27	26,20	31,20
228
Этой же таблицей следует пользоваться и для заточки чашечными кругами (установка рис. 189Л), но только вместо диаметра круга надо брать диаметр фрезы.
При заточке фигурных фрез, т. е. фрез с задней заточкой, установку надо производить так, как это изображено на рис. 189с, где заточка ведется с передней стороны зуба, причем подставка прижимает зуб к кругу, опираясь в заднюю поверхность впадины.
При заточке зубьев фигурных фрез необходимо обращать особое внимание на правильную установку круга: затачивающая его плоскость должна проходить точно через центр фрезы и лежать в осевой ее плоскости. Малейший перекос круга относительно оси фрезы дает косо заточенные зубья, которые искажают профиль изделия. Кроме того косая заточка зуба сообщает его обеим сторонам неодинаковое резание, так как одна сторона будет иметь угол резания меньше 90° и будет вследствие этого резать легко, а другая сторона, с углом резания более 90°, будет резать значительно тяжелее.
Проверку правильности заточки передней режущей грани надо производить шаблоном, изображенным на рис. 189 с.
При заточке зубьев необходимо следить ва тем, чтобы все зубья получались одинаковой высоты, иначе более высокие будут быстрее изнашиваться. Соблюдение этого требования обязательно для всех фрез, а для фигурных — в особенности. Поэтому при заточке последних необходимо особыми шаблонами проверять высоту всех зубьев.
Для получения высокой точности профиля зубьев червячных и резьбовых фрез после закалки надо производить шлифовку наждачными кружками боковых поверхностей зубьев. Такое шлифование производится на специальных токарно-долбежных станках, где вместо резца ставится наждачный кружок.
16.	Работа фрезами.
При работе обдирочными или черновыми фрезами следует брать возможно большие сечения стружек и малые скорости резания. При выборе наибольшего сечения стружки необходимо применять возможно большую глубину резания, а величину подачи на 1 зуб надлежит выбирать в пределах: от 0,02 до 0,05 мм для стали, от 0,05 до 0,1 мм для чугуна и от 0,07 до 0,15 мм для меди и латуни. Эти подачи берутся для фрез со средним зубом и для получения более или менее точной поверхности. При фрезах с крупным зубом и при обдирочных работах подачи можно брать в 2—4 раза более указанных.
Глубина резания обычно берется в пределах от 2 до 12 мм. Сечение стружки зависит, как мы видели, от мощности станка, ширины его ремня, диаметра, шкива и передаточного'числа от шкива к шпинделю. Чем больше ширина ремня, диаметр шкива и отношение числа оборотов шкива к числу оборотов шпинделя, тем большего сечения возможно взять стружку. С другой стороны сечение стружйи обусловливается прочностью обрабатываемой детали, способами ее закрепления и требуемой точностью ее обработки. Чем деталь прочнее, чем крепление ее надежнее и чем меньшая требуется точность обработки, тем большее сечение стружки можно взять фрезой.	*
Кроме всего перечисленного, на выбор величины сечения стружки влияет конструкция самой фрезы, т. е. величина шага зубьев фрезы, величина их поднутрения и прочность оправки. Чем зубья фрезы крупнее, угол подну-229
трения их больше, а оправка прочнее, тем большее сечение стружки можно взять фрезой.
При чистовом фрезеровании сечение стружки обычно берется небольшое: глубина резания—в пределах от 0,05 до 1. мм, а подача—'в 2 раза меньше подачи при черновом фрезеровании. Небольшие сечения стружек берутся в этом случае потому, что только при них можно получить наибольшую гладкость и точность обрабатываемых деталей. Чем меньше сечение стружки, в особенности чем меньше величина подачи, тем большая достигается точность изделия. Величину глубины резания не берут меньше указан-  ных, потому что зубья фрезы при очень малой глубине легко тупятся, так как они при этом не режут, а скользят по поверхности изделия. Величину же подачи при такой обработке рекомендуется брать в пределах 0,01—0,05 мм. Скорость резания при чистовом фрезеровании берется возможно большая.
Точность обработки зависит также от прочности станка и способа его укрепления, от прочности изделия и его закрепления и наконец от прочности оправки фрезы. Чем прочнее станок и чем лучше он закреплен на фундаменте, чем прочнее изделие и чем прочнее оно закреплено на станке, чем прочнее оправка фрезы, тем Точность изделия выше. И наоборот, слабый станок, плохо закрепленный или вовсе не закрепленный на фундаменте, слабое, непрочное, легко прогибающееся изделие, слабое или даже неправильно сконструированное приспособление, неудовлетворительно закрепляющее изделие, тонкая и длинная оправка —все это сильно понижает точность обработки изделий и нередко делает недостижимой высокую точность последних.
Величины скоростей резания необходимо выбирать в зависимости от твердости обрабатываемого материала и величины выбранного сечения стружки. Скорость резания должна быть такой, чтобы фреза работала до своего затупления около 4 час. Величины рекомендуемых скоростей были даны выше в табл. 42.
Кроме общих причин, обусловливающих выбор величины скорости резания, на него влияют также и причины, вытекающие из самой конструкции фрезы, о которых подробно говорилось выше. Чем больше спираль зубьев, чем крупнее последние и чем больше их поднутрение, тем ббльшую можно взять скорость резания, и наобо^Яот.
Износ фрезы чаще всего вызывается следующими причинами: большой твердостью обрабатываемых материалов, слишком высокими скоростями резания, плохим и неправильным закреплением фрезы на оправке или в гнезде шпинделя и неправильной формой самой фрезы. Так например очень часто портят дорогие фрезы, применяя их при фрезеровании чугуна и стали, имеющих твердую наружную корку. В целях уменьшения изноей* -в этом случае необходимо предварительно либо отжигать изделия либо протравлять их в растворе серной кислоты. Износ, вызванный большой скоростью резания, обычно выражается в том, что зубья фрезы сильно нагреваются и быстро теряют свою твердость; этот дефект возможно уменьшить только путем понижения скорости резания до такой величины, ври которой износ не будет превышать нормальной величины.
Плохое и неправильное закрепление фрезы, происходящее оттого, что отверстие ее канала много больше диаметра оправки, приводит к тому, что фреза бьет и режет не всеми своими зубьями равномерно: двумя-тремя — сильно, а остальными — очень мало. Этот вид износа может также получиться, если оправка фрезы вследствие слишком большой ее длины и из-за того, 2ЯО
чю она сырая, некаленая, протбается и начинает бить, так что фреза режет несколькими своими зубьями. Оба эти недостатка очень часто встречаются в практике наших заводов и нередко являются причиной быстрого износа и даже поломки отдельных зубьев фрезы. Уменьшение износа в этом случае достигается точной пригонкой оправки к отверстию фрезы и применением закаленных, точно отшлифованных оправок.
Неправильность в форме зубьев, особенно в фигурных фрезах, вызываемая либо короблением фрезы во время закалки либо неправильной шлифовкой ее наружной поверхности и отверстия и наконец неправильной заточкой передней режущей грани зубьев, приводит к тому, что фреза или сильно бьет или быстро изнашивается. При этом также часто наблюдается поломка зубьев. Уменьшения этого вида износа и поломок нужно добиваться улучшением епбеобов закалки, применением точного шлифования зубьев после закалки и точной заточкой зубьев. В этом отношении весьма полезно такие дорогие фрезы, как червячные, шлифовать по профилю зуба после закалки.
Слишком редкая заточка зубьев фрезы также приводит к быстрому износу ее и к уменьшению точности работы. Уменьшения этих дефектов можно достичь своевременной заточкой фрезы. При нормальной заточке зубьев с их передней режущей грани снимается слой металла толщиной в 0,1 — 0,15 мм. В том случае, если работа велась тупой фрезой, зубья садятся настолько сильно, что при заточке требуется для получения острых кромок сточить не менее 0,25—0,5 мм. Последнее приводит к уменьшению жизни фрезы.
Фрезы фигурные, как модульные, так и червячные, обычно очень дороги, а поэтому в работе их надо нагружать меньшими сечениями стружек и выбирать меньшие скорости резания, что способствует более медленному их износу. С этой точки зрения полезно вести фрезерование двумя фрезами: грубое — черновой фрезой, а точное — чистовой фрезой, причем для чисто-в&го фрезерования надо оставлять небольшой слой металла, не более 0,25— 0,5 мм. Этим способом можно надолго сохранить дорогую фрезу, причем производительность фрезерования не только не уменьшается, но может быть даже увеличена.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
1.	Вывести формулу зависимости толщины и давления стружки от подачи на 1 зуб, глубины резания и диаметра фрезы.
2.	Определить расход энергии и время обработки изделия за 1 проход при следующих условиях: обрабатывается сталь средней твердости; ширина фрезерования— ПО мм; подача на 1 зуб —0,04 мм; диаметр фрезы — 150 мм; глубина фрезерования — 7,5 мм; число зубьев во фрезе — 30.
3.	Определить диаметр и построить цилиндрическую фрезу для черновой обработки при следующих условиях; ширина фрезерования—150 мм; подача на 1 зуб — 0,03 мм; отношение диаметра фрезы к глубине фрезерования — 40; работает одновременно в изделии 1 зуб; фрезеруемый материал — сталь средней твердости.
4.	Сконструировать дисковую фрезу диаметром в 175 мм и шириной в 50 мм.
5.	Сконструировать лобовую фрезу диаметром в 125 мм.
6.	Сконструировать дисковую пилу для разрезания изделия толщиной в 75 мм.
7.	Сконструировать концевую фрезу диаметром в 75 мм для черновой обработки стали средней твердости.
8.	Сконструировать угловую фрезу для фрезерования впадин зубьев цилиндрической фрезы диаметром в 200 мм.
9.	Сконструировать фасонную фрезу для фрезерования канавок в метчике диаметром в 50 мм.
,	’	231
10	Сконструировать модульную фрезу, Л1 = 5 мм.
11.	Сконструировать червячную фрезу, М =» 10 мм.
12.	Сконструировать цилиндрическую фрезу диаметром в 500 мм со вставными зубьями.
13.	Вывести зависимость производительности фрез от величины шага зубьев, применения спиральных зубьев, применения малых углов резания.
14.	Описать изготовление фрез, в частности цилиндрической диаметром в 150 мм, шириной в 25 мм, со спиральными зубьями.
15.	Описать изготовление червячной фрезы, М — 5 мм.
VI. СВЕРЛА.
1. Назначение и форма сверл.
Сверла служат для высверливания в изделиях отверстий. Для осуществления этого необходимо, чтобы либо сверло либо изделие вращались, совершая при этом движение вдоль своей оси. На сверлильных станках работа сверления обычно происходит так: изделие закрепляется неподвижно на столе станка, а сверло, закрепленное в шпинделе станка, вращается и подается на изделие. На токарных станках сверление осуществляется иначе: здесь сверло закрепляется неподвижно в суппорте станка и вместе с суппортом получает поступательное движение, в то время как изделие, закрепленное в шпинделе станка, приводится во вращательное движение.
Сверление на сверлильных станках дает отверстия малой точности, так как сверло может легко уходить в сторону от оси изделия, и отверстие всегда получается большего размера, чем диаметр сверла. Для получения в изделии точного отверстия необходимо, чтобы ось сверла и ось изделия совпадали по возможности точно. Сверлильными станками чаще всего пользуются при сверлении коротких отверстий.
Сверление на токарных станках в сравнении со сверлением на свер; лильных дает возможность получать отверстия большей точности, при условии, если изделие и сверло установлены и закреплены правильно. СверлеЙке на токарных станках часто применяется там, где надо получить длинные точные отверстия, как например в пушках, валах и т. п.
По своей форме сверла делятся на: перовые (рис. 191 и 193), пушечные (рис. 195) и спиральные (рис. 197 и 198). Сверло состоит из двух частей: режущей, на которой находятся режущие лезви%, инструмента, и хвостовой, которой сверло вставляется в гнездо шпинделя станка, на коем производится сверление изделия. Перовые сверла — самые простые по форме и процессам изготовления, а поэтому они часто применяются 'в тех случаях, когда надо быстро и дешево сделать сверло определенного диаметра, для изготовления отверстия невысокой точности. Пушечное сверло служит для сверления глубоких^ отверстий, как например в валах, пушках, ружьях и т. п. Спиральное сверло является наиболее распространенным инструментом, так как оно сверлит легко, быстро и достаточно точно.
2. Теория резания сверла.
На рис. 190 представлено сверло диаметром D. Рассмотрим силы, действующие на сверло во время его работы.
Сила Pt сопротивления металла вращению сверла, направленная nepj пендикулярно к режущим граням MN сверла, лежит в горй&онтальной пло^ скости и приложена в середине лезвия, на расстояния ~ от оси его. BeJ
232
личина этой силы выражается произведением площади, снимаемой лезвием стружки, на удельное давление резания. Площадь сечения стружки, снимаемая одним лезвием, равна произведению ширины стружки на ее тол-
щину, т. е:
D s 1 _
T.__T.O.S,
где s — подача сверла за один оборот его, а — толщина стружки, £
при-
ходящаяся на одно лезвие сверла.
Площадь сечения стружки, снимаемая двумя лезвиями, будет:
Г) • <;
F— 2 •	= 0,50 • s .ил£3.
4
Давление стружки, приходящееся на одно лезвие, равно:
Коэфициедт Д' берется в 6 раз более временного сопротивления обрабатываемого металла. Полное давление стружки на оба лезвия сверла составит:
2D = 2 • 1- • D • s •	0,5 • D • S • К.
1	4
<
Для того чтобы сверлом возможно было осуществить резание, , необходимо к шкиву станка приложить такую силу, которая давала бы вращающий момент, равный по_ величине вращающему моменту этих двух сил, приложенных к двум лез
Рис. 190.
виям сверла.
Вращающий момент станка выражается, как мы видели ранее, через: ширину ремня—В; усилие, передаваемое 1 мм ширины ремня,—р кг', диаметр шкива — О0; коэфициент передачи, от шкива к шпинделю — i и к. п. д. станка — k.
Все указанные величины связаны следующей формулой:
М=
В- р • Da- k 2-1
причем: k = 0,8 для всех обыкновенных сверлильных станков; k = 0,6 для радиальных станков; 1 = 0,04н-1.
Вращающий момент сил сопротивления Ри взятый относительно оси шпинделя и сверла, выразится так:
*	о
Приравнивая найденные два момента, получим:
LD2.s.K^B-p D^k о	z • i
833
откуда будем иметь:
£)2 . s ±	.
..	. '	1 ' К
Эта формула может служить для определения диаметра сверла при за- ( данных: подаче 5, ширине ремня, диаметре шкива и коёфициенте К давле- । ния резания, а также для определения подачи по диаметру сверла.	/
Если крутящий момент станка выразить через мощность его N в лошади- I ных силах и число оборотов п шпинделя в 1 мин., приняв к. п. д. станка I k = 0,6—0,8, то формула равенства моментов получит такой вид:
1	д/. Ь	<
-5-£>2.5.^=716200--------,	1
8	п	4
откуда имеем:	’	*
™	8 • 716200-А^- k 5 729 600 • N  k
D* -s =-------- л------- =----------------.
n-K	n • К
'Эта формула при заданных s,N,nn К может служить для определения наибольшего диаметра сверла.
Вторая сила Р%, действующая на каждое лезвие сверла, направлена перпендикулярно к лезвию и приложена также в середине его. Она представляет собой сопротивление металла сверлу при его подаче. Величина этой силы также составляется из произведения площади сечения стружки на удельное давление резания и выражается следующей формулой:
А &	т:
Разложим эту силу на две силы: Р3 и Р±. Сила Р± уравновешивается с такой же точно силой от второго лезвия сверла, а составляющая Р^, направленная вертикально, представляет собой величину вертикального давления стружки на лезвие сверла- и называется силой подачи. Эта сила по своей величине равняется:
р
«	2
где а — угол между лезвиями сверла, равный 90—180°. Сила Р3 действует на каждое из лезвий, и сумма этих сил дает полное вертикальное Давление стружки, а именно:
UZ=2Rsin4- = 2 • 4 D • $ • К• sin = — D • s • ЛГ-sin ®.	1
2	4	2	2	2
На эту силу давления рассчитываются шпиндель и зубчатая рейка, посредством которой производится подача сверла.
В пушечных сверлах а = 180°, и для них сила подачи будет;
W = ~ D-s-K-sin 90° = y£>-s./<-v	’
В обыкновенных перовых и спиральных сверлах а ==120°, а следовательно сила подачи для них равна:
Ц7 = -!-£> . s • К • sin 60°== D • $ • К- 0,866 = 0,433 > D  s  К.
Л
234
Расход энергии станка надо рассчитывать по сумме двух сил Pt или, иначе, по сопротивлению сечения стружки, снимаемой двумя лезвиями.
Обозначив среднюю скорость резания, считаемую по диаметру т. е. по расстоянию между точками приложения сил Р,, через 1Z, в л^/мин., получим для мощности станка следующую формулу:
0,5 D-s- К- К N=-------pTn 7<.i, л- с-
60 • 75 • k
где: k = 0,8—0,6; И = п - ~ • п — скорость резания в лт/мин., считаемая с 2
по среднему диаметру сверла; п — число оборотов сверла в 1 мин.
Расход энергии от силы подачи W надо рассчитывать на скорость подачи сверла. Общее выражение расхода энергии в этом случае будет:
.. W-s-n
60-75- 1000- k Л’ С”
где П — число оборотов сверла в 1 мин.; s—его подача на 1-оборот сверла.
Так как величины подачи берутся обычно в пределах s = 0,05 -г- 0,5 мм, то энергия, потребляемая силой подачи, получается небольшая,
Для пояснения этого решим два примера.
1. Пусть требуется определить наибольший диаметр сверла при сверлении стали на станке, имеющем ширину ремня 25 мм, диаметр шкива 50 мм, множитель передачи г=1, подачу сверла s==0,2 мм. Временное сопротивление на разрыв для рассверливаемой стали примем: <зд = 80 кг/мм2.
Так как в данном случае сечение стружки будет незначительным, то примем коэфициент давления /<"= 6	= 480 кг/мм2. Тогда:
4 • .S • р • £)0 • А 4 • 25 • 0,6 • 50 • 0,8
' D---------iT^Ts-------------Ь 48070^— 250 ММ>
или
D = У250	15,8 мм.
2. Пусть требуется определить величину подачи сверла и расход энергии при сверлении стали с = 80 кг/мм2. Сверло имеет Z)=50 мм, работает со средней скоростью резания У — 3 лт/мин. и с подачей s = = 0,3 .илг'оборот сверла. Угол а сверла—116°. Примем здесь	480кг/мм-.
Давление подачи выразится:
TVZ 1 ГЭ г.г • гпо 1-50-0,3-480.0,843 оплп
W — -~- D • s • к • Sin 58 ° =-------------------= 3040 кг.
* А	2,
Расход энергии будет равен:
кт ^D-s-K'Vr 0,5 - 50.0,3.480 -3
/V = _______________с = —--------------------= 3 л. с.
60-75-&	•	60-75-0,8
По опытным данным Полякова и Д. Смита величина крутящего момента на сверле определяется следующей формулой:
М = С  т71,8 • s0,7 кгмм,
235
где коэфициент С зависит от твердости и рода обрабатываемого материала. А по крутящему моменту определяется полезная мощность станка по форму »е:
	•	' ., М • п
N~~ 716 200 Л, С” где п-— число оборотов сверла в 1 мин.
Давление подачи рассчитывается по следующей формуле:
- U7 =	• dn'7  s° ° иг для стали,
W—C1- rf0,7 • 5°'75 для чугуна, где Cj зависят от рода и твердости обрабатываемых материалов. Величина подачи $ определяется формулой;
„ 3/—
s — С2у d, где С2 зависит от рода и твердости обрабатываемого материала. Приводим значения коэфиииентов C.Q и Са.
Обрабатываемый материал	С	Ci	С3
Г мягкая	66	220	0,09
Сталь 1 средняя	70	240	0,08
V твердая	80	260»	0,06
[ мягкий	32	148	' 0,11
Чугун < средний	40	185	0,10
1 твердый	50	220	0,08

Скорости резания, считаемые по указанных в табл. 92.
диаметру сверла, берутся в пределах,
ТАБЛИЦА 92.
Скорости резания при сверлении спиральными сверлами.
Обрабатываемый материал	Скорость резания л/мин.	
	Сверло из углеродистой стали	Сверло из быстрорежущей стали
(мягкий		14	20
Чугун 1 средний		10	15
1 твердый 		8	12	\
Г мягкая			16	25
Сталь средняя 		И t	20
(твердая ..... 		10	15
Медь красная		22	50
( мягкая 			18	40
Латунь | средняя		16	35
( твердая 			14	25
	30	40
236
Подачи резания, на 1 оборот сверла применяются на практике в соответствии с данными, приведенными в табл. 93.
ТАБЛИЦА 93.
Величины подачн резання (в миллиметрах) при сверлении спиральными сверлами.
Обрабатываемый материал		Диаметры сверл D	1—5	5 — 10	10 — 15	15-25	25 — 40	40 — 60	60 -100
Сталь, чу-гуа, бронза		Углеродистые сверла	0,05-0,1	0,1	0,1	0,15	0,2	0,25	0,275
		Быстрорежущие							
		сверла	0,05—0,1	о,1-	0,15-	0,2-	0,25-	0,3—	0,35-0,4
				-0,15	—0,2	-0,25	-0,3	—0,35	
Алюминий,		Углеродистые сверла	0,05-0,1	0,125	0,175	0,2	0,225	0,275	0,3
красная медь, ла-		Быстрорежущие							
тунь		сверла	0,05-0,15	0,15—	0,2-	0,25-	0,3—	0,35-	
				—0,2	—0,25	—0,3	—0,35	-0,4	0,4- 0,5
3.	Перовые сверла.
Первое сверло (рис. 191—193) применяется в наших мастерских довольно часто благодаря легкости и простоте его изготовления, а также большой прочности его. Им пользуются при сверлении дрелями, коловоротами, тре-
Рис. 191.
при
сверлении дрелью отверстий небольшого диа-
щетками, а также при работе на сверлильных и токарных станках. По форме заточки режущих лезвий различают сверла двусторонние (рис. 191) н односторонние
 Двусторонние перовые сверла применяются исключительно метра (не более 6 мм). Они режут при вращении в обе стороны, чем и вызвано их название.
Углы резания у этих сверл делаются равными 135°. В данном случае происходит не резание, а скобление, чем и объясняется трудность работы таким сьерлом. Боковые лезвия образуют между собой угол в 110—120° в диаметральной плоскости сверла. Длина лезвий и угол наклона их к оси сверла должны быть совершенно одинаковыми, так как в противном случае сверло при резании будет уходить в сторону. Задний угол наклонных лезвий берется 45°; а у'боковых лезвий он делается равным ^2==5—7°. Точность сверления зависит от длины боковых ребер сверла: если они короткие, то сверло дает неправильное отверстие, гйк как, не имея направляющих ребер, оно легко уходит в сторону; при длинных боковых ребрах возможно получение отверстия большей точности.
237
Размеры двусторонних сверл можно брать по таким данным. Диаметр £) = 0,5-ч-6 мм', d—G,&D. Толщина сверла в перемычке a = O,lD-j--j-0,1 мм-,	B = 2Z)-|- 10 мм', С=О + зА мм.
Длина и диаметр хвостовой части берутся ’ по гнезду дрели, в которое
вставляется сверло; очень часто хвост делартся квадратного сечения.
Одностороннее перовое сверло (рис. 192 и 193) является более совершенным инструментом, чем двустороннее. Его название вызвано тем, что оно режет при вращении в одну сторону. Легкость резания достигается
за счет того, что угол резания наклонных лезвий берется или равным или же
менее 90°. Последнее получается благодаря выточке, делаемой вдоль лезвия, или же посредством выгибания (при отковке сверла) режущего лезвия вперед, как это делается у токарных резцов (рис. 192, правая сторона).
Рис. 192.	*
л Плохим в смысле резания а местом режущего лезвия являет-I ся его перемычка bb, которая • представляет собой пересечение двух задних плоскостей обоих лезвий сверла; ее имеют все
перовые и спиральные сверла.
Сечение сверла плоскостью II—II, перпендикулярной к перемычке, дано на рис. 192, где задний угол у3 — 30°, а весь угол резания сверла в этом месте перемычки равен 3= 120-f-30— 150°, т. е. очень большой. Поэтому здесь
*
Рис. 193.
сверло не режет, а скоблит — шабрит—материал, и таким образом в этом Месте лезвия резание идет очень тяжело. Для уменьшения вредного действия перемычки ее стараются делать возможно короче, что достигается за счет уменьшения толщины сверла в указанном месте: обычно толщину сверла в перемычке делают не более Vs-ViO его диаметра. Задний угол в сечении I—I берется у—10°—15°—20°. Такая большая его величина делается для того, чтобы уничтожить трение между задней поверхностью лезвия и поверхностью изделия. Чем выше упругость обрабатываемого материала, тем больше должен быть задний угол. Поэтому для чугуна и 238
твердой стали его следует брать от 10° до 15°, а для мягкой стали и меди— от 15° до 20°. У боковых режущих ребер задний угол берется: у2 = 5—10°.
Угол между режущими лезвиями делается в пределах от 90° до 140°, причем малые углы, дающие уменьшение давления подачи на сверло, применяются для сверл малого диаметра, а большие углы-—для сверл крупных размеров, чтобы придать сверлу большую прочность. В практике этот угол берут средней величины —116—120°, что для всех материалов дает удовлетворительное резание.
Длина лезвий и углы их наклона должны быть совершенно одинаковыми, так* как только при этом условии получается правильное точное отверстие, равное диаметру сверла, и сверло во время работы не уходит в сторону. Если же лезвия при одинаковом наклоне их к оси сверла будут разной длины, то центр последнего сместится в сторону, и сверло даст отверстие большего диаметра. Увеличение отверстия будет равно удвоенной величине смещения центра сверла. Так например, если центр сверла сместить от оси последнего на 0,1 мм, то отверстие выйдет на 0,2 мм больше диаметра сверла. Если углы,наклона обоих лезвий к оси сверла различны, то различны и силы подачи на каждом из лезвий (силы Р3), вследствие чего сверло будет все время уходить в сторону лезвия, имеющего больший наклон к оси сверла. Последнее объясняется тем, что на это лезвие давление
со стороны обрабатываемого материала меньше (величина Р$ — Р% sin для него меньше, чем для другого лезвия).
Эти два требования относятся в равной мере ко всем видам сверл.
В целях сохранения сверлом его диаметра в течение длительного времени на каждом из его лезвий делается узенькая цилиндрическая фаска е, шириной в 0,2 мм. Для того чтобы сверло лучше центрировалось и давало более точные и длинные отверстия, следует боковые ребра А выполнять длинными. Чтобы боковые и длинные ребра сверла не производили трения о поверхности высверливаемого отверстия, необходимо диаметр всех сверл делать уменьшающимся к хвостовой его части. Уменьшение делается в пределах 0,001 длины А режущей части сверла; следовательно при длине А~ 100 мм уменьшение диаметра должно быть равным 0,1 мм. Это уменьшение способствует более легкому вращению сверла в отверстии. По мере стачивания сверла его диаметр уменьшается, но такое уменьшение для столь мало точного режущего инструмента, как сверло, считается допустимым.
Сверла, диаметром больше 25 мм, делают с поперечными выточками на лезвиях, служащими для ломки стружки.
Конструктивные размеры сверла рис. 193 берутся по следующим формулам:
7Э - : 3:- 7 5 мм	— 1,5 О -ф 15 мм
-	' /2 - ио длине рассверливаемого отверстия плюс 10—25 мм
При длине изделий, не превышающей тройного их диаметра, можно брать:
/2== 2 D -ф 20 мм
= длине принятого конуса d = 0,8 D
а = 0,1 D -]  0,2 мм
Ь = 0,15 D 4- 0 5 мм с = 0,2 D -ф!,5 мМЬ e-=0,2fD
Конус выбирается тйким, чтобы наибольший диаметр его Do либо был равен диаметру D сверла либо был меньше его не более, чем на 5—6 мм. Номер конуса определяется, по следующей эмпирической зависимости: № конуса ~ 0,17).
Наиболее употребительные размеры односторонних сверл даны в табл. 94.
ТАБЛИЦА 94.
Размеры перовых односторонних сверл.
D	3	5	10	15	20	«А 30 .	40	50	60	70	80	90	100
L	100	по	136	170	210	265	325	356	448	478	586	616	646
п	0	0	1	2	3	4	5	5	6	6	7	7	7
D,	9,21	9,21	12 24	17,98	23,83	31,54	44,73	44,73	63,76	63,76	83,05	83,05	83,05
а	2,4	4	8	12	16	24	32	40	48	56	64	72	8)
к	20	25	30	40	45	60	75	90	105	12 »	135	150	165
1,	25	30	40	50	60	80	юо	120	140	160	180	200	220
	59,5	59,5	65,5	78,5	98	123	155,5	155,5	217,5	217,5	295,3	295,3	295,3
а	0,5	0,7	1,2	1,7	2,2	3,2	4,2	5,2	6,2	7,2	8,2	9,2	10.2
b	1,0	1,25	2,0	2,75	3,5	5,0	6,5	8,0	9,5	11,0	12,5	14,0	15,5
с	2,1		3,5	4,5	5,5	7,5	9,5	11,5	13,5	15,5	17,5	19,5	21,5
Вставные перовые сверла (рис. 194) применяются для сверления длинных каналов большого диаметра, например в пушках, снарядах, валах и т. п. Эта конструкция сверла удобна и эконо-
мична, потому что режущая пластинка может быть изготовлена из небольшого куска плоской стали. Такое сверло закрепляется в оправке. Чтобы оно давало короткие стружки, на его лезвиях делают поперечные выточки шириной в 3—5 ММ. Для
।	придания сверлу большей прочности угол
л—-------------------, __J— наклона между лезвиями берется в 110—
1«л
I	Закрепление сверла в оправке осуще-
ствляется одной или двумя конусными
Рис. 194.	шпильками или же винтами диаметром
в 5—12 ММ.
Конструктивные размеры рассматриваемых сверл берутся такие:
D = 25 -г-150 мм d =0,8 D I = 0,5 Z) -J- 50 мм а = 0,5 j/l)
dx~ Vd
Конусность шпильки— 1/зо
Угол резания берется: для твердых металлов — 90°; для мягких-—75 — 80°, для чего на режущей грани делается углубление-канавка. Задние углы лезвий: у» 10—15°; на боках 12=»=5—10°.
Затачиваются эти сверла со стороны лезвий, причем сохраняются их наклон и длина.
240
4.	Пушечные сверла
Пушечное сверло (рис. 195) применяется для получения точных и гладких отверстий, а также для сверления длинных отверстий. Точность сверления достигается благодаря хорошему направлению сверла, так как оно соприкасается с отверстием в режущей своей части по полуокружности. Точность обработки отверстий при сверлении их пушечным сверлом может быть получена в пределах 0,02—0,03 мм, поэтому многие отверстия можно обрабатывать только одними пушечными сверлами, без применения разверток.
Единственный недостаток этих сверл тот, что они дают большое трение своими направляющими поверхностями, что делает резание тяжелым. Неко торые заводы для уменьшения этого трения делают на направляющей поверхности сверла одну или две фаски, оставляя направляющие ленточки-фаски по 2'—3 мм шириной, .за собой получение менее точных и менее гладких отверстий.
Угол резания пушечных сверл 'делает*'я равным 90°, зад^ ний угол 7—5—7°. Конструктивные размеры этих сверл берутся такие;
/3 = 3-4-100 мм
d = 0,9 Z)
Zj = 2 D -J- 50 мм
ls — по длине отверстия
е — 0,02 D + 3 мм
При очень длинных отверстиях сверло вставляется в оправку, причем головка Z2 делается длиной в 100 — 150 мм.
При отверстиях длиной менее 6D рекомендуется брать;
-{-150 мм и L— 5£)-{-200 мм.
Режущее лезвие сверла применяется различной формы — плоское, коническое и полукруглое — в зависимости от требующейся формы дна отверстия.
Резание пушечными сверлами производится при вращающемся изделии и неподвижном сверле, закрепляемом в суппорте станка и имеющем подачу или от задней бабки или от суппорта и ходового винта.
Для сверления малых и длинных отверстий, как например в ружейных стволах, применяется сверло, изображенное на рис. 196. Это сверло имеет одну широкую прямую или спиральную канавку, глубиной до центра сверла. Режущее лезвие его прямолинейное. Центр сверла смещен относительно его оси и лежит ближе к режущему лезвию на величину 0,2 -4-0,25 D. Такая конструкция лезвия дает- в изделии выступ в середине, который явл/тется для сверла хорошим направляющим. Смещение центра сверла
16 М. А Соколов.	.	241
делается большим для обработки мягких и малым — для обработки твердых металлов. Чтобы уменьшить трение сверла, на его боковой поверхности часто делают три направляющие ленточки; первая из них — режущая — берется шириной в 0,25—0,5 'мм, вторая и третья — шириной в 3,5 мм. Поверхность сверла между венточками спилена, и в этих местах собираются мелкие стружки,, благодаря чему поверхность отверстия получается более гладкой.
При больших диаметрах (более 25 мм) лезвие сверла делается ступенчатым, что дает дробленую, ^короткую стружку.
Описываемое сверло состоит из головки и трубчатой оправки, в которую впаивается головка. Первая делается из быстрорежущей стали, вторая — из поделочной.
Длина головки берется l^—D -j- 50 ММ', длина /2 оправки и хвостовой части делается равной длине отверстия плюс 100—200 мм.
Режущие лезвия при вершине сверла должны быть наклонены под одинаковыми углами к его оси, чтобы сверло во время работы не могло отклоняться в сторону. Угол а при вершине сверла берется в 116—118°.'
Оправка делается той же формы, что и головка. Чаще всего ее изготовляют из стальной трубы, выгибая ее сечение по форме сечения сверла. Для лучшего охлаждения сверла в его корпусе фрезеруется канавка, и в нее впаивается медная трубка, которая служит для под
вода к лезвию охлаждающей смазки, подаваемой под давлением до 50 ат.
Рассматриваемое сверло работает, как пушечное: во время резания оно остается неподвижным, имея подачу, а изделие вращается.
Рис. 197.
5. Спиральные сверла.
Основные конструкции. Спиральное сверло (рис. 197 и 198) в смысле легкости резания является наиболее совершенным инструментом. Такое его свойство достигается тем, что передние режущие грани сверла наклонены к его оси посредством применения спиральных канавок Наклон этих канавок к оси сверла делается в 20:—30°, благодаря чему угол резания лезвий сверла получается от 70° до 60°, что и сообщает инструменту легкое резание. Но к сожалению угол резания не постоянен по всей длине режущих лезвий kb (рис. 198 — справа), а увеличивается по мере приближения к центру сверла, и у точек *bb перемычки он равен 90°, так как в этих точках передние режущие плоскости режущих лезвий сверла получаются вертикальными, т. е. без всякого наклонения назад. Вследствие этого центральная часть сверла (у точек bb) режет тяжелее, чем наружные части (у точек kk). К ухудшению резания в центральной части сверла добавляется ухудшение его по всей длине bb — ребра перемычки — вследствие того, что угол резания по этому ребру, как было выяснено для перового сверла, получается около 150°.
При такой величине угла резания эта часть сверла не режет, а скоблит материал, причем во время работы она сильно нагревается и быстрее тупится, чем остальные части лезвия. Для уменьшения вредного влияния перемычки толщину ее надо брать возможно малой—не более 0,125 D. Кроме 242
того в больших сверлах (более 25 мм) толщину перемычки следуе. уменьшать посредством специальной заточки наждачным кружком, как показано на рис. 200. Эти заточки должны быть совершенно симметричны но отношению к центру сверла, иначе при несимметричном их положении давление стружки на лезвия окажется неодинаковым, и сверло будет уходить в сторону.
Задние углы у режущих лезвий сверла получаются заточкой задних плоскостей по коническим поверхностям. Такая заточка производится на специальных станках, которые устроены так, чтобы получить в сверле прямые режущие лезвия с углом между ними в 116° и с задними углами в пределах 6—30°. Это требование достигается тем, что задние поверхности лезвий затачиваются по коническим поверхностям (рис. 199й) двух симметрично расположенных конусов с углами при вершине в 26°. Оси этих конусов взаимно перпендикулярны и расположены в плоскостях, параллельных поперечной оси сверла, иа расстоянии	D от средины
линии сверла. Вершины конусов находятся от оси сверла на расстоянии
Рис. 198.
1,9 D. Благодаря такой заточке задних поверхностей лезвий и получаются: прямые режущие лезвия, угол при вершине сверла в 116° и (вследствие смещения осей конусов на	D относительно центра сверла) доста-
точно большие задние углы, причем величина их изменяется, уменьшаясь от центра (от перемычки) к краям k,k режущих лезвий. Так если взять сверло в 40 мм диаметром, то задние углы его в различных расстояниях от центра получаются примерно такие: на расстоянии 5 мм—30°, 10 мм— 22°, 20 мм—-15°, 30 мм — 13°, 40 мм— 10°.
Правильная заточка режущих лезвий должна быть такой, чтобы они были прямолинейны и давали линию перемычки bb, наклоненную к режущим лезвиям под углом в 55°.
Таким образом со стороны его режущих свойств рассматриваемое сверло нельзя признать идеальным инструментом: оно режет хорошо только наружными краями kk, центральной же своей частью (перемычкой bb) оно режет плохо и тяжело, вследствие чего эта часть быстрее всего изнашивается и тупится.	g
Чтобы получать при всех заточках сверла постоянный его диаметр, на боковой цилиндрической поверхности его режущие ребра снабжаются фасками е, имеющими цилиндрическую поверхность. Эти фаски кроме того дают сверлу хорошее направление, вследствие чего отверстия получаются достаточно правильными по длине и диаметру. Ширина фесок берется примерно по формуле: е— 0,45 ]/£).
16»	243
Позади ф»со.< •.'Тлнлиндричес ких поверхностей лезвий сверла снимается слой толщиной с, чтобы уменьшить в этих местах трение цилиндрической части сверла о стенки отверстия. Глубина снимаемого .слоя с составляв! примерно: с —'-0,125 ЛГТ).
Вследствие того, что в больших сверлах ширина цилиндрических фасок е довольно значительна, а меньше их делать нельзя (иначе боковые лезвия быстро затупятся, и сверло потеряет свой диаметр при переточках), задний угол фасок по их ширине получается равным нулю. Поэтому поверхности фасок е подвержены большому трению, что вызывает истирание и изнашивание последних и более тежелое резание. Изнашивание особенно сильно проявляется в углах kk пере
Рис. 199.
сечения наклонных режущих лезвий с боковыми спиральными режущими лезвиями. Для уменьшения этого существенного недостатка весьма полезно делать фаски е у краев kk лезвий узкими, шириной не более 1 — 2 мм, стачивая вручную на длине примерно 5—10 мм от
Рис. 200.
краев kk. Исходя из этих же побуждений, Инструментальный трест делает по всей длине боковых спиральных лезвий на задней поверхности их (т. е. на фасках ё) спиральные каназки глубиной в 1 — 2 мм и шириной в 2—3 мм. Такое изменение конструкции боковых лезвий сообщает им достаточно большой задний угол, и вместе с тем оставшиеся позади канавок части фасок е дают сверлу достаточно хорошее направление. В результате сверла режут с меньшим трением и значит-—легче и с большой скоростью резания.
В целях повышения прочности сверла толщина перемычки а увеличивается по направлению к хвостовой части на 1 мм на каждые 100 мм длины режущей части. Чтобы при таком уменьшении глубины канавки получить то же ее сечение, или увеличивают шаг спирали к хвостовой части или же делают канавки шире, изменяя для этого угол установки фрезы по отношению к оси сверла.
Во избежание большого трения боковой поверхности сверла о стенки отверстия (что может вызвать нагревание и поломки сверла при сверлении длинных отверстий) сверло делается на конус, с уменьшением его диаметра 244
к хвостовой части на 0,001 А, или на 0,1 мм па каждые 100 мм его длины. Вследствие такого уменьшения диаметра сверла оно после многих заточек дает по сравнению с новыми сверлами меньшие по диаметру отверстия.
Угол наклона спиральной канавки к оси сверла берется в зависимости от диаметра сверла в пределах от 20° до 30° согласно данным следующей таблички (рис. 199 а и Ь).
Формы канавок сверла должны быть выбраны так, чтобы их объем был достаточно велик, чтобы стружка могла свободно в иих помещаться и чтобы режущие лезвия получались прямолинейными. Наиболее простая по форме фреза, дающая удовлетворительную форму канавки и прямолинейные лезвия, была показана на рис. 156 (фигурная фреза).
Спиральные сверла у нас нормализованы ОСТом, по таблицам которого их и следует строить. Для определения размеров сверл можно пользоваться следующими формулами.
Сверла с цилиндрическими хвостами (рис. 197) делаются малых диаметров: D-- 0,2-г-30 ММ', d— D—0,5-т-1 мм.
Длины частей сверла определяются так:
короткое	удлиненное
= ID 4- 1@ мм	25 мм
/.= 10.0-}-30 мм	13= 0,25О-}-7 мм
L = 80 4- 80 мм.
Сверла с коническими хвостами делаются (рис. 198) для диаметров D — 3-4-80 мм.
Длины их принимаются в таких пределах:
1г = 50 4- 50 мм при О = 3 -т- 30 мм = 2,50-}-125 мм „ D= 30 ч-80 мм
12 — в соответствии с номером конуса
Диаметры сверл берутся: при D — 0,2-ь-5 мм—через 0,1 мм\ при £? = 5-ч—10 ММ — через 0,5 ММ\ при £)== Ю-т-80 мм —через 1,2 и 3 мм.
Размеры спиральных сверл даны в табл. 95—97, взятых из норм ОСТов.
ТАБЛИЦА 95.
Размеры спиральных коротких сверл с цилиндрическим хвостом (по ОСТ 444).
D	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	1,2	1,5	2	2,5	3	3,5	4	5	6	7	8	9	10	11	12
L	26	28	30	30	32	35	38	40	42	50	55	62	70	78	85	100	105	115	120	130	135	145	150
If	12	14	15	15	18	18	20	20	22	25	30	35	40	45	50	60	65	70	75	80	85	90	95
ТАБЛИЦА 96.
Размеры спиральных длинных сверл с цилиндрическим хвостом (по ОСТ 443)
D	2	3	4	5	6	7	8	(О 1	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
L	95	ПО	125	140	150	155	165	170	180	195	210	225	235	250	265	285	205	ЗЮ	320
li	40	55	70	85	90	95	100	105	110	120	130	140	150	160	170	180	190	200	205
l3	—	—	—	—		——	—	—	—	10	10	12	12	12	12	15	15	15	15
h	55	55	55	55	60	60	65	65	70	60	65	65	65	70	75	80	80	85	90
245
I АБЛ ИЦ \ 97.
Размеры спиральных сверл с коническим хвостом (по ОСТ 445).
О	3	ь	3	10	15	20	25	30	35	40
№	1	1	1	I	1	2	3	3	4	4
L	130	- 145	170	180	205	245	295	320	370	380
zi J	6Э	75	90	100	125	150	175	200	220	230
Z2 '	.—	» 		12	12	12	12	15	15	15	15
^8	65,5	65,5	65,5	65,5	65,5	78,5	.98	98	123	123
а	0,5	0,85	1,2	1,7	2,0	2,7	3,1	3,8	4,7	5,5
е	0,5	» 0.5	1,0	1,0	1,0	2,0	2,5	3,0	3,5	3,5
L	0,1	' 0,1	0,3	0,4	0,4	0,6	0,6	0,7	0,8	0,8
Выточка /3 делается для того, чтобы при шлифовке обеих частей сверла -> режущей и хвостовой — наждачный круг имел выход и не задевал соседней части. Диаметр выточки берегся,в пределах:
Рис 201.
d = D — 0,5 мм при D <у 24 мм d-= D — 1 мм „ D > 24 мм
«
Сверла витые из полосовой или фасонной стали изображены на
рис. 201. Они просты в изготовлении, так как скручиваются в нагретом
докрасна (800—900°) состоянии, а затем обтачиваются на токарном станке.
Вследствие малого своего сечения эти сверла слабее спиральных сверл и поэтому при больших подачах и твердом материале сильно пружинят,
давая при этом меньшую точ-	рис. 202
ность, чем спиральные. Они
особенно ценны при сверлении маршалов гонких, как листы, в ко)ель-ных работах.
Центровые сверла (рис. 202—204) применяются для сверления центро-
вых углублений в изделиях. Формы
Рис. 203
центровых отверстий изображены на рис. 205 и 206. Форма рис. 205 наиболее проста и применяется для простых, неточных изделий. Форма рис. 206—улучшенная; отверстие .имеет предохранительную зенковку, вследствие чего забоины краев отверстия основной зенковки невозможны.
Размеры центровых отверстий, определяемые в зависимости от £)0 изделия, даны в табл. 98. Диаметр фаски берется £>1 = 1,5 D.
Центровые сверла делаются или простой формы (рис. 202) или же комбинированной (рис. 203 и 204). Последние две формы лучше, так как дают с одной операции сверления требуемое отверстие. Первая форма
246
45	50	55	60	65	70	75	80	90	100
4	5	5	5	5	6	6	6	7 *	7
395	440	450	460	470	520	520	520	625	625
245	255	265	275	280	280	280	280	310	310
15	15	15	15	15	15	15	15	15	15
123	155,5	155,5	155,5	155,5	217,5	217,5	217,5	295,5	295,5
5,9	6,5	7,0	7,6	8,3	8,9	9,5	9,5	11,2	12,5
3,5	3,5	3,5	3,5	3,5	4	4	4	4	4
0,9	0,9	' 1,0	1,0	1,0	1,1	1,1	1,1	1,2	1,2
ТАБЛИЦА 98.
Размеры центровых отверстий.
				О сч	О OQ	сч	О	°	О о »“<	О ю	2001	О Ю сч
Z>0	О)			сч Т““1	i 20- 1		1 О со	1 । 42 —	1 о __Ч?_	о оО	I о	;150— !	- 1 о о еч
d	0,5	0,75	1	1,5	2	2,5	3	4	5	6	8	12
D	1,25	1,9	2,5	3,8	5	6,3	7,5	10	12,5	15	20	30
L	1,4	2,1	2,3	4,1	5,5	6,9	8,3	11,0	13,7	16,5	22	33
1	0,7	1	1,8	1,9	2,5	8,1	3,8	5	6,3	7,5	10	15
а	0,3	0,4	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	1,0	1,2	1,4	1,8	2,6
а°	60	60	60	60	60	60	60	60	70	70	90	90
делается со спиральными канавками, вторые две — с прямыми. Канавки в сверлах первой формы получаются фрезерованием фрезами, принятыми для фрезеровки спиральных сверл; ка-
навки в сверлах второй формы — фрезами угловыми в 65—75°.
Угол между лезвиями делается в 116°, а угол конусной части сверла берется либо в 60° либо в 90°, причем то или иное значение выбирается в соответствии с углами конусов центров стан-
Рис 205.	Рис. 206.
ков.
247
Размеры центровых Рис. 202 — 3d Р 7 мм
L ~3d-± 20 мм
сверл определяются по Рис. 203
/t = 1,5rf 4- 0.4 мм “ 1 Orf -j— 30 мм
D szz 3d -j- 1 мм
Размеры центровых
сверл по DIN даны в
следующим формулам Рис. 204
Zj = 1,5 d 4- 0,3 мм
/2 »= 1,25с/ 4- 0,2 мм
L = 10 d 4-35 мм
D =2,3d
£>! = 4 d 4 2 мм
табл. 99.
ТАБЛИЦА 99.
Размеры центровых сверл.
* 	  "	d	 0,5	0,75	1	1,5	2	2,5	3	4	5	6
Рис 202	L	23	24	25	28	30	32	35	40	45	50
	h	8	9	10	11	12	14	16	19	22	23
	L	35	37	40	45	50	55	60	70	80	90
Рис. 203	h	1,2	1,5	1,9	2,6	3,4	4,2	5	6,4	7,8	9,4
	D	2,5	3,5 _ *	4	5	6	8	10	12	14	18
	L	40	42	45	50	55	60 1	► 65	75	85	95
	h	1,2	1,5	1,8	2,6	3,4	4,2	5	6,4	7,8	9,2
Рис. 204		0,9	1,2	1.3	2 ’	2,6	з.з	3,9	5,2	6,5	7,8
	п	1,3	1,9	2,5	3,8	5	6,3		10	12,5	15
	-		-	— _	—	—		™ —	—-				- — -
		4	5	6	8	10	12	14	18	22	25
Центровые сверла, несмотря на малую длину их режущей части, нужно также делать с обратным конусом, т. е. с уменьшением диаметра к хвостовой части. Это уменьшение следует брать в прецелах 0,05—0,1 мм. Если же сделать их цилиндрическими, то во время работы их боковая поверхность будет подвержена большому трению в отверстии, вследствие
чего сверла часто ломаются
6. Изготовление сверл.
Материалом для сверл обычно служат: углеродистая сталь № 10 и 12, а также быстрорежущая сталь. Последняя предпочтительнее, так как дает возможность работать с большими скоростями резания и большими пода-248
a
-j
чэми и кроме 101 о из1 отопленные из нее сверла отличаются большей стойкостью. Материал для .изготовления сверл рекомендуется брать с припуском в диаметре на величину, равную 0,050-)- 2 мм. Такой припуск дает возможность снять при обработке весь обезуглероженный слой стали. Сверла готовятся по 2-му классу точности.
Для получения экономии в стали применяются наварные сверла из быстрорежущей стали, причем хвостовая их часть делается из машиноподелочной стали. Наиболее удобный и распространенный для этой цели способ сварки--электрическая сварка встык.
Изготовление сверл ведется в порядке следующих операций: отрезка стали, рихтовка (правка ее), центровка, токарная обточка, фрезеровка хвоста, фрезеровка спиральных канавок и спинки, клеймение размеров, закалка, шлифовка и точка. Первые пять операций осуществляются обычным спо-собой, изложенным при изготовлении фрез.
Для сверл диаметром менее 50 мм фрезеровка канавок
производится за 1 проход, а для сверл диаметром более 50 мм — за 2 прохода. Во избежание прогиба сверла во время фрезеровки необходимо его поддерживать домкратиком.
Фрезеровке спинки подвергаются сверла диаметром, начиная cD = 12 мм и более. У сверл меньшего диаметра спинки не фрезеруются, а снимаются после закалки шлифованием наждачным кружком. Фрезеровка чаще всего производится или концевыми фрезами (рис. 207) или же угловыми, работающими по тому же принципу. Некоторые заводы фрезеруют спинки сверл специальными фигурными фрезами с вогнутым режущим профилем, причем эта вогнутость должна соответствовать выпуклости спинки сверла, как это изображено иа рис. 208. Размеры таких фигурных фрез можно брать следующие:
D — 0,5 Do -|- 40 мм (£>0 - диаметр фрезеруемого сверла) А = 0,5Г>0-|-14 мм d — 0,3 D мм z^~.	10
л
0
0
Рис, 207.
Рис. 208.
При закалке крупных сверл калится только режущая их часть, хвостовая же часть калке не подвергается, В сверлах малого диаметра (не более 2 мм) закалке и сильному отпуску хвостовую часть, чтобы скручивалась во время работы сверла. Для уменьшенйя
полезно подвергать она не гнулась и не коробления сверл рекомендуется нагревание их производить в вертикальном положении. Охлаждение сверл с D < 10 мм лучше производить между двумя стальными или чугунными плитами, покрытыми маслом или водой, чтобы уменьшить их коробление. Охлаждение сверл ббльших диаметров производится обычным их погружением в масло или воду в вертикальном
249
положении. Сверла быстрорежущей стали охлаждаются в маслах, мазуте и в расплавленном свинце до 500—600°, сверла из углеродистой стали—в воде При закалке сверл'малого диаметра надо особенно серьезно следить за высотой температуры нагревания и временем нагревания, так как излишне высокая температура и чрезмерно продолжительный нагрев приводят к крупнозернистой структуре стали, что делает сверло хрупким и ломким в работе. Для увеличения вязкости и вместе с тем твердости сверл из быстрорежущей
стали полезно давать им отпуск при 500—550°, если закалка перед этим производилась при температурах около 1250 — 1275°, а для сверл из углеродистой стали--при 200—250°.
Рис 209.
Как уже говорилось, у малых сверл, диаметром менее 12 мм, спинка вышлифовывается наждачными кружками. Сверло при этом поддерживается
подставкой в таком положении, при котором у него остается нетронутой
ленточка. Кружок своим трением прижимает сверло к подставке и, при вращении сверла по спирали, снимает с него затылок-спинку. Движение стола станка вместе со сверлом совершается вручную.
Точка режущих лезвий должна производиться на специальных станках, один из которых изображен на рис. 209. Сверло кладется на подставки т и п суппорта D, который вращается вокруг оси АВ, наклоненной к плоскости шлифоваль-
Рис 210.
ного круга под углом в 13°, чтобы конус, образующий задние поверхности лезвий сверла, имел угол при вершине в 26°. Вершина конуса А находится на расстоянии 1.9D, что дости-1 ается отодвит анием суппорта D и его подвижной губки Е от неподвижной губки F на расстояние между последними, равное диаметру сверла D. Вслед
ствие такой установки сверла ребро перемычки оказывается под углом в 55°
к направлению режущих лезвий (рис. 210). Чтобы получить эксцентрическое положение осей образующих конусов относительно осевой плоскости сверла, его опирают передней режущей плоскостью на ребро особой
250
планки ni, которая привертывает ин спереди опорной колодки суппорта, ка„ это видно на рис. 210. При заточке задних поверхностей лезвий сверла оно кладется на колодки т и п суппорта и хвостовой частью упирается в упор Р, регулируемый точным установочным винтом S (рис. 209). Каждое лезвие сверла затачивается отдельно, причем во время заточки нижний конец суппорта D поворачивают влево и вправо, чтобы получить у лезвия коническую заднюю поверхность. Вторым узким кругом Ц72, полукруглой формы, производятся выточки для уменьшения толщины сверла в перемычке. Проверка пра-гильности длины лезвий и углов между лезвиями производится шаблоном, способом, показанным на рис. 211.
Рис. 211.	Рис 212
7. Работа сверлами.
Скорости и подачи резания при работе на сверлильных станках берутся в соответствии с данными, приведенными в табл. 92 и 93. Если же работа ведется на токарных станках, где изделие вращается, а сверло получает поступательное движение по	&
оси изделия, то скорости резания можно увеличивать против указанных в таблицах на 25—5О°/о, сохраняя величины подачи сверла неизменными.
Сверла (особенно малых размеров) чаще всего ломаются при работе на малых скоростях и больших подачах. Для уменьше-
Рис. 213.
ния этих поломок скорости резания рекомендуется брать возможно большими, а подачи малыми.
Затупление сверла происходит по двум причинам, от чрезмерно большой подачи, вследствие которой затупляется вершина — перемычка — сверла, и от чрезмерной скорости резания сверла, из-за которой тупятся края тезвий. Последний вид затупления особенно часто имеет место в крупных сверлах (более 20 мм) с широкими ленточками-фасками Чтобы уменьшить 251
чго затупление, полезно ширину этих ленточек, у самою края лезвий, уменьшать в 2~—3 раза. Таким способом трение сверла уменьшается почти на половину, что дает возможность на столько же повысить скорость
резания.
Точность работы сверла в значительной степени зависит, какими видели выше, от правильной заточки лезвий. Необходимо, чтобы оба лезвия были совершенно одинаковой дли
ны и одинаково наклонены к оси сверла. При несоблюдении этих условий отверстие получается большей величины, косое, и сверло уходит в сторону так, как это изображено на рис. 212.
Кроме указанного на точность сверления влияет точность совпадения осей шпинделя станка и самого сверла. Только при выполнении этого требования возможно получить необходимую точность сверления.
На~ точность работы сильно йлияют также прочность и правильность закрепления сверла в шпинделе станка и прочность самого станка. Высокая
точность сверления может быть достигнута
только при правильном и прочном закреплении сверла и при условии, что сверло не бьет и не прогибается. Прочность станков обусловлена прочностью станины, стола и шпинделя.
Для получения правильного и прочного закрепления сверла в шпинделе станка применяются конусные патроны (рис. 213 а и Ь), к которым сверла должны быть точно и плотно пригнаны. Величина этих патронов берется по номерам и размерам конусов, данные которых приведены выше, при рассмотрении концевых фрез.
Для сверл с цилиндрическими хвостами применяются так называемые самоцентрирую-щие патроны вида, показанного на рис. 214. Патрон состоит из трех губок, которые, двигаясь по наклонным стенкам корпуса, могут сближаться и расходиться. На наружной поверхности губок нарезана резьба с навертываемым на нее кольцом Ь. Это кольцо соединено с втулкой с, которая верхним своим концом навертывается на корпус, а нижним
Рис. 215.
зубчатым получает вращение от ключа е с конической шестеренкой d. При вращении ключа е вращается втулка с, а с ней вместе и кольцо Ь, благодаря чему губки патрона сближаются, закрепляя хвост сверла.
252
На рис. 215 показан патрон для быстрой смены сверл на-ходу, без остановки станка. Сверло вставляется в гильзу А, которая скрепляется с корпусом патрона В посредством двух шариков С, прижимаемых к гильзе А муфтой D. Если эту муфту несколько приподнять, как изображено на правой стороне рисунка, то шарики С под влиянием центробежной силы выкатываются наружу и этим освобождают гильзу А, которая падает вниз вместе с инструментом. Вставив в корпус новую гильзу с новым инструментом, двигают муфту снова вниз, и шарики С, входя в углубления в гильзе, закрепляют ее в корпусе патрона. Передвижение муфты вверх регулируется стопорными винтиками, а случайное ее поднимание устраняется пружинными
упорами Е. Такие быстродействующие патроны применяются и для друтих вращающихся инструментов, как метчики, развертки, зенкеры, концевые фрезы и т. п.
Чтобы сверлить без разметки, а также чтобы сверло при сверлении не уходило в сторону, а давало точное по размерам и положению отверстие, применяются кондуктора с направляющими втулками, через которые и производится сверление изделий, как это показано на рис. 216.
Направляющие втулки (а, ей/) делаются из твердой стали, хорошо закаливаются и точно шлифуются. Они могут быть или постоянными (как например а) или сменными (как е и /), когда оии меняются в зависимости от диаметра инструмента. На фигуре D сменная втулка п вгоняется в постоянную втулку щ. Постоянные втулки запрессовываются в корпус кондук-
253
i.>pa, а сменные — вставлякися в нею ог-руки и закреплявшем винтиками или шпильками*. ,
В случае необходимости • выполнить сверловку больших отверстий на малых станках надо вести ее несколькими сверлами последовательных размеров, начиная с наименьшего, применение которого допускает имеющийся станок. Так например если наибольший допустимый диаметр сверления для данного станка дается в 20 мм, то отверстие в 50 мм можно получить на этом станке так: сначала просверлить отверстие в 20 .мм, после этого рассверлить отверстие сверлом в 40 мм и наконец перейти к сверлению отверстия сверлом в 50 мм.
Такое сверление несколькими последовательными сверлами дает возможность по сравнению со сверлением одним сверлом получать отверстия большей точности. Поэтому для получения точных отверстий рекомендуется применять этот способ и сверлить последовательно несколькими сверлами, снимая последним сверлом стружку небольшой ширины, не более 1—5 мм на сторону.
Как бы точно ни было заточено сверло, как бы ни была точна егс усшновка, все-таки диаметр отверстия получается немного больше (иа 0,01— 0,05 мм) диаметра сверла. Так например сверло диаметром в 10 мм дает увеличение отверстия на 0,01—0,02 мм, а диаметром в 20 мм — на 0,03— 0,06 ММ. Сверла больших диаметров дают большее увеличение отверстия. На основе практики мы пришли к такому заключению: размер отверстия при сверлении в значительной мере зависит от твердости обрабатываемых материалов и от величины скорости резания сверла. Чем металл тверже и вязче и чем скорость вращения сверла меньше, тем увеличение отверстия меньше, и наоборот.
При сверлении отверстия несколькими последовательными сверлами можно рекомендовать величину стружки, снимаемой последним сверлом, брать равной 0,1 D—диаметра сверла, т. е.:
при D = 10 мм величина стружки = 1 мм на диаметр . £> = 20 ,	„	2 „
о = 30 ,	„	» з „	„
При таких небольших стружках можно получать при сверлении довольно точные отверстия.
При выходе из отверстия сверло вследствие слабого сопротивления металла начинает работать с большей подачей и поэтому оно не успевает срезать в отверстии все частицы металла, в результате чего получается сужение отверстия у выхода сверла на глубине 0,5—1 мм. Величина этого сужения по диаметру, в зависимости от характера материала и подачн сверления, доходит до 0,01—0,05 мм. Такое сужение может быть уничтожено развертыванием отверстия.
Охлаждение при сверлении надо брать сильное, так как это уменьшает нагревание сверла, увеличивает его стойкость и позволяет повысить скорость резания. При сверлении глубоких отверстий, как например каналов в валах, пушках и т. п., жидкость должна подводиться к режущим лезвиям под большим давлением. Для осуществления этого на задних боковых поверхностях сверл профрезеровываются канавки, в которые запаиваются медные трубки, служащие для подачи охлаждающей жидкости. Для охлаждения применяются следующие жидкости: для поделочной стали—содовая и мыльная вода, эмульсоль, сверлильное и лярдовое масло; для твердых 254
•и специальных сталей — мыльная и содовая вода, эмульсия, скипидар, керосин ; для желтой меди и бронзы — мыльная вода, сверлильное, турбинное и парафиновое масла; для красной меди — эмульсоль; для серого чугуна — сверлильно-масляная эмульсия; для твердого чугуна — керосин; для ковкого чугуна — сверлильное масло и эмульсия; для алюминия — керосин. Некоторые металлы, как желтая медь, бронза, красная медь и серый чугун, возможно также сверлить всухую.
Изнашиваемость спиральных сверл по данным Гипроспецмета такова: при сверлении стали средней твердости сверло диаметром d мм работает до полного своего износа 3,5 d час. и просверливает длину 5й? м.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
1.	Вывести формулы: давления стружки, силы подачи и расхода энергии при сверлении.
2.	Определить наибольший диаметр сверла при следующих данных: диаметр шкива станка—125 мм-, ширина ремня—50 мм; миожитель передачи — 0,2; подача сверла — 0,3 мм; обрабатываемый материал — сталь средней твердости.
3.	Определить величину подачи и расход энергии при следующих условиях: сверлится сталь с ав = 80 кг; мм- со скоростью резания (на окружности сверла) 12 ж/мин.; диаметр сверла — 75 мм; подача —0,4 мм, угол а сверла—130°.
4.	Сконструировать перовое сверло по диаметру его D = 50 мм для точного сверления.
5.	Сконструировать вставное перовое сверло диаметром в 100 мм для твердой стали.
6.	Сконструировать пушечное сверло диаметром в 75 мм.
7.	Сконструировать спиральные сверла диаметром в 1, 5, 20 и 75 мм для сверления мягкой стали. Дать для каждого сверла наибольшие числа оборотов и подачи.
8.	Определить время сверления отверстий в твердой стали для сверл диаметром в 2, 10, 50 и 80 мм и при высоте отверстий в 2,5 раза более диаметров.
9.	Построить центровые сверла диаметром в 1, 3 и 6 мм.
10.	Описать изготовление спиральных и перовых сверл, условия их работы, точность получающихся отверстий.
VII. РАЗВЕРТКИ.
1. Назначение разверток.
Развертки .(рис. 217) применяются для придания предварительно просверленным или расточенным отверстиям окончательной точной формы и точных размеров. Для получения таких отверстий режущие зубья развертки должны быть весьма тщательно отшлифованы и заправлены.
Развертка состоит из следующих частей: 1) часть, снабженная зубьями,— режущая часть; 2) цилиндрическая, круглая часть — хвостовая часть; 3) головка хвостовой части. Передний режущий конец развертки называется приемной частью, а задняя ее часть — цилиндрической направляющей частью.
При развертывании отверстий рекомендуется снимать разверткой слой металла, не превосходящий по диаметру следующих величин:
для	чистовой	ручной	развертки......... 0,02 — 0,08	мм
„	чистовой машинной	»	........0,1 — 0,3
„	черновой	,	„	........0,2—1	„
„	зенкеров	„	„	........0.8—3
255
Диаметр чистовой развертки делается равным наименьшему диаметр, отверстия плюс две трети его допуска. При работе развертка развертывает и дает отверстие, немного большее своего диаметра, но это увеличение не выходит из пределов допуска. Так например пусть требуется изготовить
Рис.. 217.
развертку для отверстия в 50 мм с допуском в сторону увеличения от 0 до 0,06 мм. Для этого случая диаметр развертки надо взять таким:
D Domin 2/s допуска = 50 0,04	50,04 мм.
Если при работе эта развертка и станет разрабатывать отверстие, то увеличение его все же будет не более остающейся неиспользованной одной трети допуска, т. е. не более 0,02 ММ.
Рис. 218.
По последним американским данным все чистовые развертки дают отверстие на 0,013—0,018 мм больше своего диаметра. Поэтому наибольший размер диаметра развертки должен быть меньше наибольшего размера изделия на '0,013—0,018 мм. Допуск на изготовление развертки многие заводы делают равным Ч6 допуска, даваемого для отверстия изделия. Беря этот допуск на изготовление развертки, получим наименьший ее диаметр.
256 '
Различаются развертки для работы вручную и развертки для работы на станках. В первом случае развертка вставляется хвостовой частью в вороток (рис. 218) и затем тонким концом вводится в отверстие изделия, зажатого в тисках, патроне и т. п. Надавливая после этого на вороток, приводят развертку во вращение, и она снимает стружку своими режущими кромками.
При работе разверткой на сверлильном или фрезерном станке ее вставляют, как сверло, в шпиндель станка, . приводят во вращение и вводят в отверстие изделия. В случае работы на токарных станках разверткой действуют, как пушечным сверлом, удерживая ее неподвижно и упирая в торец хвостовика центром задней. бабки; шпинделем последней подают развертку в отверстие вращающегося изделия (рис. 219).
Для получения точного отверстия в изделия необходимо, чтобы развертка свободно устанавливалась в этом отверстии, для чего применяются качающиеся или шарнирные державки. -
2. Теория резания развертки.
Развертка режет и снимает металл своей передней приемной частью (рис. 220), а цилиндрическая ее часть заглаживает, калибрует отверстие и р,месте
с тем дает развертке правильное направление. Резание происходит по длине Ь, которая зависит от толщины t снимаемого слоя и от угла а наклона приемной части к горизонтальной ли-нии. Указанные величины связаны следующей формулой :
sin а ’
Величина угла а берется в точных развертках в ткких пределах:
в ручных................0,25	— 1°
•» машинных для чугуна ...	4—5°
. машинных „ стали ...	8 — 15°

17 М. А. Соколов.
257
Подставляя в найденную формулу синусы данных углов, напучим, что длина режущей части b составит:
в ручных развертках	~ 60 /
, машинных для чугуна . . . ~ 12 Г
, машинных » стали . . . ~ 7-:--41
Подача s при развертывании берегся обычно в пределах от 0,3 До 5 мм за 1 оборот развертки, а на 1 зуб при Z зубьях она выразится.
5
s0 -- j.
Толщина стружки, снимаемая 1 зубом, будет:
a — s0 • sin а.
Площадь сечения стружки, снимаемой 1 зубом, равна:'
„	,	. t .	, s * ~t
г0 — о • sQ • sin а — -— • So • sin а — s0 • t = u °	sin a	Z
Площадь сечения стружки, снимаемой всеми зубьями развертки, будет:
F=~-t-Z^s-t мм2.
ч
Сопротивление стружки резанию выразится:
для 1 зуба:
P0 = s0 • t • Ккг\
для Z зубьев:
P~s -t • К кг,
где К—удельное давление резания, которое при малых сечениях стружек, снимаемых при развертывании, берется значительно большим, чем при резании токарными резцами.
Сила подачи, т. е. горизонтальная составляющая силы сопротивления стружки резанию, определится так:
Рг = Р • sin а,	.
т. е. в ручных развертках она будет равна 0,017 Р; в машинных -0,069-1- 0,25 Р.
Крутящий момент каждой из сил сопротивления стружки, действующей на 1 зуб развертки, равен:
M0 = s0.t-K-~,
а для всех зубьев Z развертки:
где D—‘Диаметр развертки.
Чистота и точность работы повышаются с увеличением числа зубьев развертки, так как-.при этом условии каждый зуб снимает более тонкий слой металла и вследствие этого дает более точную работу.
253
Усилие резания получается больше при большем количестве зубьев, чем при меньшем, потому что удельное давление резания Д' при малых сечениях стружек выше, чем при больших. Таким образом развертка с большим количеством зубьев режет чище и точнее, но крутящий момент и расход силы на резание такой разверткой больше.
Из выведенных выше формул видно, что величина усилия подачи прямо пропорциональна общему усилию резания Р и синусу угла а наклона приемной части. Это усилие повышается от увеличения толщины снимаемого слоя t, подачи s и угла а наклона приемной части к оси развертки, и наоборот.
Считаясь с указанным, в ручных развертках всегда берут малые углы а и небольшие толщины t, в то время как в машинных развертках эти элементы берутся значительно большими.
Скорости резания при развертывании берутся раза в Р/г—2 меньше, чем при сверлении (табл. 100).
ТАБЛИЦА 100.
Скорости резания (лг/иин.) при развертывании.
Обрабатываемый материал	Раззертка из углеродистой стали	Развертка из быстрорежущей стали
{мягкий ........ ...............
средний.........................  •	-
твердый........................
{мягкая ........ ...............
средняя ..... .................
твердая .......................
Желтая и	красная	медь	и бронза	мягкие .	.	.	.
»	»	»	»	»	.	средние	.	.	.
„	,	»	„	твердые	.	.	.
Алюминий I ^гкий.......................
( твердый....................
4—5
3—4
2—3
5-7
4—6
3—4
10—12
8-10
4—6
10-15
6-9
5—6 4—5 3—4 6-9 5—8
4-5 12—15 10-12
5-8 12—18
8-11
Подачи при развертывании берутся в 3 раза большие, лении (табл. 101).
чем при свер-
ТАБЛИЦА 101.
Подачи резаиия (лглг/об.) при развертывании.
Диаметры развертки	1-5	5—10	10-15	15-25	25—40	40—60	60-100	100-200
Сталь, ковкий чугун и бронза .	0,3	0,3-0,4	0,3—0,4	0,4—0,5	0,5-0,6	0,5 -0,6	0,6—0,75	0,72-1
Чугун, красная и желтая медь . .	0,5	0,5—1	1-1,5	1-1,5	1,5-2	1,5-2	2-3	3-5
Как для разверток из углеродистой, так и для разверток из быстрорежущей стали подачи одинаковы. При развертывании подачи должны быть больше, чем при сверлении, потому что толщина снимаемой стружки незначительна.
17*	259
3 Конструкция развертки.
Число зубьев развертки рекомендуется определяй по следующим формулам:
2=1;5УР ’ 2; Z--l,5yD-J 4.
Первая формула дает более крупный зуб, пригодный для развертывания стали и меди; вторая формула — более мелкий зуб, который применяется для обработки чугуна, бронзы и прочих металлов, дающих мелкую стружку.
Количество зубьев может быть либо четное либо нечетное, так как оно мало влияет на чистоту работы. Но так как диаметр развертки удобнее измерять по двум противолежащим зубьям, то в большинстве случаев принимают четное число зубьев: 6, 8, 10, 12 и г. д. Однако есть заводы и инструментальщики, которые придерживаются другого взгляда, полагая, что нечетное число зубьев дает более точное по диаметру отверстие, чем четное, и поэтому делают развертки с числом зубьев; 5, 7, 9 и т. д. Если принять во внимание, что, как бы точно мы ни шлифовали развертки, все же они получаются немною эллиптическими, а не круглыми, го пожалуй можно согласиться с такой точкой зрения, так как при нечетном количестве зубьев работа развертывания нее правильно, чем при четном.
Форма канавок, впадин и зубьев. Зубья делаются либо без всяких впадин (рис. 221) либо с угловыми впадинами (рис. 222). В первом случае они дают наиболее гладкое отверстие, но такими развертками тяжело работать. Они применяются поэтому для снятия очень тонких стружек и при развертывании очень точных отверстий. Угол резания этих разверток берется: у пятигранной—144°, у полукруглой — 90°. Чтобы облегчить их доводку, режущие плоскости снабжаются желобками, как показано пунктиром на рис. 221, причем у режущего зуба оставляется полоска-фаска b шириной в 2—4 мм. Эти развертки делаются в пределах 3—12 мм и применяются для ручного развертывания.
Развертки с угловыми впадинами (рис. 222) в смысле изготовления, а главное — доводки, проще, углы резания у них не более 90°, и режут они легче первых, поэтому их чаще всего и применяют как при ручном, так и при машинном развертывании. В этих развертках при диаметрах менее 25 мм профиль впадины строится чаще всего прямолинейный, а при диаметрах более 25 мм — криволинейный, как показано на рис. 223. В последнем профиле при переточках развертки ширина зуба b меньше изменяется.
УГОЛ резания в развертках выбирается в зависимости от чистоты и точности, которые желательно получить в развертываемых отверстиях. Чем больше этот угол, тем чище и тем точнее работа развертывания. Обычно в практике его берут равным 90°, т. е. режущую грань располагав?!’ в радиальной плоскосш. Для получения очень высокой чистоты изделия 260
полезно брать этот угол больше 90° — в пределах 92—95°, хотя само резание при гаком большом угле становится тяжелее.
Слишком большие передние углы, как это показано на рис. 221, достигающие например при пятигранной развертке 144°, дают очень чистое развертывание, но работать с ними очень тяжело, и поэтому такую форму зубьев развертки применяют редко. Обычно ими пользуются в оружейном деле и в конусных развертках, когда с изделия надо снять очень тонкий слой металла, как например при развертывании матриц для протяжки-воло-
чения проволоки.
Полукруглая развертка имеет угол резания в 90°, благодаря чему она режет легче, чем граненые развертки. А так как она имеет очень хорошее направление, то и дает достаточно гладкое резание. Эта развертка применяется для развертывания точных конусных отверстий.
Задний угол развертки надо делан, небольшим, так как при этом условии зуб получается особо прочным и стойким. Для точных разверток задний угол рекомендуется брать в 3—5°, а для чановых — в 5—7°. С целью увеличения прочности и стойкости зуба, а также для сохранения размера диаметра нужно оставлять у края ленточку е шириной не менее 0,1 мм.
Прямые и спиральные зубья. Наиболее часто
зубья, ибо развертки с такими зубьями работают довольно хорошо, а изготовление, заточка и доводка их отличаются простотой и дешевизной. Но так как спиральные зубья, как мы видели на фрезах, дают еще большие чистоту оаботы и легкость резания, то ими также довольно часто пользуются, особенно в машинных развертках — при развертывании вязких металлов, как медь и сталь.
Направление спирали берется правое и левое. При правой спирали и правом резании развертка легко входит, ввертывается в отверствие, и поэтому работать ею легче, 1см разверткой с прямыми зубьями, однако точность работы получается меньшая. При левой спирали и правом
Рис. 223. резании развертка режет с большим усилием, чем в предыдущем случае, но зато она дает более чистое и точное 01верстие. Поэтому для работ очень ючиых применяют развертки с ле-
Рис. 222.
зуба цилиндрическую применяются прямые
вой спиралью.
Величина спирали берется небольшая:
Для обыкновенных разверток . . . . 7—15°
, черновых зенкеров...........15—°5''
„ котельных разверток..........25—35°
• Некоторые заводы, чтобы уничтожить вредное влияние осевою сдвига ог спиральных зубьев, применяют зубья с различными наклонениями к' оси развертки: один зуб с левой спиралью, другой, соседний с ним, — с правой спиралью. Чистота и лентощь работы при такой конструкции зубьев поручаются весьма Хорошие.
Угол впадины зубьев берюся в таких пределах: © = 90—85° при чпе г зубьев менее 8; © = 80—75‘ при числе зубьев более 8.
2Ы '
В том случае, если числа зубьев берутся больше, чем это получается по формулам, т. е. если шаг зубьев берется меньше, то величины углов впадин надо брать на 5—10° меньше, для того чтобы создать впадину сечения, достаточного для помещения в ней стружки.
При криволинейном профиле впадины радиусы кривизны вычисляются по формулам: 7? =0,25 £)-}-15мм; г =0,05 D.
Зуб в приемной части развертки, для получения легкого резания, делается острым, как показано на рис. 222. В цилиндрической части развертки зуб снабжается узкой ленточкой-фаской, сделанной по цилиндрической поверхности (рис. 223). Величина этой фаски берется в пределах: е = 0,2 при D < 25 мм\ е = 0,3 при D > 25 мм. Ширина зуба b — 0,25 V~D.
Глубина впадины должна быть возможно больше, с тем чтобы она могла вместить все снимаемые разверткой стружки. При этом надо иметь в виду,
что при малых сечениях впадины, когда стружка сильно сжимается, возможно нагревание развертки. Для обработки латуни, железа, алюминия металлов впадину канавок надо делать глубже, так как стружки этих металлов при больших скоростях резания сильно нагревают развертку и даже отчасти припаиваются, прилипают к ее лезвиям. При обработке твердых металлов глубину впадин можно брагь
2 меньше.
Развертывание отверстий, имеющих по окружности пазы, выемки, следует производить только развертками со спиральным зубом, так как прямые зубья при развер-впадины, что может повести к поломке раз-
и т. п. мягких
Рис. 224.
тывании легко попадают во
вертки, не говоря уже о невозможности получения при этом чистой обрабатываемой поверхности.
Шаг зубьев. При развертывании отверстий в изделиях, изготовленных из неоднородного по свбей твердости материала, зубья развертки могут врезаться, делая углубления в более мягких местах или оставляя бугорки в более твердых местах поверхности отверстия. Как показывает практика, это врезание, или отталкивание, особенно сильно в том случае, когда все зубья развертки расположены по ее поверхности на равных друг от друга расстояниях, т. е. когда шаг для всех зубьев взят одной определений величины. При такой конструкции развертки зубья, следуя на равных расстояниях друг от друга, последовательно зуб за зубом, попадают в образовавшиеся углубления, в результате чего получается не ровное и круглое, а граненое отверстие (рис. 224). Во избежание подобной периодичности следования зубьев друг за другом шаги зубьев у разверток делаются различной величины. При таком расположении зубьев отверстие, даже в мате-
риалах неоднородных, получается, как подтверждает это практика работы, правильным. Если даже один из зубьев и сделает углубление в стенке отверстия, то следующие за ним еубья в силу разной величины шага не смогут попасть в это углубление. Естественно, что при таком условии
отверстие получается совершенно правильным, и стенки его отличаются тщательностью обработки. Считаясь со всем указанным, следует все развертки, предназначенные для выполнения точйых работ, делать с зубьями неравного шага.
Многие инструментальщики утверждают, чго развертки с четным
262
числом зубьев всегда дают граненое отверстие и только развертки с нечетным числом зубьев дают правильное и гладкое отверстие. Это утверждение неверно, так как на правильность отверстия влияют только шаг и распределение зубьев. Неравномерное распределение последних часто получается вследствие неправильной заточки зубьев разверток, и благодаря этому развертка дает более чистре отверстие.
Величина шагов соседних зубьев развертки имеет влияние на чистоту ее работы. При разбивке зубьев необходимо следить за тем, чтобы противолежащие зубья находились в одной диаметральной плоскости. Только при соблюдении этого условия возможно измерить диаметр развертки. Разбивка зубьев обычно ведется так, что разница в шагах двух соседних зубьев выбирается в пределах от 1° до 10°. Например у шестизубой развертки рдзбивка зубьев выполняется примерно так: 65°, 60°, 55°, 65°, 60° и 55°; или же так: 68,5°, 60°, 51,5°, 68.5°, 60° и 51,5°. При таких двух разбивках в изделии получается чистое правильное отверстие, так как при повороте развертки на 1 шаг каждый зуб не будет попадать своей вершиной в то место отверстия, которое в предыдущий момент было занято вершиной соседнего зуба.
В табл. 102 даны значения центральных углов разверток с неодинаковым шагом, а также величины чисел оборотов делительного круга и сектора для получения этих углов.
ТАБЛИЦА 102.
Центральные углы у для разверток с неравным шагом.
Число зубьев	71	Число обо-; рото^круга	1 Число отверстий	72	I Число оборотов круга	Число отверстий	7s	Число оборотов круга	Число отверстий	74	Число обо-1 ротов круга]	Число	j отверстий |
6	58°2'	6	22	59°53'	6	32	62°5'	6	44			
8	42°	4	32	44°	4	44	46°	5	6	48°	5	16
10	33е	3	34	34°30'	3	41	36°	4	—	37°30'	4	8
12	27°30'	3	3	28°30'	3	8	29°30'	3	14	30°30'	3	19
14	23°30'	2	30	24°15'	2	34	25°	2	38	25°45'	2	43
16	20°30'	2	14	21?	2	17	21°30'	2	20	22°15'	2	23
18	17°20'	1	25	18°	2			18°40'	2	2	19°20'	2	4
20	15°	1	18	15°40'	1	20	16°20'	1	22	17°	1	24
22	13°	1	12	13°40'	1	14	14°20'	1	16	15°	1	18
S о о "°		обо-круга	’s		обо- 1 круга			обо-круга!	эК S		> обопрут.	
= >,	75	3 °	° °-м	7s	:ло ОБ	§ £ 3	7?	:ло ов	§ о- И	78	ело гов	§ л 5 °
Z		s о XT	s £ У о		Чи< рот	= 5 СГ о		Чи< рот	а “ ~ о		iod ИЬ	1 Чй 1 OTI
10	39°	4	15									
12	31°30'	3	24	32°30'	о	30						
14	26°30'	2	46	27°	3	—-	28°	3	5			
16	22°45'	2	26	23°15'	2	29	24°	2	32	24°45'	2	30
18	20°	2	6	20°40'	2	8	51°20'	2	10	22°		к
20	17°40'	1	26	18°20'	2	1	19°	2	3	19°40'		о
22	15° 40'	1	20	1б°20'	1	22	17°	1	24	17°40'	1	26
263
Ппос!о';>
18
20
22
	, со				
	° t хе ° и	‘а	обо круг	зХ X	
Тэ	2 е	g с.	‘По g g	№ О*	711
		2 а		а «	
	Т С.	П" о		ZT о	
28°40'	2	*14			
20с20'	2	7	21°	2	9	
18°20'	2	1	19е |	2	3	20°
При составлении таблицы число отверстий делительного круга принято: 49 — для разверток с 6 —16 зубьями; 27—-для разверток с 18—22 зубьями.
40 оборотов рукоятки (червяка) соответствуют 1 обороту изделия.
Деление и разбивка зубьев по этой таблице производятся следующим образом. Пусть требуется например сделать разбивку зубьев развертки с 6 зубьями. Диск берется с ' 49 делениями. 1) Фрезеруется 1-й зуб
2) Для 2-го зуба производится следующая установка: делают рукояткой 6 оборотов и прибавляют 22 отверстия делительного круга; после этого фрезеруют 2-й зуб. 3) Для З-'го зуба делают 6' оборотов и отсчитывают 32 деления диска; проходят 3-й зуб. 4) Для 4-го зуба делают 6 оборотов и отсчитывают 44 деления диска; режут 4-й зуб. 5) Для 5-го зуба делают снова 6 оборотов рукояткой и отсчитывают 22 отверстия диска; режут 5-й зуб. 6) Для 6-го зуба делают 6 оборотов рукояткой и отсчитывают 32 отверстия диска; проходят последний — 6-й — зуб.
Единственное неудобство при изготовлении таких зубьев заключается в том, что для получения на зубьях фаски одинаковой ширины необходимо сгол станка, при переходе от обработки одного зуба к обработке другого зуба, либо поднимать либо опускать. Вследствие этого глубина впадин различных зубьев получается различная, однако это на работе развертки
вредно не сказывается.
4. Формы разверток.
Ручные развертки. Ручная развертка (рнс. 225) служит для развертывания вручную отверстий при работе на тисках или же на токарных станках. Все ручные развертки снабжаются длинной приемной частью, так как
режут и имеют хорошее направление. Такая форма применяется как для точных, чистовых, так и для менее точных, черновых, разверток.
В целях уменьшения разработки отверстия, а также для уменьшения
только при этом условии они легко и правильно
Рис. 225.
трения цилиндрической части о его стенки, эта часть делается точной по цилиндру  только па коротком участке В, а на остальном участке, лежащем вправо, она делается на конус, с уменьшением диаметра к хвосту развертки. Это уменьшение должно составлять примерно 0,001 длины цилиндрической режущей части развертки.
Позади цилиндрической части делается выточка С, служащая для свободного выхода наждачного круга при ее шлифовании. Диаметр хвостовой
264
части d3 берется немного меньше диаметра развертки D, с тем чтобы эта часть могла служить направляющей при развертывании длинных отверстий. Конструктивные размеры ручных разверток можно брать по следующим эмпирическим формулам:
D = 1,5 ч- 75 .и.к
<4 = 0,995 D — 0,2 мм /4= 0 — 0,005 4-0,01 мм
(L = 0,9 D
d?> = D — 0,02 -4- 0,05 мм
k — 0,8 d3
lt = 3 D + 40 мм
I, = 4 Z)-f- 20 мм А = 7 О + 60 жлт А — D -ф 7 мм В = D -|- 20 мм С = 0,5 D 8 мм Е = 0,75 D 2 мм
Угол наклона а приемной части к оси развертки вычисляется по формуле:
0,5(Р-^) lg_--------------,
а на практике он берется в пределах: в чистовых развертках — 15—30'; в черновых развертках — до 1°.
Ходовые размеры ручных разверток даны в табл. 103.
ТАБЛИЦА 103.
Размеры ручных разверток.
D	1,5	з	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65 J 70 1		75
^1	1,3	2,8	4,8	9,8	14,8	19,8	24,75|29,75		1	1 34,75'39,75,44,75			49,75	54,75	59,7	64,7	69,7	74,4
	1,35	2,7	4,5	9	13,5	18	22,5	27	31,5! 36' 40,5			45	49,5	54	58,5	63	67,5
L	70	80	95	130	165	200	235	270	305 340		375	410	445	480	515	550	585
h	45	45	55	70	85	100	115	130	145	160	175	190	205	220	235	250	265
1, А	25	35	40	60	801100		120	140	160	180	200	220	240	200	280	300	320
	8	10	12	V	22	27	32	37	42	47	52	57	62	67	72	77	82
В	21	23	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95
С	9	10	11	13	15	18	20	23	25	28	30	33	35	38	40	43	45
Е	3,5	4,5	6 4	9 8	12	17	21	24	28	32	36	39	43	47	51	55	58
&	1,2	2,4			12	16	20	24	28	32	26	40	44	48	52	56	62
z	4|	6	6	6	8	8	8	10	10	10	10	12	12	14	14	16	16
По этим данным строятся как чистовые, так и черновые ручные раз-
Кроме рассмотренного типа ручной развертки, применяемого большей частью в работах точных, имеется иная ее конструкция (рис. 226), употребляемая довольно часто для грубого и менее точного развертывания. Развертка этой конструкции служит для снятия слоя от 0,1 до 1 мм по диаметру. Для того чтобы она легче входила в отверстие, па ее конце делается мелкая резьба, которой она легко ввертывается в отверстие, благодаря
чему получается возможность снимать вручную довольно большой слой металла. Эта резьба делается либо на конце приемной части, либо у развертки предусматривается специальный хвостовик, равный по длине одному диаметру, как это изображено на рис. 226. В рассматриваемой конструкции передняя часть А является направляющей, дающей развертке правильное положение в отверстии; диаметр ее берется немного меньше диаметра отверстия. Резьбовая часть В делается на конус, начальный Диаметр которого равен tZj и конечный диаметр — <Z2. Последний берется меньше диаметра развертки D на 0,15 мм. Для получения хорошего направления развертки в отверстии резьбовую часть делают из двух частей: приемной конической — т — и цилиндрической—р. Часть развертки, несущая гладкие зубья, также состоит из двух частей: приемной конической — С—и цилиндрической— Е, которые конструируются на тех же основаниях и по тем же правилам, как и в обыкновенных ручных развертках.	,
Число зубьев берется: при диаметре 25 мм — 3 зуба, сверх 25 мм — 5 зубьев. Канавки делаются спиральные, правого направления, с углом наклона к оси в 15°.
Конструктивные размеры описываемых разверток берутся такие:
D = 5 75 мм
с?! = 0,9757?
d2 — D — 0,15 мм при D С 40 мм d^ — D — 0,2 мм при D > 40 мм d% = 0,9 D
= 5 D 4- 50 мм
/, = 2/? + 30 мм
L = 1 Z? + 80 мм
А = 0,5 D + 10 мм
В = 0,5.0 + 10 мм «=0,25 7?+5 мм С = 7? + 7 мм В=ЗО + 23 Мм £ = 0,75 7?+ 2 мм а = 0,05 О + 1 мм Ь = 'У 0 + 1 мм е = 0,25 V~D
Размеры ходовых разверток этого типа даны в табл. 104.
ТАБЛИЦА 104.
Размеры черновых (ручных) разверток.
7?	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50'	55	60	65	70	75
	4,8	9,75	14,6	19,5	24,4	29,2	34,2	39	44	48,7	53,5	58,5	63,5	68,5	73,2
	4,85	9,85	14,85	19,85	24,85	29,85	34,85	39,85	44,8	49,8	54,8	59,8	64,8	69,8	74.8
^3	4,75	9,5	14,2	19	23,8	28,5	33,2	38	42,8	47,5	52,5	57	62	67	72
L	115	150	185	220	255	290	325	360	395	430	465	500	535	570	605
h	75	100	125	150	175	200	225	250	275	300	325	350	375	400	425
Ь	40	50	60	70	80	90	100	НО	120	130	140	150	160	170	180
А	12	15	17	20	22	25	27	30	32	35	37	40	42	45	47
С	12	17	22	27	32	37	42	47	52	57	63	67	72	77	82
Е	38	53	68	83	98	ИЗ	128	143	158	173	188	203	218	233	248
к	6	9	12	17	21	24	28	32	36	39	43	47	51	55	58
а	1,1	1,5	1,8	2	2,3	2,5	2,8	3	3,3	3,5	3,8		4,3	4,5	4,8
т	6,3	7,5	8,8	10	11,3	12,5	13,8	15	16,3	17,5	18,8	2(1	21,3	22,5	23,8
ь	3.2	4,1	4,9	5,4	6	6,5	6,9	7,3	7,7	8,1	8,4	8,7	9,1	9,4	9,7
е	0,5	0,8	1,0	1,1	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	1,9	2,0	2,1	2,2
п	32	28	24	24	18	18	18	18	18	18	18	18	18	18	18
В таблице п обозначает число ниток резьбы на 1" (резьба обычно берется по системе Витворта).
266
Машинные развертки (рис. 227 и 228) применяются для развертывания изделий на станках: сверлильных, револьверных и токарных. Эти развертки отличаются от ручных меньшей по длине приемной частью, так как на станке правильное направление развертки достигается легче, чем при ручном развертывании. Величина приемной части берется в зависимости от крепости обрабатываемого материала: чем прочнее материал, тем она
Рис. 227.
меньше. Так например приемная часть разверток для обработки стали делается примерно раза в два меньше, чем приемная часть разверток для обработки чугуна.
Для получения правильного направления развертки в начале работы, на ее передней части приема делается фаска под углом 45°.
Длина режущей части Zt берется меньше, чем в ручных развертках, так как машинные развертки по условиям самой установки и работы направляются лучше ручных. Число зубьев и профили впадин делаются так же, как и в ручных развертках. Для уменьшения трения зубьев о поверхность
Рис. 228.
отверстия они только на сравнительно коротком участке делаются цилиндрическими, в остальной же части они спускаются к хвостовой части немного на конус.
Номер конуса выбирается согласно такому правилу: номер конуса равняется одной десятой диаметра развертки, т. е. № конуса — 0.1 D’, если в частном получается дробное число, то оно округляется до ближайшего целого числа.
Развертки малых диаметров (D — 3—20 мм) делаются, кроме указанной конструкции, также и с цилиндрическим хвостом, т. е. формы рис. 228. Изготовление такой конструкции проще и дешевле. В остальных своих частях обе конструкции совершенно одинаковы.
Зубья в машинных развертках для обработки чугуна делаются по большей части прямые, а для обработки стали и меди — спиральные.
267
Конструктивны.. размеры мокчо брагь тамк
D = 5—75 мм
/), = D — 0,04 — 0 06 мм
4 = 0,8 D
D, — по номеру конуса lt = D 30 м I
машинных разнерюк v коничес м хвостом
/, — 1,25D 4 60 «« (или — по длине развертываемою отверстия)
i 0,05 D —1~ 1 мм
b - 0,05 D 4- 2 м и (для стали)
и 0,15-1-5 мм ( „ чу туна)
с 0,3 Д -  7 мм
Ут од а дтя чугуна 4 — 5Э; для стали — 8—1оэ.
Размеры ходовых разверток указанного типа даны в иЗл 10о.
ТАБЛИЦА 105 Размеры машинных р			азверток с коническим хвостом												
D	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	6,)	70	75
№ конуса	1		—	9	3	1 |	4	4	5	5	5	6	6	7 54о	7
I	161	178	204	214	243	255	293	303	346	356	371	413	453		556
к	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100	105
1,	60	72	80	85	90	97	105	ПО	115	120	130	135	140	150	155
h	66	66	79	79	98	• 98	123	123	156	156	156	218	218	296	2% ж
а	1,2	1,5	1,8	2	2,3	2,5	2,8	3	3,2	3,5	3,8	4	4,2	4 5	4,8
Ь (дтя стали)	2,2	2,5	2,8	3	3,3	3,5	3,8	4	4,2	4,5	4,8	5	5,2	5,5	5,8
ь ( „ чугуна)	5,5	6	6,5	7	У,5	8	8,5	9	9,5	10	105	И	11,5	12 12,5	
С	8,5	10	11,5	13	14,5	16	17,5	19 20,5		22	23,5	25	26,5	28 29,5	
(1	4	8	12	16	20	24	28	32	36	40	44	48	52	56	60
Z.	6	6	8	8	8	10	10	12	12	12	14	14	14	16	16
Конструктивные размеры разверток							С ЦИЛИЬДрИЧе^кИУИ					хросгами можно			
гь так- D = 3 — 20 ч м	.. 7 - О - 20 мм D1 — D — 0,04 - 0,0b чм	L = 7,5 D 4 60 м м ’ d = Q,8D	л=0,057)-{-1 мч Di — D — 0,1—0,2 мм	'	5 — 0,05 7)-j-2 (<ч (дтя ci ич) /. — 1,5 D 4- 20 мм	b =0,1 D -j 5 м < ( „ чу ш ча K = 5D 20 мм /итп — по д’-Иве	с — 0,5 Г) -1- 6 мм развертываемого отверстая) Размеры разверток с ц пиндричесАИм хвостом лапы в табт. 106.															• <
ТАБЛИЦА 106.
Размеры машинных разверток с цилиндрическим хвостом.
	D	3	5	> 7	10	12	14	16	18	20
	L	80-	98	ИЗ	13а	150	165	180	195	210
	h	22	28	31	35	38	41	44	47	50
	1,	35	. 45	55	70	80	90	100	ПО	120
	1>	23	* 25	27	30	32	34	36	>8	40
	а	1,2	1,3	1,5	1.5	1,6	1,7	1,8	1 9	2
b (я	стати)	2,2	2,3	2,5	2,5	2,6	2,7	2,8	L 2,9	3
Ь (	» чугуна)	5,3	5,5	5,7	6,0	6,2	64	6,6	6,8	8
	С	7,5	8,5	9,5	И	12	13	14	15	16
	а	2,4	4	5,6	8	9 6	11,2	12л	1Л {	18
368	Z	°	6		6	6	6	8	8	6
Машинные развертки для котельных работ (рис 229) применяются для*развертытания отверстии в котельных листах при их сборке Они делаются с ботьшим конусом на приемном конце, с тем чтобы он moi входить в отверстия листов, сдвинутых и перекошенных по отношению друг к другу. Зубья этих разверток все!дт спиральные, причем спирать берется левая при правом резании; при этом развертка не заедает и хорошо режет. Наклон спирали к оси берется в 30°. Впадина зубьев фрезеруется
Рис.
двуугловой фрезой в 65°. Число зубьев определяется по формуле:
z==Vd ;-i
Конструктивные размеры этих разверток можно брать следующие
D — 5 — 50 мм
Z>i = 0,66 D
d = 0,8 D
D, — по номеру взя лого конуса
D
№ конуса а:
А = 4 D -4- 25 мм
В = 2 О-1- 15 ми
С — 0,5 D -у 5 мм
Z. = - 6 /.>- - 40 им
Z2—-по длине конуса
Размеры разверток для котельных
ТАБЛИЦА 107.
Размеры разверток для котельных работ.
D	5	7	10	15	20	25	30	35	40	45	50
	3,3	4,6	6,6	9,9	13,2	16,5	19,8	23,2	2G.-J	29,7	33
d	4	5,6	8	12	16	20	24	28	32	Зо	40
№ конуса	1	1	1	2	2	3	3	4	4	5	5
L	144	157	17b	222	254	306	338	396	428	494	526
4	70	82	100	130	160	190	220	250	280	310	340
/,	66	66	66	79	79	98	98	123	123	156	156
А	45	53	65	85	105	125	145	165	185	205	225
В	25	29	35	45	55	65	75	85	95	105	115
С	8	9	10	13	15	18	20	23	25	28	30
Z	3	3	4	5	5	6	6	7	7	7	8
Конусные развергки (рис. 230) применяю; ся для развертывания конических отверстий Отверстия сначала сверлятся обычными сверлами, а затем
269
развертываются коническими развертками. Так как при этом приходится снимать очень много металла, то развертывание производится последовательно тремя развертками: первой—обдирочной, которая делается ступенчатой и дает вследствие расположения ступеней по винтовой линии ступенчатую винтовую поверхность; затем второй—переходной, которая схожа по конструкции с первой и также дает коническую винтовую поверхность; и наконец третьей —чистовой, дающей отверстие окончательных размеров. Шаг винтовой линии в первой развертке равен 8—12 мм, во второй— 4—6 мм. Профиль впадины, прорезаемой между ступенями, берется тра-пецоидальный с углом в 30°.
Размеры конусных оазверток для конусов системы Морзе даны в табл. 108.
ТАБЛИЦА 108.
Размеры конусных разверток для конусов Морзе (по DIN).
№ конуса	D	А	d2	d	L		Z,	A	E	Z	Конусность
0	9,045	6,547	9,878	8	95	64	31	48	9	6	1 :19,212
1	12,065	9,571	12,913	10	100	67	33	50	11	6	1 :20,048
2	17,781	14,734	18,730	14	125	80	45	61	14	8	1:20,020
3	23,826	20,011	24,880	19	150	97	53	76	17	8	1:19,922
4	31,260	26,231	32,464	24	180	120	60	97	21	10	1:19,254
5	44,401	37,875	45,769	34	230	150	80	124	29	12	1:19,002
6	63,350	54,382	65,071	46	310	205	105*	172	38	14	1:19,180
7	83,061	;o,'8i	84,881	58	400	275	125	240	47	16	1:19,231
ТАБЛИЦА 109.	'
Размеры конусных разверток для метрических конусов (по DIN).
№ конуса	D	.D,	Di	d			h	A	E	Z
4	4	2,90	4,50	4	50	32	18	22	6	4
‘ 6	6	4,50	6,60 •’	5	65	42	23	30	7	6
9	9	6,55	9,90	7	95	67	28	49	8	6
12	12	9,55	12,90	10	100	67	33	49	11	6
18	18	14,65	19,00	14	130	87	43	67	14	8
24	24	19,80	25,20	19	160	108	52	84	17	10
32	32	27,00	33,30	24	190	126	64	100	21	12
40	40	34,10	41,40	30	220	146	74	118	27	12
50	50	43,30	51,55	36	250	165	85	134	32	14
60	60	52,50	61,70	42	280	184	96	150	35	16
70	70	61.80	71,95	48	310	203	107	164	42	16
80	80	70,90	82,00	55	340	222	118	182	47	18
90	90	80,10 .	92,15	62	345	241	124	198	52	20
100	100	89,30	102,30	70	385	260	125	2Ш	58	20
110	110	98,50	112,45	78	405	279	126	230	64	22
120	120	107,70	122,60	85	425	298	127	246	71	22 ♦
130	120	107,70	122,60	85	425	298	127	246	71	22
130	130	116,90	132,75	90	445	317	128	262	71	24
1*40	140	126,10	142,90	100	465	336	129	278	79	26
150	150	135,30	153,05	100	485	355	130	294	79	28
270
Числа зубьев Z взяты в таблице по наименьшему Диаметру развертки по формуле:	они даны для третьей—чистовой — развертки;
для черновых разверток их следует брать меньше указанных на 2 и более зуба. Разница в диаметрах черновых и чистовой разверток должна быть не более 0,25 мм. Длина А—длина конусной втулки (рис. 230 ZV), по которой следует проверять развертку.
Размеры конусных разверток для метрических конусов приведены в табл. 109.
Конусность в метрических конусах делается равной: 1 : 20 — 0,05.
Развертки, применяемые для отверстий ^конических штифтов
(рис. 231), имеют конусность 1/50, т. е. разность в диаметрах каждой раз-
Рис. 231.
ТАБЛИЦА ПО.
Размеры конусных разверток для штифтов (по DIN).
	d	dt	Di	Di	D	L	li	/,	4	/	a	b	E	Z
	0,6	0,5	0,88	—	3,5	37	19	6	12	10	5	4			4
Конструк-	0,8	0,7	1,18		3,5	42	24	6	12	14	5	5		4
	1	0,9	1,46	—	3,5	46	28	> 6	12	18	5	5	6	4
ция	1.25	1,15	1,79	—	3,5	50	32	6	12	22	5	5	6	4
рис. 231а	1,6	1,50	2,24	—	3,5	57	37	7	13	26	5	6	6	4
	2	1,90	2,74		3,5	62	42	7	13	30	5	7	6	4
	2,5	2,40	3,38	—	3,5	70	49	7	14	36	5	8	6	4
	3	2,90	3,96	3,5	3,8	75	53	7	15	40	5	8	5	4
Конструк-	4	3,90	5,20	4,6	5,0	90	65	8	17	50	5	10	7	4
	5	4,90	6,44	5,8	6,2	105	77	9	19	60	5	12	8	4
ЦИЯ	6,5	6,40	8,38	7,5	8,0	130	99	10	21	80	5	14	9	6
рис. 2316	8	7,90	10,32	9,5	10,2	157	121	12	24	100	5	16	11	6
	10	9,90	12,76	11,5	12,5	185	143	14	28	120	5	18	13	6
	13	12,86	16,44	14,5	16	225	179	15	31	150	7	22	15	8
	16	15,84	20,12			19	270	214		56	180	8	26	17	8
Конструк-	90	19,80	25,20	—	24	340	270			70	230	10	30	21	10
ция	25	24.74	30,94	II	29	390	3’0			80	260	13	37	25	10
	30	29,70	36,06	—	42	430	318		87	260	15	43	29	12
рис 231с	40	39,60	46,30	—	42	430	335		95	260	20	55	35	14
	50	49,50	56,52	—	50	460	351	—	109	260	25	66	42	14
271
вертки на длине 50 мм равна 1 мм. Такая конусность принимается в большинстве машинных штифтов. При столь малом ее значении возможно производить развертывание разверткой с гладкими зубьями, т. е. не пользуясь черновыми развертками с резьбовой поверхностью.
Размеры рассматриваемых разверток даны в табл. НО.
Развертки для насадных разверток и зенкеров с конусностью в 1/30 (рис. 232) делаются по одному экземпляру для каждого отверстия. Размеры иК даны в табл. 111.
Рис. 232.
ТАБЛИЦА 111.
Размеры конусных разверток с конусностью в 1/30 (по (DIN)								
D		d	L		Z3	z	k	2
8,13	10,8	9	130	80 '	50	10	1	6
10,8	13,8	10	145	90	53	11	8	8
13,47	16,8	12	160	100	. 60	12	9	8
16	20	16	180	120	60	15	12	8
18,67	23	18	195	130	65	17	.14,5	8
23,33	28	22	210	140	70	21	18	10
28	33,5	24	240	165	75	21	18	10
35,67	41,5	30	260	175	85	27	24	12
45,33	51,5	40	285	185	100	35	32	14
Насадные развертки (рис. тех же целей, что и цельные, как
233) применяются в производстве для для черновых, так и для чистовых работ. Отверстие в них делается на

Рис. 233.
конус в 1/30. Крепятся они на конусной оправке с выступающими шипами, которые входят во впадины k развертки. В сравнении с цельными развертками эти развертки очень экономны по расходу стали, поэтому они в большом употреблении на заводах массо-
вого производства.
По своей конструкции насадные развертки не отличаются от цельных. На приемном конце они снабжаются такой же конической фаской, как и цельные развертки. Чтобы уменьшить трение и разработку отверстия, их зуб имеет небольшую цилиндрическую часть с, а позади се развертка
спускается на конус.
272
Е = 0,1 Z>4~ 4 мм
а — 0,05 D 1 мм
b = 0,05 D 4- 2 мм (для стали)
6 = 0,1 D 4“ 5 мм (для чу|уна) с = 0,25 D4-8 мм а — 8—15° (для стали) а = 4—5° (для чугува)
Конструктивные размеры насадных разверток можно брать такие: D = б-г-125 мм
Dt = D — 0,06 мм й2 = 0,95 D d = D Zj = 0,75 D4- 30 мм l„ — 0,25 D -j- 5 мм L — D 4- 35 мм k = 0,1 О 4- 2 мм
Число зубьев берется Z — 2]f D.
Размеры насадных разверток даны в табл. 112.
ТАБЛИЦА 112. Размеры насадных разверток (по DIN).												
D	d	L	G	^2	D.	k	E	a	b (для стали)	b (для чугуна)	e	Z
6- 8	3	35	28	7	5,7- 7,6	3	5	1,4	2,4	5,8	10	6
8- 12	4,5	35	28	7	7,6— 11,5	3	5	1,6	2,6	6,2	11	6
12— 14	6	40	32	8	11,5- 13,3	4	6	1,7	2,7	6,4	12	8
14— 18	9	40	32	8	13,3— 16	4	6	1,8	2,8	6,7	12	8
18— 24	10	50	40	10	16 - 23	5	7	2,2	3,2	7,4	14	10
24— 28	13	60	48	12	23 — 27	5	7	2,4	3,4	7,8	15	10
28— 34	16	70	58	12	27 - 32	5	7	2,7	3,7	8,4	16	12
"	34— 40	19	80	64	16	32 — 38	6	8	3,0	4,0	9,0	18	12
40- 48	22	90	72	18	38 — 46	7	9	3,4	4,4	9,8	20	14
48- 56	27	100	80	20	46 — 53	8	10	3,8	4,8	Ю,6	22	14
56— 68	32	ПО	88	22	53 — 65	9	11	4,4	5,4	11,8	25	16
68— 84	40	120	94	26	65 — 80	10	12	5,2	6,2	13,4	29	18
84—100	50	130	104	26	80 — 95	12	14	6,0	7,0	15,0	33	20
100—125	62	150	120	30	95 -119	14	16	7,2	8,2	17,5	39	22
Раздвижные, или установочные, цельные развертки (рис. 234) применяются при сборке деталей в единичном и серийном производствах в тех
случаях, когда требуется размер уже законченного	i
отверстия увеличить на не-----
большую величину. Эти раз-	>
вертки снабжаются долевыми разрезами по всей	,
длине зуба. Вдоль оси раз- —/g вертки высверливается от-	।
верстие d0 по длине зубьев, в которое входит винт d с
Рис. 234.
коническим концом. При
ввертывании винта конический его конец разжимает зубья развертки, увеличивая тем самым ее диаметр. Увеличение диаметра возможно довести до 0,25—1 мм. Раздвижные развертки обычно делаются диаметром до ЗОлли, так как ббльшие по размерам трудно разжимать.
В некоторых конструкциях увеличение диаметра разверток производится
стальным шариком, который вводится в центральное отверстие и подается
также винтом.
18 М. А. Соколав.
273
Число прорезов должно быть такое, чтобы в каждой секции было 2—3 зуба. Ширина прореза берется от 1 до 2 мм. Зубья делаются чаще прямыми и реже спиральными, причем спираль берется левая, с углом к оси в 3—7°.
Применяются две конструкции раздвижных разверток: с направляющей передней частью (рис. 234 а) и без нее (рис. 234 Ь}. Первой конструкцией пользуются там, где требуется, чтобы при входе в отверстие развертка имела хорошее направление; второй—более простой—там, где этого не требуется.
1 Конструктивные размеры раздвижных разверток берутся так:
/2 ж и *4“ 10 мм + 3 D 25 мм
L = 6,5 0 + 75 мм
~ 0,25 О -f~ 5 мм
L = Q- - ' "
D — 6 ч- 30 мм
Dt = D — 0,05 мм
D2 = 0,9 D
= D — 0,06 мм
?! = 3	40 мм
d (диаметр резьбы ввертываемого винта) = 0,4 D d0 (диаметр канала в развертке) = 0,3 D.
Резьба винта диаметром d берется мелкая—18—24 нитки на 1". Размеры раздвижных разверток даны в табл. ИЗ.
ТАБЛИЦА 113.
Размеры раздвижных ручных разверток.
D	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
L	115	127	140	153	166	180	192	205	218	232	245	257	270
11-	58	64	70	76	82	88	94	100	106	112	118	124	130
	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25
h	43	49	55	61	67	73	79	85	91	97	103	109	115
Ч	7	7	8	8	9	9	10	10	11	11	12	12	13
1,,	8	9	10	11 _i	12	13	14	15	16	17	18	19	20
	5,4	7,2	9	10,8	12,6	14,4	16,2	18	19,8	21,6	23,4	25,2	27
d	2,4	3,2	4	4,8	5,6	6,4	7,2	8	8,8	9,6	10,4	11,2	12
	1.8	2,4	3	3,6	4,2	4,8 4	5,4	6	6,6	7,2	7,8	8,4	9
274
На рис. 235 показана конструкция установочных машинных разверток со вставными, ножами. Изменение диаметра развертки получается при перемещении ножей по наклонным пазам, сделанным под углом в 2—3°. Ширина ножей берется в пределах от 2,25 до 3,5 мм. Ножи в требуемом положении фиксируются двумя гайками, навертываемыми с обоих концов На оправку. Резьба гаек делается мелкая—18—24 нитки на 1". Эта конструкция разверток очень экономична по расходу стали на ее зубья и в работе дает вполне удовлетворительные результаты.
Конструктивные размеры машинных разверток этого типа берутся следующие:
D = 22-4-100 мм	z3 = 0,6 О + 15
d = 0,557?	/4 = 0,20 + 10 мм
Oj = D-— 0,05 мм =0 85/7	£ = 0,15 Fo + 2,5 мм
D3 = 0,80 O4 = 0,550 O5 = 0,40 lx =0,75O-}-25 мм = 0,40 + 10 мм	a = 8—15° (для стали) а — 4—5° (для чугуна) а — 0,050 + 1 мм b = 0,050 + 2 мм (для стали) £ = 0,10 + 5 мм (для чугуна) с = 0,250 + 10 мм
Размеры установочных'машинных разверток даны в табл. 114.
ТАБЛИЦА 114.
Размеры установочных машинных разверток (по DIN).
D	22-25	25—28	28-35	35-40	40—46	46-55	55-65	65-75	75—88	88-95	95-ЮС
d	12,5-14	16	18—19,5	21,5	25	28—30	35	38—40	45-50	55	58
L	300		315	330	340	360	375	400	420	450	475	475
It	45	48	50	56	60	64	72	80	90	100	100
а	2	2,5	3	3	3	4	х 4	4,5	4,5	5	6
Ь (для	3	3,5	4	4	4	5	 5	5,5	5,5	6	7
стали)											
Ь (для	7,5	7,5	8	9	9	10	10	12	13	14	15
чугуна)											
С	15	17	18	19	21	23	25	28	32	33	35
Z	6	6	6	8	8	8	8	10	10	10	Ю
Ns конуса	1	1	2	2	3	3	4	4	5	5	5
В графе № указаны номера конусов хвоста, а в графе Z—числа зубьев разверток.
Кроме данной конструкции хвостовой части применяются развертки с цилиндрическим концом, причем длина остается одинаковой с указанной в этой таблице.
18*
275
На рис. 236а изображена насадная машинная развертка, отличающаяся от предыдущего типа тем, что ножи закрепляются с заднего конца двумя гайками, а с переднего расклиниваются клинообразной вставкой, привертываемой винтом Размеры таких разверток, приведенные в табл. 115, заимствованы нами из материалов завода Красный Путиловец.
ТАБЛИЦА 115.
Размеры насадных установочных разверток.
D	30-35	35-44	44—54	54-64	64-74	74-89	89-100
а	13	16	19	22	27	32	40
L	70	80	90	100	112	125	140
к	40	45	50	55	62	70	80
а	3	3	3	3	4	4	4
Ь (для стали)	3	3	3	3	4	4	4
b (для чугуна)	10	10	10	10	12	12	12
С	15	15	20	20	20	30	30
т	2	2	2	3	3	5	5
Z	6	6	8	8	3	10	10
Диаметр развертки в конической ее части берется на 0,04—0,06 мм меньше диаметра цилиндрической части.
Высотаножей Н~ 0,2 Z)-|-2 мм; толщина их k — 0,15	2,5 мм;
ленточка в —0,2 мм.
Отверстие делается на конус, с расширением к Хвосту, при конусности в 1/30.
Диаметр скрепляющих винтов dQ = 0,1£)	2,5 мм.
Приемные углы а берутся, как и в предыдущих развертках, т. е. 4 — 5° для чугуна и 8— 15° для стали.
На рис. 236b показана кон-с грукция насадной развертки с привертными ножами. Эта конструкция, довольно простая в изготовлении, дает
в работе вполне удовлетворительные результаты.
Размеры таких разверток, заимствованные из материалов завода Красный Путиловец, даны в табл. 116.
Здесь: Z—число вставных ножей; d0 —j диаметр крепящих винтов.
Ширину ленточки е можно взять: е = 0,2—0,3 мм.
Величину заднего угла берут ; = 5—7°. Угол приемной части а: для стали — 15°; для чугуна—5°.
Отверстие делается на конус в 1/30.
Кроме указанных простых конструкций, в практике довольно часто применяются развертки со сложным профилем лезвия. Так например пользу-276
ТАБЛИЦА 116.
Размеры установочных машинных насадных разверток с привертными ножами.
D ♦	35-44	44—54i54—64		64-Z4	74—89	89—120	120—150	150—160
L 1	75	80	90	100	по	120	130	140
d ’	16	19	22	27	32	40	50	60
а	3	3	3	4	4	4	5	5
Ь (для стали)	3	3	3	4	4	4	5	5
b (для чугуна)	10	10	10	12	12	12	14	14
С	25	25	30	30	35	40	45	45
f	1	2	2	2,5	2,5	3	4	4
т	8	10	14	18	14	18	22	24
п	5	7	9	11	9	И	13	15
Z	6	6	6	6	8	8	10	10
'!(>	2,5	3	4	5	5	6	7,5	7,5
ются значительным распространением ступенчатые развертка, с 2—3 различными диаметрами по длине зубьев (рис. 237). При их конструировании надо применять общие указания, данные выше для машинных разверток.
Число зубьев в этих развертках обычно берут небольшое, по формуле: Z == /Р, но не менее 3. Зубья чаще всего применяют спиральные, с наклоном
кис. 237.
разверткой проходятся сквозные огвер-
к оси в 7—15°, причем наклон спирали при правом резании берут: для работ точных — левый, а для менее точных — правый, как это показано на рисунке.
Размеры диаметров и длины режущих частей устанавливаются по размерам обрабатываемого отверстия. В приемной части, если
стия, делается прием а=1—3 мм с углом а ==45—30°. Если ли же разверткой обрабатываются глухие отверстия, то на ее торце делаются торцевые зубья, как во фрезах.
Чтобы торцевые зубья в месте А развертки чище и точнее резали дно выступа в отверстии, в этом ее месте делаю г углубленную выточку перед зубьями, как это изображено на рисунке; глубина выточки—1,5—3 мм, ширина — 1—2 мм. Делать ее надо с помощью закруглений, иначе во время закалки в этом месте могут появиться большие напряжения и трещины. Для уменьшения трения между боковыми зубьями и стенками отверстия диаметры развертки следует уменьшать к хвостовой части на 0,001—0,002 длины их режущей части. Такое уменьшение диаметра мы считаем вполне достаточным, чтобы получить легкое резание и чистую гладкую поверхность изделия. Величину цилиндрической ленточки надо брать в пределах: е — 0,2—0,3 мм, а ширину зуба b = 0,5 D -ф- 0,5 мм.
Фрезерование впадин между зубьями можно производить двуугловыми фрезами с углами в 85—90—95°.
Зенкер спиральный (рис. 238) применяется для грубого развертывания отверстий перед черновой разверткой. Толщина снимаемой им стружки бе-277
рется в пределах от 0,5 до 1,5 мм. Диаметр его можно брать по формуле. D—O,98£>o— 0,5 мм, где Do — диаметр отверстия.
Отверстия в литье (из чугуна и бронзы), полученные при отливке, также обрабатываются предварительно зенкером, я затем уже развертками.
Число зубьев зенкеров равно трем, вследствие чего давление стружки на каждый зуб меньше, чем у сверла, и направление зенкера в отверстии лучше. Благодаря этому зенкеры дают отверстия более правильные и прямые. чем спиральное сверло. Величину спирали зубьев зенкеров принимают от 18° до 30°. Спираль берется правая с правым резанием (как у спиральных сверл).
Угол между режущими передними ребрами— 116 — 120°, т. е. та-
кой же, как у спирального сверла. Хвостовая часть делается либо коническая либо цилиндрическая.
Конструктивные размеры зенкеров берутся такие:
D = 10-ь-50 мм
d =0,9 D
D± — по номеру конуса li = 5 D 65 мм ls — по номеру конуса
13 = 10—12 мм
..	D
№ конуса -J--
а = 0,33 D
е = 0,45 VB^ с = 0,125V©
Размеры спиральных зенкеров даны в табл. 117.
ТАБЛИЦА 117.
Размеры спиральных зенкеров (по DIN).
D	10-13	13-16	16—20	20-23	23-26	.. 26-29	29—32	32—35	35—40	40-45	45—50
L № ко-	180	200	240	255	290	300	315	355	370	390	400
нуса	1	1	2	2	3	3	3	4	4	4	4
/	100	120	135	160	175	185	200	210	225	235	250
/1	114,5	134,5	161,5	176,5	192	202	217	232	247	267	272
4	65,5	65,5	78,5	78,5	98	98	98	123	123	123	128
рис. 239
изображен
на-
Рис. 239.
На садной зенкер, который также применяется для грубой __ расточки отверстий. Такие зен-керы изготовляются по боль- I шей части четырехзубыми, со спиральными зубьями. Наклон £ зубьев к оси берется от 7° до 15°, а чаще 15°, так как это дает более легкое резание. Спираль берется правая при Приемная передняя часть имеет наклон к оси 45° для и 30° — для более твердых.
278
правом резаиии.
мягких металлов
Боковая поверхность в целях уменьшение трения ее об изделие делается цилиндрической только на части I, а на остальной части — с уменьшением в диаметре до 0,06 мм. Отверстие делается на конус с конусностью в 1/30.
Конструктивные размеры насадных зенкеров рекомендуется брать следующие:
Л = 24 = 100 мм
d = 0,4 D
L = 0,50 4-40 мм
I = 0,25 04-15 мм
a = Q,Q\ О-р2 мм
6 = 0,1 0+1 мм
<" = 0,1 D+2 мм е = 0,01 D 2,5 мм k = 0,1 04- 2 мм
»>£=0,1 О3 мм
Размеры насадных зенкеров даны в табл. 118.
ТАБЛИЦА 118.
Размеры насадных зенкеров.
D	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	90	100
<1	12,5	12,5	16	16	19	19	22	22	22	25	25	32	32	40
/,	50	50	55	55	60	65	65	70	70	75	75	80	85	90
а	3	3	3,5	4	4	4	4	4,5	4,5	5	5	5	5,5	6
1	21	23	24	25	26	27	28	30	31	32	33	35	37	40
с	5	5	6	6	7	7	8	8	9	9	10	10	11	12
ъ	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8	8,5	9	10	И
е	2,7	2,8	2,9	2,9	3	3	3	3,1	3,1	3,2	3,2	3,3	3,4	3,5
k	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8	8,5	9	9,5	10	11	12
Е	5,5	6	6,5	7	7,5	8	8,5	9	9,5	10	10,5	11	12	13
Разбуровка, или цап-фенбор (рис. 240), применяется для рассверливания и разделки уже готовых отверстий под головки винтов, болтов и т. п. Она имеет направляющие цилиндрические концы (цапфы), кото-
рые вводятся в отверстие и
служат для направления. У разбуровок до Z3> = 18 мм эти направляющие делаются за одно целое, а у разбуровок, начиная с D=18 ММ и более — вставными, т. е. так, как изображено на рисунке. Вставные на
правляющие просты в смысле изготовления, в особенности в части за-
калки и точки. Число зубьев у разбуровок обычно равно четырем; форма
канавок такая же, как у насадного зенкера.
Размеры разбуровок можно брать по таким формулам:
D — 5 -н 75 мм (по диаметру головки винта) = 0,54- 15 мм
I. — D4- 50 мм
13 — по длине взятого конуса
.	О
№ уонуса ss —-
При цилиндрическом хвосте разбуровки длина хвоста берется: /3=£)-|-20л<Л£, в этом случае вся длина разбуровки: L = 2,5 D 85 мм.
279
Диаметр цапфы d делается на 0,25—0,5 мм меньше диаметра просверленного отверстия. Диаметр отверстия:	— 0,25.0 -ф- 3 мм. Длина
цапфы:	d\ I* = 1,5 D -{—25 мм~, /в=1,5О-ф-40 мм.
Диаметр закрепляющего стопорйого винта: d0—0,1Д^{-3 мм.
Зубья разбуровок делаются спиральные, правой спирали, с углом наклона к оси в 10 — 13°. Задний угол торцевых зубьев берется в 7—8°.
Разбуровка торцевая (рис. 241) применяется для подрезки поверхностей под гаййи и шайбы болтов; она делается насадной, четырехзубой; зубья нарезаются только на торце. Закрепление разбуровки на оправке производится либо боковым винтом либо чаще всего посредством паза, которым она насаживается на шип оправки, как показано на рисунке. Последняя конструкция проще и удобнее.
Рис. 241.

Рис. 242.
Размеры торцевых разбуровок определяются по следующим формулам:
D = 20-т- 75 мм
Di = 0,75 D
d = 0,2 D -ф 3 мм
A = 0&D
В — 0,1 D -р 4 мм k = 0,1 D -j- 2 мм
Е = 0,1 Z)-f- 2 мм е = 0,01 D 1,5 мм
. Оправка, применяемая для этих Размеры ее определяются так:
разбуровок, изображена на рис. 242.'
— 0,75 D (диаметра разбуровки) d = 0,2 D 4- 3 м м
= 1,3 D 4- 30 мм
Е — по длине конуса
..	D
•Ns конуса s —-
/3= 1,37)4-20 мм
0,75 D 4“ 10 Мм Ех = Е — 0,3 0,5 мм Bi = В — 1 -t- 2 мм dt zz 0,1 D 4" 3 мм
Цапфа закрепляется в отверстии d.
5.	Изготовление разверток.
Материалом для разверток чаще всего служит углеродистая сталь № 10 и 12, реже — быстрорежущая сталь. Последняя хороша тем, что она обладает большей стойкостью на истирание, благодаря чему зубья разверток дольше сохраняют свои размеры.
Изготовление разверток ведется в таком порядке: отрезка, правка стали, центровка, токарная обточка, фрезеровка квадрата или плоскостей на хвосте, фрезеровка канавок, закалка, шлифовка, точка и доводка. Все перечисленные операции производятся так же, как и для спирального сверла.
Допуск на изготовление диаметра развертки берется равным */5 допуска в изделии.
280
Шлифовка и точка зубьев развертки выполняются более тщательно, чем для сверл. Осуществляются они теми же кругами и теми же способами, какие применяются для фрез (см. выше).
На величину задних углов надо обращать серьезное внимание, так как при слишком больших углах (больше 10°) зубья развертки быстро крошатся и ломаются.
Доводка, или заправка, режущей приемной части, особенно в месте ее перехода к цилиндрической части, производится вручную плоскими оселками Индия или Арканзас. Переход от приемной части к цилиндрической должен быть плавным, без всяких углов, которые уменьшают чистоту получаемого отверстия. Так как чистота и точность последнего зависят главным образом от тщательности точки и доводки зубьев развертки, то на эти две операции надо обращать самое большое внимание. Для получения лучших результатов было бы весьма полезно производить доводку не вручную, а на специальных станочках, в которых режущим инструментам должен быть оселок.
6.	Работа развертками.
Отверстие более или менее точное должно развертываться двумя развертками: черновой, снимающей толщину слоя от 0,1 до 0,5 мм, и чистовой, которая снимает: при ручном развертывании от 0,015 до 0,04 мм и при машинном — от 0,05 до 0,15 мм. Только работая таким образом, можно получить чистое и точное отверстие и большую стойкость инструмента. Чем меньше слой снимает чистовая развертка, тем более точные и чистые отверстия она дает, тем дольше сохраняет свои размеры и тем дольше следовательно она будет служить.
Размеры припусков, оставляемые на развертывание после сверла, резца или зенкера, рекомендуется брать такие:
Диаметр отверстия	3-6	6-18	18-30 а	30-50	50—75	75-100
Припуск на развертывание	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8
Этот припуск снимается двумя развертками: черновой и чистовой.
Чистовые развертки, предназначенные для снятия стружек малого сечения, рекомендуется при работе на станках закреплять в качающихся подвижных оправках. Только при этом условии они работают, не перекашивая отверстия, а давая его точным по форме и размерам.
Скорости и подачи резания, применяемые при развертывании, приведены выше, в табл. 100 и 101. Этими скоростями пользуются при производстве работ на токарных и сверлильных станках. При работе на револьверных станках и автоматах их следует увеличивать: для револьверных станков — в li/г и для автоматов — в 2 раза против указанных в таблице.
Охлаждение разверток рекомендуется применять энергичное, что дает возможность получать более чистое и гладкое отверстие и кроме того уменьшает нагревание разверток и истирание зубьев во время работы. Виды и сорта смазки берутся те же, что и для смазки сверл. Все сорта сталей и ковкого чугуна развертываются с обильным охлаждением. Чугун, бронза 281
и желтая медь развертываются чаще всего всухую, но и в этом случае при применении охлаждения может быть получена большая чистота’ и гладкость поверхностей отверстия.
Изнашиваемость разверток (по данным Гипроспецм^а) такова.
При обработке стали средней твердости машинное время Т в часах и пройденная длина L в метрах до полного износа развертки (после 2 заточек) выражаются следующими цифрами.
Для цельных разверток:
D (мм)	... 5	10 ’ 20	30	40	50
Т (час.)	... 3	4,7 8,7	10	11	12,8
L (м)	... 9	13,5 22,5	23,1	22,2	22,5
Для раздвижных разверток с числом заточу
D (мм)	...	25	50	75	100
m	...	5	7	8	8
Т (час.)	. . .	18,4	34	53,7	87
L (м)	...	4,5	60	75,6	99
Для разверток с привернутыми зубьями и с числом заточек m — 5:
D (мм) .	. . . 20	35	55	75	90	120
Т (час.) .	. . . 14	21,5	29,3	36	49,6	60
L(m)	. . .36	46,8	49,2	50,4	60	69
Для спиральных	зенкеров	с числом		заточек пг= 10:	
D (мм) .	. . 10	20	30	40	50
Т (час.) .	. . 25,1	47,3	60,7	79,7	99,6
L (м)	.	. . 82,5	165	173,3	198	228,8
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
1.	Вывести условия построения отдельных элементов развертки: диаметра цилиндрической и приемной части, формы канавок, числа зубьев и их направления, углов резания, шага зубьев.
2.	Сконструировать ручную развертку по диаметру в 30 мм.
3-	Сконструировать машинную развертку диаметром в 60 мм для чугуна.
4.	Сконструировать котельную развертку в 25 мм.
5.	Сконструировать коническую развертку для конуса Морзе № 4.
6.	Сконструировать насадную развертку диаметром в 32 мм для стали.
7.	Сконструировать раздвижную ручную развертку диаметром в 25 мм.
8.	Сконструировать установочную машинную развертку в 40 мм.
9.	Сконструировать спиральный зенкер (цельный и насадной) диаметром в 40 мм.
10.	Сконструировать разбуровку диаметром в 20 мм.
11.	Описать изготовление и работу разверток; указать их скорости резания и подачи.
.	12. Разработать последовательно технологический процесс получения точного
отверстия диаметром в 40 мм; дать размеры сверла, зенкера и разверток.
13. Разработать технологический процесс для зенкера и развертки пункта 12-го,. с указанием материала и подбором режущего инструмента.	’
VIII. МЕТЧИКИ.
I. Назначение метчиков и системы резьб (рис. 243).
Метчик применяется для нарезания в отверстиях изделий винтовой резьбы. ,Он состоит из частей: режущей передней части 1Х — резьбовой, и задней /г — хвостовой. Как и у разверток, передняя коническая часть I резьбовой 282
части называется приемной частью, а задняя цилиндрическая /4 - наира
вляющей, или калибрующей, частью.
Главные элементы резьбы метчика следующие: S — шаг резьбы; t — глубина Д I Г) резьбы;/)—наружный диаметр; Dx—внутренний диаметр; £)ср.=—22—>--
средний диаметр резьбы; £)к —диаметр приемного конца.
Нарезание резьбы осуществляется режущими зубьями, расположенными по винтовой линии на боковой поверхности метчика. При его вращении зубья врезаются в изде-
Рис. 243.
лие и образуют в послед-
нем винтовую нарезку.
Резание производится приемной конической частью метчика, цилиндричес
кая же его часть не режет, а служит только для направления метчика и для калибровки и зачистки нарезанной в отверстии резьбы. Для осуществления резания необходимо, чтобы диаметр отверстия, в котором должна быть нарезана резьба, был не меньше диаметра конца £)к метчика. Считаясь р. тем, что при нарезании резьбы материал изделия немного течет, выдавливается, необходимо диаметр отверстия брать несколько больше диаметра конца метчика, причем диаметр £)к следует делать либо равным внутреннему диаметру Dv резьбы метчика либо даже немного меньше его. Нарезание резьбы ведется либо вручную, посредством воротка, накладываемого на головку метчика, либо машинным способом, при котором метчик вкладывается в шпиндель сверлильного или же специального станка.
По способу нарезания резьбы метчики делятся на ручные и машинные; в зависимости от нарезаемых изделий различаются метчики: обыкновенные
гаечные, газовые для нарезания газовых труб и плашечные (маточные) для нарезания плашек, прогонок.
По виду и системе резьбы метчики делятся на следующие классы: метчики с резьбой Витворта, метрической, Левенгерца, прямоугольной, трапецеидальной и полукруглой.
Резьба системы Витворта
(рис. 244) является весьма рас-
пространенной в нашей промышленности. Профиль этой резьбы представляет треугольник с углом при вершине в 55°, с закругленными вершиной и впадиной. Измерение резьбы производится в дюймах, причем размер резьбы
считается по наружному диаметру.
Размеры частей этой резьбы принимаются следующие:
Наружвый диаметр d..................Vie
Внутренний „ dr.....................d — 1
d 4— dt
Средний „ dcp.........................d	— tx = —j—‘
25,4 , Шаг резьбы S............:	. . . —-— (л—число ннток на 1 )
283
Глубина резьбы t,......................... 0,640',х 2
Теоретическая высота резьбы /0..............0,У6049	S
Высота среза резьбы (вершин у треугольников). . • --
Ра анус закругления г . . . ............... 0,13733	3
Ч тс 
Площадь сечения стержня F .......	-
Рис. 245.
Размеры частей резьбы Витворта для различных диаметров даны в приложении 1.
Для того чтобы получить резьбу гайки по этим размерам, необходимо все три диаметра взять либо по размерам, данным в приложении 1, либо с небольшими против них увеличениями. В первом случае получим гайку с точными теоретическими размерами, во втором — гайка будет получаться с большими размерами во всех трех диаметрах. В большинстве случаев « применяются гайки с увеличенными размерами, с тем чтобы они при сборке легко и свободно навертывались на свои винты.
Кроме этой нормальной резьбы Витворта применяется в обыкновенном машиностроении резьба Витворта с притупленными вершинами, или иначе — резьба Витворта с зазорами у вершин. Эта резьба (рис. 243) отличается тою же прочностью соединения,
нение ее, а также и изготовление метчиков
что и нормальная, но испол-для нее, много легче, проще и
дешевле.
Метчики для нарезания гаек этой резьбы делаются такие же и с теми же размерами, как и для нормальной резьбы.
Размеры частей резьбы Витворта с зазорами у вершин берутся такие:
Шаг резьбы S.............................
Зазор в вершинах г....................... 0,074 S
Радиус закругления г..................... 0,13733	S
Теоретическая высота резьбы f0 .......... 0,96049	S
Глубина резьбы у болта и гайки tt........ 0,566d3 S
Рабочая высота резьбы 1г................. 0,49233	S
Размеры частей этой резьбы для различных диаметров приведены в приложении 2.
Трубная, или газовая, резьба применяется для газовых и водопроводных труб. Профиль ее и построение такие же, как и нормальной резьбы Витворта, данной на рис. 244. Размеры её считаются по внутреннему диаметру трубы, или по диаметру в свету трубы, причем размеры задаются обычно в дюймах. Наружный диаметр этой резьбы больше диаметра в свету на 2 толщины стенок трубы.
Размеры частей резьбы рассчитываются по следующим формулам:
25,4
Шаг резьбы S.............................—~'
Теорегическая высота резьбы 70 .............. 0,96049	S
Глубина резьбы tr .... •..................... 0,64033	S
Радиус закругления г......................... 0,13733	S
284
Размеры частей трубной резьбы даны в приложении 3.
Эта резьба также во многих изделиях выполняется с притуплением вершины, причем ее конструирование в этом случае производится по тем же правилам, как и обычной резьбы.
Метрическая резьба (рис. 246) является типом резьбы наиболее распространенным в большинстве европейских стран. У нас в настоящее время эта резьба начинает вытеснять резьбу Витворта.
Профиль метрической резьбы представляет собой треугольник с углом при вершине в 60°, с вершиной, притупленной на величину г, и с закругленной впадиной. Благодаря притуплению в вершинах такую резьбу легче изготовлять и легче нарезать метчиком и плашкой, чем нормальную резьбу Витворта. Кроме того угол профиля в 60° легче и проще строить, чем угол в 55°, так как 60°—это угол равностороннего треугольника, который легко изготовить и измерить. Название свое эта резьба получила оттого, что шаг ее и
что представляет главное ее преимущество сравнительно с другими резьбами.
Метчики для гаек делаются с закругленными вершинами и впадинами, хотя впадины можно было бы делать у них и плоские, так как вершина гайки срезана. Закругление во впадине делается потому, что резцы с закругленной вершиной более устойчивы, чем резцы без закруглений.
Размеры частей метрической резьбы для различных диаметров даны в приложениях 4—6, причем они подсчитаны по следующим формулам:
Рис. 246. диаметры измеряются в метрических мерах,
Зазор при вершине z .....................•	. . 0,0451 S
Радиус закругления г . . .	................ 0,0631 S
Теоретическая высота резьбы t0 ............... 0,8660	S
Глубина резьбы болта и гайки .................0,(т. 46 S
Рабочая высота оезьбы t2...................... 0,6495	S
Рис. 247.
Трапецеидальная резьба (рис. 247) наиболее применяется для винтов, передающих большие усилия и служащих для получения движения, как например винты прессов, вентилей, штурвалов, ходовые винты станков и машин. Так как изготовление ее много проще, легче и дешевле резьбы прямоугольной, то она в настоящее время в большинстве случаев заменяет последнюю.
Размеры частей трапецоидзльной резьбы для различных диаметров даны в приложен 1ях 7 и 8. Они подсчитаны по следующим формулам:
Профиль угла резьбы а...................30°
, Теоретическая высота резьба ........... 1,866 S
2
Глубина резьбы винта ................ 0,5 S-p-g- b
Глубина резьбы гайки t2 ........... 0,5 (5—а)
Рабочая высота резьбы Т3................0,5 (S -f- «)
Высота головки профиля резьбы с.........0,25 S
285
Зазор у вершины и дна профиля выбирается так:
при d = 10—110 мм а = 0,25 мм 6 = 0,375 „ г —0,25 ,
115 — 300 мм
0,5 мм
0,75 „
0,5 „
Если у трапецеидальной резьбы одна сторона направлена по вертикали, а другая под углом в 30° к вертикали, такая резьба называется пилообразной, или упорной. Размеры ее даны в приложении 9.
Прямоугольная резьба (рис. 248) также применяется для винтов, передающих большие усилия и служащих для полу-
3 чения движения. Так как
1$	изготовлять ее значи-
Рис. 248.	тельно труднее трапецеи-
дальной (в особенности трудно для нее приготовить точные метчики), то и применение ее весьма ограничено.
Размеры шагов этой резьбы берутся по приложениям 7 и 8. Величины зазоров а и b в вершине н впадине должны быть небольшими, не превышающими 0,05 шага S; иначе в резьбе гайки и винта будет иметь место большая радиальная игра, и точность соединения окажется незначительной.
Круглая резьба (рис. 249) применяется для таких соединений деталей, которые соприкасаются с известковой водой, засоренной песком, или же для деталей, быстро изнашивающих свою резьбу, как то: соединительные гайки пожарных рукавов, шпиндели арматурных клапанов, водопроводная арматура, арматура бензиновых баков, части автомобильных радиаторов, детали железнодорожных стяжек и т. п.
Размеры частей этой резьбы указаны в приложении 10. Они определены по следующим формулам.
Профиль резьбы берется равным 30°, чтобы его удобно было нарезать.
Рис. 249.
Шаг 8
25,4 п
Теоретическая высота резьбы То......... 1,86603 8
Глубина резьбы винта и гайки ..........0,5 8
Зазор у вершины а......................0,05 8
Срезанная часть треугольника b......... 0,68391 8
Рабочая высота резьбы Т2...............0,б835 8
Радиус закругления резьбы винта г . . . 0,23851 8
Радиус закругления резьбы гайки внутри R . . . 0,25597 8
„	„	„	„ снаружи /?j . . 0,22105 8
2. Теория резания и конструкция метчика.
При ввертывании метчика в отверстие и при проходе отверстия приемной его частью I метчик вырезает в гайке yi дубление t, причем толщина всего
286	.
срезанного слоя металла будет также равна t мм. Гак как яа длине I при шаге резьбы 5 находится 1/S зубьев, то толщина слоя металла, снимаемого 1 зубом резьбы, при Z канавках метчика выразится:
t
S £
(1)
Из найденного выражения видно, что толщина слоя е, снимаемая 1 зубом метчика, будет тем меньше, чем меньше глубина резьбы t, чем меньше шаг резьбы S, чем больше длина приемной части I и чем больше число канавок метчика Z.
Практика показывает; что чистота и точность резьбы получаются тем выше, чем меньше эта величина е и главным образом чем длиннее часть I и чем больше у метчика канавок Z.
Из этого основного уравнения можно при заданных t, S и Z метчика определить необходимую длину его приемной части;
Исследованиями проф. Куррейна, произведенными над метчиками немецких заводов, было найдено, что отношение e[S для различных метчиков имеет следующие значения:
Д,ля ручных метчиков e/S= 0,01-4-0,012
„ машинных	„	e/S = 0,004 -4- 0,006
„ плашечных	»	e/S = 0,002 -4- 0,003
Подставляя эти значения в формулу (1), получим необходимую нам длину приемной части:
„	,83-4-100/
Для ручных метчиков: I —-----------
,	166-4-250/
„ машинных „ I —-----------------
,	333-4-500/
„ плашечных „ I =----------=----
Подставляя в эти формулы значения Z—числа канавок (от 3 до 16),— получим длину приемной части для различных метчиков в зависимости от глубины резьбы t по следующей формуле:
где величину Д' надо брагь в пределах от 80 до 500 в соответствии с назначением метчика.
Значение величины К/Z дано в табл. 119.
287
ТАБЛИЦА 119.
Значения величины K/Z.
, Число канавок 3	4	5	6
8	10
12	14	|	16
Ручные метчики .........
Машинные метчики .......
Плашечные метчики .......
28-33
55-83
Ш-166
21- 25
42- 62
83-125
16—20
33-50
67-100
14—16,6
28-42
56-84
,12,3—14,3
10,4-12,5
23-36
21-32
46-72
42-62
8-10
16-25
33—50
7-8
14-21
28-42
5-6
11-16
21-31
Пусть например требуется определить длину / метчика в Ч/, с глубиной резьбы t — 1,355, с числом канавок Z = 4. Пользуясь данными таблицы, имеем: / — 21+25 • 1,355 == 28,5 -ь3^ мм.
Согласно нашим обследованиям резьб точного машиностроения чистота и точность резьбы выходят достаточно удовлетворительными, если в формулу для длины I вставлять меньшие коэфициенты, т. е. в данном случае следует взять длину 1 — 21 t — 28,5 мм.
Если в эту формулу вместо глубины t резьбы подставить величину шага S, который для резьбы Витворта связан с глубиной следующим равенством: I — 0,64 5, то получим для длины I выражение в виде зависимости от шага 5,
Так например при четырех канавках будем иметь следующие соотношения:
Для ручных метчиков: I = 21 -4- 25 t = 13 +16 8 „ машиивых „	/	=	42	-4- 62 / = 27 -4- 40 8
„ плашечных , I = 83	125	t	= 53 -р-80 8
, Соотношения между толщиной снимаемого слоя е и шагом резьбы 5, выведенные проф. Куррейном, применяются^ для метчиков, дающих более или менее точную резьбу, и для прочных металлов, как сталь. Но в заводской практике для обычного машиностроения часто удовлетворяются менее точной и чистой резьбой, и в этих случаях толщину е слоя, снимаемого ручными и машинными метчиками, возможно увеличить. Это увеличение по нашим измерениям доходит на практике до следующих величин: для стали— в 2 раза б.олее данных Куррейна; для чугуна, меди и алюминия—в 4 раза более.
Таким образом величину e[S для метчиков можно взять в таких пределах:
Для ручных метчиков: е/8 = 0,02 -4- 0,04 , машинных „	е/8 = 0,008-4-0,016
Тогда длина приемной части таких метчиков будет равна:
, t	50-:-25 t
Для ручных: 1 =	=	---
,	t	125-4-63 /
• машинных:	----------
При четырех канавках, взятых в нашем примере, получаем:
В ручных метчиках: / = 12,5 -t* 6,25 t = 8-4*4 8 » машинных „	/ = 31,3-ь 15,65 / == 20-4-108
288
Такие метчики часто применяются при производстве нарезки на сверлильных и специальных станках, и резьба при этом для обыкновенного
машиностроения получается вполне удовлетворительной.
Из формулы (1) видно, что длина приемной части I обратно пропорциональна числу канавок метчика Z. Поэтому, если требуется построить метчик с короткой приемной частью, то надо брать в нем возможно большее
число канавок, что мы и делаем например в плашечных метчиках.
Сечение стружки, снимаемое одновременно всеми зубьями метчика на длине нарезаемой гайки, определяется как произведение длины всего криволинейного профиля работающих зубьев на количество зубьев по окр}гжности метчика (или на количество канавок) и на толщину слоя е, снимаемого каждым зубом.
Вращающий момент на окружности метчика будет равен произведению из указанного сечения стружки, удельного сопротивления резанию К и ве
личины радиуса метчика.
На величину вращающего момента, или на усилие, которое надо приложить к метчику, чтобы он мог резать, влияют: длина приемного конуса
и количество канавок. Чем больше приемный конус и чем больше количество канавок, тем большее усилие требуется для вращения метчика. Это объясняется тем, что паи общем равном сечении стружки, снимаемом всеми зубьями метчика, сечение стружки, снимаемое каждым отдельным зу- _______
бом, получается меньше, а это дает большее сопротивление резанию— большее значение К-
Рис. 250.
Угол резания, т. е. угол 3, образуемый передней режущей гранью зуба с касательной к окружности метчика (рис. 250), следует выбирать, исходя из свойств нарезаемого материала. Так для металлов неоднородных по твердости и составу, как латунь, этот угол берется больше 90°, а именно о = 92—95°; для металлов твердых и хрупких 8 = 90°; для металлов мягких и вязких, как сталь и медь, он должен быть меньше 90°, в пределах 85—80°.
Кроме того на выбор величины угла резания влияет требуемая точность нарезаемой резьбы: чем точнее должна быть резьба, тем угол резания должен быть больше и ближе подходить к 90°, и наоборот.
Здесь, как и в резцах, получается следующее взаимодействие между углами резания и точностью отверстия: при углах резания, меньших 90°, метчик очень легко режет и вследствие этого легко врезается в изделие, давая большее отверстие; метчик с большими углами резания режет с большим усилием и вследствие этого не врезается в изделие, не разрабатывает его. Поэтому в метчиках черновых или обыкновенных машинных для на
резки гаек углы резания надо делать возможно малыми, а в метчиках чистовых, точных, как плашечные, их надо делать близкими к 90°.
Задние углы 7 зубьев берутся в пределах 2—6°, что влечет за собою уменьшение трения метчика о поверхность нарезаемого изделия. Слишком много снимать спинку зубьев нельзя, так как у метчика будет плохая опора о стенки изделия.
Многие заводы, чтобы дать метчику лучшую опору в изделии и иметь
19 М. А. Соколов.
289
у метчика постоянные диаметры, делают задний угол равным нулю, т. е. на задней поверхности зубьев не снимают спинки. Для уменьшения же трения метчика о стенки отверстия они оставляют 1/s длины зуба, т. е. часть k, нетронутой, а на остальной части /=2/3 k снимают .спинку под углом 7 = 2—6°. На зубьях калибрующей части обычно спинка не снимается, так что задний угол у них получается равным нулю, что понятно увеличивает трение метчика об изделие. Величину задних углов в метчиках, которые после нарезания резьбы вывертываются из гайки обратно, надо брать небольшую, в пределах 2—3°, чтобы при обратном вывертывании метчика стружка не попадала между его спинкой и поверхностью нарезаемой резьбы, в результате чего последняя легко может получиться рваной, нечистой.	’
Следует различать образование заднего угла на спинке ab зуба и на боках резьбы по сторонам ее amnb. Снятие спинки на первой поверхности называется плоской заточкой, снятие на вторых—резьбовой заточкой. " Если резьба в приемной части метчика нарезана по цилиндрической поверхности, то обычно производится только плоская заточка, т. е. по плоским поверхностям ab\ на боках же резьбы снятия спинки не делают, так как эта операция выполняется на специальных токарно-долбежных станках и обходится довольнЪ дорого. Резание такими метчиками идет тяжело. Поэтому для его ’облегчения в .этом случае полезно производить снятие спинки на боках резьбы, хотя бы на совсем небольшую величину, на
—3(У; что даст очень незначительное уменьшение диаметров метчика при его переточках. Если же уменьшение этих диаметров нежелательно, то затылок надо снимать только в приемной части метчика, что также очень облегчает резание.
Число канавок. Для ьКталлов мягких и вязких, как медь и алюминий, дающих длинную завивающуюся стружку, берут три канавки в метчике, гак как при этом сечение канавок получается очень значительное, что необходимо в данном случае. Для металлов, дающих короткие стружки, число канавок берется больше, а сечение их меньше.
Кроме этого на выбор числа канавок влияет требуема? точность нарезаемой резьбы. Чем больше у метчика канавок, тем более опорных поверхностей он имеет в изделии, тем устойчивее он стоит в нем, и тем точнее получается резьба. Вследствие этого для изделий менее точных применяется меньшее число канавок, а для изделий более точных, как например плашки,— большее число канавок.
Число кандвок можно выбирать, исходя из величины диаметра метчика, по следующим формулам:
Для ручных метчиков: Д = -^-4-2
„ машинных	,	Д =“2Q-Ч~3
7 D J Ч'
„ плашечных	„	Z "До-
Наиболее употребительные числа канавок даны в табл. 120.
Какое число канавок брать — четное или нечетное — этот вопрос часто ставится инструментальщиками. -Мы считаем, что те метчики, которые после закалки не шлифуются по своим диаметрам, должны конструироваться с нечетным числом канавок. Если они и изменят во время закалки
290
ТАБЛИЦА 120.
Число каиавок метчиков.
свое сечение (как показывает опыт, они получаются эллиптическими), то это не влияет сильно на работу отдельных их перьев, и последние все режут более или менее одинаково. Если же делать такие метчики с четным числом канавок, то они, получив в закалке деформацию по сечению (эллиптичность), режут своими перьями неодинаково и кроме того не получают хорошей и правильной опоры в отверстиях.
Те же метчики, которые после закалки шлифуются по своим диаметрам, т. е. строятся совершенно круглыми, можно делать с каким угодно числом канавок — безразлично четным или нечетным, — так как все перья такого метчика лежат на его окружности и вследствие этого режут совершенно одинаково. Плашечные" метчики для плашек, имеющих четное число канавок, конструируются с* нечетным числом канавок, чтобы при прорезке метчик не попадал своими перьями в прорези плашек.
Формы канавок. Форма канавки должна выбираться в соответствии с механическими свойствами нарезаемого изделия и характером работы.
Так металлы мягкие и вязкие, дающие длинную спиральную стружку, требуют канавок больших по площади сечения и с плавными кривыми поверхностями, по которым стружка свободно и легко может передвигаться. Поэтому метчики для таких металлов надо проектировать с малым числом канавок, но с канавками большими по площади сечения. Для металлов твердых и хрупких, как чугун, дающих мелкую стружку, большие канавки не требуются, и метчики для этих металлов должны быть с большим числом канавок, но с канавками малыми по площади сечения.
Характер работы оказывает на выбор сечения канавки следующее влияние: метчики черновые, снимающие большие стружки, должны иметь канавки большие по площади сечения; метчики же чистовые, снимающие малые стружки, как например плашечные, должны иметь канавки малые по площади сечения.
Наиболее употребительные формы канавок изображены на рис. 251. Все формы канавок сводятся к двум группам: независящие от диаметра метчика и зависящие от него. Первые (а) — наиболее просты, так как их легко получить любой цилиндрической или угловой фрезой, как это показано на рисунке. Поэтому они чаще всего применяются в производствах небольших, немассовых. Эти формы не дают хороших поверхностей для стружки, завивающейся от таких металлов, как мягкая и вязкая сталь, медь и алюминий. Стружка плохо выходит из канавок этой формы и очень часто забивает 19*	291
канавки, приводя метчик к поломке. Но для меыллов "хр;.,ких, имеющих мелкие стружки, или же для точных метчиков эти формы канавок даЮт удовлетворительные результаты. Чтобы стружки металлов лучше завивались в сйираль, в м^сте перехода одной плоскости к другой надо делать за-
D	}
кругление радиусй rt равного г = —/
Рассматриваемая форма канавки обычно применяется в метчиках с 3 и 4 канавками. • ,
Угол <р между прямыми плоскостями — режущей и задней — строится в 90° или же в 85°. Угол в 90° легче выполнить, так как для него требуется обыкновенная дисковая фреза с закругленным углом. Угол в 85°
Рис. 251.
осуществляется двуугловой фрезой с углами в 30° и 55°. Угол резания метчика может быть при этом выбран любой требуемой величины, так как осуществляется он передвиганием передней плоскости фрезы по отношению к центру метчика.
Глубина канавки h берется:
При Z = 3 . . . h = 0,3 D „ Z = 4 . . . h = 0,2'5 D
Форма b — полукруглая—пользуется большим распространением. Она применяется для метчиков, предназначенных для металлов мягких и вязких, дающих длинные стружки. Эта форма способствует лучшему движению и завиванию в спираль стружки, поэтому метчик с такой формой канавок режет легче и меньше нагревается, чем описанный выше. Основной недостаток этой формы тот, что угол резания зубьев наружной и внутренней окружностей получается разный: у наружной окружности — 85,5°, в средней окружности (в середине высоты зуба) — 84,5° и у внутренней окружности—93°, т. е. больше прямого. Этот недостаток можно уменьшить за счет углубления канавки.
292
Второй недостаток заключается в том, что задняя сторона канавки при обратном вывертывании метчика из отверстия может резать, как и передняя сторона, и вследствие этого может разрабатывать отверстие, т. е. делать его по диаметру больше. Последний недостаток имеет значение только для точных резьб, при нарезании же обычных гаек он не оказывает существенного влияния. Элементы формы b надо брать в зависимости от диаметра метчика и числа канавок Z метчика. Размерные формулы, определяющие эту форму канавок, даны в табл. 121.
ТАБЛИЦА 121.
Размеры полукруглых канавок.
Число канавок Z	3	4	5	6	V'	8
Ширина фрезы А . . . Глубина канавки h . .	0,75 D 0,31 D	0,5 D 0,25 D	0,4 D 0,2 7)	0,34 D 0,17 D	0,28 D 0,15 D	0,25 D 0,14 D
Форма канавок с применяется в метчиках для обработки мягких и вязких металлов, дающих длинную стружку. В отношении углов резания эта форма обладает теми же недостатками, какие мы видели в полукруглой форме Ь, т. е. и здесь углы резания у режущего лезвия в точках наружного и внутреннего диаметров резьбы неодинаковы. Задняя плоскость канавкн образует с касательной угол больше 90°, а поэтому при обратном вывертывании метчика из отверстия он не разрабатывает отверстия. В общем эта форма канавки дает весьма хорошие результаты, в особенности в метчиках, применяемых для нарезания отверстий в стали, меди и латуни.
Размеры фрезы формы с и глубину канавки следует брать по табл. 121, а величины радиусов и углы а по следующим данным:
7? = 0,5 А
г = 0.25 А
а = 60° при Z = 3 а = 45° „ Z = 4 а = 40° „ Z=6
Форма d применяется в метчиках для обработки мягких и вязких материалов. Она имеет угол резания 85°, который остается постоянным по всей глубине профиля зуба, что является достоинством этого метчика.
Недостаток этой формы заключается в том, что задняя сторона канавки при вывертывании метчика из изделия так же режет, как и передняя сторона, вследствие чего резьба может разрабатываться. Для уничтожения такого недостатка эту сторону делают так, как изображено на рис. 251е. Второй недостаток формы d тот, что перья метчика получаются слабые, и поэтому их можно перетачивать меньшее число раз, чем в предыдущих метчиках.
Размеры частей канавок формы d берутся следующие:
/ boa = 50° d0 = 0,087 D А = 0,5 /) (при 4 канавках) /г = 0,25 7) „ .
7? = 0,4 7)
г = 0,15 D
293
Для формы е размеры частей берутся такие:
da = 0,087 D
/? = 0,5 П г = 0,15 D
Форма f применяется для плашечных (маточных) метчиков. Угол® фрезы берется в зависимости от числа канавок Z метчика таким:
Z 6	8	10
а° 20	15	12
Ширина канавки А делается равной половине шага зубьев метчика; радиус 7? — равным половине ширины канавки; глубина канавки—не менее 31.
Форма g применяется для метчиков для зачистки плашек. Ширина канавки А берется не более 2—3 мм, с тем чтобы зубья плашек не попадали во впадины зубьев метчика. Глубина канавки делается равной 2—3 t.
Направление канавок. Наиболее правильное направление канавок — перпендикулярное к направлению винтовой линии резьбы метчика, так как при таком направлении канавки каждый зуб метчика режет обеими боковыми сторонами одинаково. В том случае, если канавки расположены параллельно оси метчика, левая сторона каждого зуба имеет угол резания меньше, чем правая сторона. Вследствие этого зубья метчика режут
Рис. 252. Рис. 253. и изнашиваются ^неодинаково; кроме того они могут изменять шаг резьбы в нарезаемых изделиях. Однако, считаясь со сложностью фрезеровки и заточки спиральных канавок, в практике применяют обычно канавки, параллельные оси метчика.
У маточных метчиков для окончательной нарезки плашек направление канавок следует делать по спирали, перпендикулярной к направлению винтовой линии.
В станочных метчиках канавки часто делаются спиральными, причем для нарезания глухих отверстий берется правая спираль,а для нарезания сквозных отверстий — левая (рис. 252 и 253). В этом случае спиральные канавки служат для улучшения удаления стружки из отверстия: при правой спирали стружки выходят вверх, как у спирального сверла, при левой — они удаляются вниз. Величина наклона спирали к оси берется от 15° до 30°,
3. Формы метчиков.
Слесарные метчики (рис. 254 и 255) изготовляются комплектами из трех штук: первый метчик — обдирочный, черновой, снимающий большую стружку в гладком отверстии; второй, или средний, — получистовой, снимаю-294
щий меньшую стружку, и третий — чистовой, снимающий малую толщину металла, калибрующий нарезаемую резьбу. Распределение работы этих метчиков и толщины снимаемого ими металла изображено на схемах рис. 256 и 257.
Для осуществления такого распределения работы диаметры метчиков делаются разной величины. Различают две конструкции метчиков: для каре-
Рис. 255.
Рис. 254.
зания сквозных отверстий (рис. 254) и для нарезания глухих отверстий (рис. 255). Первые делаются коническими по большей своей длине, а вторые— цилиндрическими, с небольшими приемными частями, что дает возможность нарезать резьбу возможно ближе ко дну отверстия.
Конструктивные размеры слесарных метчиков выбираются так. Длина резьбовой части берется в зависимости от шага резьбы S по следующим данным:
При шаге S<0,5 мм Zt«=40 S „	„	$ = 0,5—1 „	Z! = 30S
„	„	S»=l-r-l,5„	Zj = 25 S
„	„	S = l,54-5,	Zt = 20 S
„	„	S > 5 мм	Zj = 18 5
Английские инструментальщики пользуются для этой цели следующей формулой: Z1 = 2D-|-10 ММ, которая для резьбы Витворта дает удовлетвори-
тельные результаты в смысле легкости и чистоты нарезания метчиками отверстий.
Длину хвостовой части следует брать по формуле: /2 = 2D -j- 20 мм.
Длина приемной части для различных метчиков определяется согласно следующим дан
Рис. 256.
Рис. 257.
ным:
у метчиков для сквозных отверстий:
Первый метчик . . ,7 — Zj
Второй	„	... 1 = 0,5
Третий	„	. . . Z = 1,5-ь-2S
295
у метчиков для глухих отверстий:
Первый метчик . . ./=64-85 Второй „	. . . Z = 3 -г- 4 S
•	Третий „	. . . /=1,5-4-2 5
Длину квардратной части хвоста надо брать по инструментальным нормам или же по формуле: l3~ 0.6Z)	5 мм.
Диаметры метчиков выбираются так. У метчиков для сквозных отверстий наружные диаметры всех трех метчиков большинством заводов делаются одинаковыми (рис. 256). Вследствие этого работа, приходящаяся на первой метчик, очень велика и тяжела в сравнении с работой приходящейся на последние два метчика. Мы считаем, что работа нарезания лучше распределится между метчиками, если первый метчик будет давать 2/3 глубины резьбы t, второй — Б/6 t, а третий — полную нарезку, как это изображено на рис. 257 и как это делается в метчиках для несквозных отверстий.
Такое распределение работы между тремя метчиками применяют для нарезки стали, причем метчики дают хорошую, точную резьбу. В этом случае диаметры их берутся такие:
Первый метчик . . . Z)j = D — 0,66 t Второй ,	.	.	.	Z)3	=	Z>	— 0,33 t
Третий ,	.	.	.	Ds	=	D	(теоретический диаметр)
Длины приемных частей этих метчиков мы рекомендуем делать следующих размеров:
Первый метчик . . . I = 0,75 1г
Второй „ . . . Z = 0,5 Zt Третий „ . , ,1= 0,33 lt
При таких диаметрах метчиков приемные, начальные концы их следует делать с диаметрами, равными диаметрам цилиндрической части предыдущих, меньших метчиков, с тем чтобы они свободно входили в отверстие, нарезанное предыдущим метчиком.
’ У метчиков для глухих отверстий диаметры всех трех метчиков делаются различными, как на рис. 257, а именно: первый метчик дает 0,5 t, второй— 0,8 t, третий—полную глубину резьбы t. Вследствие такого распределения работы диаметры метчиков берутся следующие:
Первый метчик . . . £>i = D — t Второй	я	. . . D2 — D — 04Z-
Третий	,	. . . Ds = D (теоретический диаметр)
Приемные диаметры их берутся равнымй диаметрам предыдущих метчиков; таким образом приемный диаметр третьего метчика равен диаметру второго метчика Z)2, а приемный диаметр второго равен диаметру первого метчика ’ Dj.
Многие заводы для упрощения изготовления метчиков делают приемные диаметры DK на конце метчика у всех трех метчиков одинаковыми и равными внутреннему диаметру DB резьбы.
Средний и внутренний диаметры первых двух метчиков должны быть меньше соответствующих диаметров третьего метчика, -чтобы дать возможность третьему — более точному — метчику нарезать (прокалибровать) резьбу всеми тремя диаметрами и вследствие этого получить большую ее точность.
Кроме того такое уменьшение диаметров черновых метчиков полезно еще 296
Рис. 258.
Чистовой проход Второй проход
Черновой проход»
и потому, что последние при всяком изменении и короблении их в закалке не выйдут из наибольших пределов для их диаметров и шага резьбы и следовательно не будут разрабатывать и портить резьбу. Работа их будет распределяться так, как изображено на рис. 258, где два последние метчика снимают слой металла не только по наружному диаметру резьбы, но и по среднему Z)cp. т. е. с наклонных сторон резьбы.
Уменьшение диаметров можно делать такое: 1) у первого метчика DB и Оср — меньше соответствующих диаметров третьего метчика на 0,2(; 2) у второго метчика DB и Dcp — меньше соответствующих диаметров третьего метчика на 0,1 t.
Диаметр шейки хвостовой части надо брать г—......- ------	:_ _ _
метра резьбы, с тем чтобы гайки свободно проходили по хвостовой части. Для этого достаточно взять: d = 0,95 DB при D > 6 мм, а при £) < 6 мм
меньше внутреннего диа-
60
Ширина квадрата хвостовой части k должна быть взята по инструментальным нормам или же по формуле: k ~ 0,8 d, а длина его: 4 = 0,8 d -j— 3 мм.
Метчики диаметром менее 9,5 мм делаются часто по рис. 259, причем переходная часть от резьбы к шейке берется равной: а = 0,5 D. Концы ggr, мелких метчиков затачиваются на конус > с углом при вершине в 60°. Такое измс-некие конструкции вызвано тем, что при малых диаметрах метчики очень неудобно центровать; эти конические заточки и служат для центровки метчиков в соответствующих центровых углу
d —

к

Рис. 259.
ТАБЛИЦА 122.
Размеры слесарных метчиков (по ОСТ 4884).
D ‘	D			• • " —			—			
ДМ.	мч	п	L	4	4	/	4	d	k	
Vi	6,35	20	60	25	35	2,5	8	6,5	4,9	
Ь/1В	7,94	18	65	30	35	2,8	8	5,9	4.9	
3/з	9,53	16	70	30	40	3.2	8	7,2	5,5	
Vie	11,11	14	75	35	40	3.6	10	8,5	7'	
V8	12,70	12	80	35	45	4,2	10	9,4	7	
9/16	14,29	12	85	35	50	4,2	11	10,5	8	
6/8	15,88	11	90	40	,50	4,6	13	12,5	10	
3/i	19,05	10	100	45	55	5	15	15	12	
%	22,23	9	ПО	50	60	5,6	17	18	14.5	
1	25,40	8	130	60	70	6,2	19	20	16	
1%	28,58	7	140	65	75	7,2	21	23	18	
171	31,75	7	150	65	85	7,2	23	26	20	
	34,93	6	160	75	85	8,5	25	28	22	
1V2	38,10	6	170	75	95	8,5	27	31	24	
15/з	41,28	5	180	85	95	10	29	33	26	
13/4	44,45	5V2	190	85	105	10	32	37	29	
178	47,63	41/2	200	95	105	11,5	32	38	29	
2 '	50,80	47з	210	, 95	115	11,5	35	42	32	
297
блениях, делаемых для этого в центрах бабок токарного и шлифовальною станков.
Размеры слесарных метчиков даны в табл. 122, взятой по ОСТ 4884.
В этой таблице п — число ниток на 1", Z—число канавок метчика.
Слесарные метчики метрической резьбы конструируются по этим же данным, т. е. с такими же длинами, как в табл. 122. В настоящее время приняты нормы метчиков: резьбы Витворта (ОСТ 4884) и метрической резьбы (ОСТ 4883).
Метчики для трубной, или газовой, резьбы (рис. 260) изготовляются комплектами, по две штуки в каждом.
Распределение работы между ними производится так, чтобы первый мегчик давал 0,66 глубины резьбы, а второй ее полную глубину. Таким образом размер диаметра первого метчика берется: Dr — [) — 0,66£, а второго— D^ — D (теоретический диаметр).
Размеры Dcp и DB выбираются для первого метчика на 0,1 t меньше соответствующих теоретических диаметров. Диаметры второго метчика делаются в полные размеры.
Эти метчики также бывают двух конструкций; для нарезания сквозных и для нарезания глухих отверстий. Длины у метчиков для сквозных отверстий принимаются такие:
Рис. 260.
Z, = D -j- 25 мм 12= 1,16 .О-|-75 мм
L = 2,16 Оф-ЮО мм
I = 0,66 О -j- 15 мм (1-й метчик) Z= 0,33 О 4-Ю мм (2-й метчик)
У метчиков для глухих отверстий длины определяются так:
Zj —	4" 80 мм
D
4- 80 мм
L = О -j- 60 мм
1=~ 0,33 О -j- Ю мм (1-й метчик)
I — 3 S (2-й метчик)
Диаметр и длина шейки принимаются: d — 0,9 £)в; /3 = 0,4£)	10 мм.
Размеры'метчиков для нарезания точной газовой резьбы даны в табл. 123, взятой по DIN.
Диаметр трубы указан в таблице „в свету", т. е. дан внутренний диаметр трубы.	,
Метчики для прямоугольной и трапецои- — дальной резьбы (рис. 261) применяются также комплектами по 3 или 4 штуки в
Рис. 261.
каждом. Комплектом в 3
штуки пользуются при на-
резании мелкой резьбы (шаг S < 10 мм), а комплектом в 4 штуки—при нарезании коупной резьбы (шаг 5 >10 мм). При нарезании резбы в мяг-
298
ТАБЛИЦА 123.
Размеры метчиков для трубной резьбы (по DIN).
ят₽. дм.	^метч. ММ	п	L	4	4	1	4	d	k	z
Vs	9,73	28	65	32	33	2	10	8,4	7	4
v4	13,16	19	70	32	38	3	и	10,5	8	4
%	16,66	19	75	35	40	3	13	13	10	4
Va	20,96	14	80	38	42	4	17	18	14,5	4
%	22,91	14	85	40	45	4	17	18	14,5	4
3/4	26,44	14	90	40	50	4	19	20	16	4
7з	30,20	14	95	42	53	4	21	23	18	4
1	33,25	11	100	45	55	5	23	25	20	4
П/з	37,90	11	105	48	57	5	25	28	22	4
п/4	41,91	11	110	50	60	5	27	31	24	4
1%	44,33	11	115	50	65	5	29	34	26	4
И/2	47,81	11	120	52	68	5	32	37	29	4
Я4	53,75	11	130	55	75	5	35	40	32	6
2	59,62	11	140	.58	82	5	42	50	39	6
21/4	65,71	11	145	60	85"	6	47	55	44	6
2’4	75,19	11	150	65	85	6	47	58	44	6
274	81,54	11	153	70	85	6	47	58	44	8
3	87,89	11	160	72	88	8	52	62	49	8
3V4	93,98	11	170	75	95	8	52	62	49	8
З73	100,33	11	180	78	102	8	52	62	49	8
3’/4	106,68	11	185	82	103	8	58	70	55	8
4	113,03	11	190	85	105	8	58	70	55	8
ком, слабом материале следует применять комплект в 3, а при материале твердом, крепком — комплект в 4 метчика.
Распределение работы между метчиком надо производить следующим образом.
При трех метчиках: первый метчик должен давать 2/3 глубины резьбы t, или 0,66 t; второй — 5/6 t, или 0,84 третий — полную глубину резьбы Л
При этих условиях диаметры метчиков берутся так:
Первый метчик . . . Dx = D — 0,66 t
Второй ,	,	.	.	D2s=D — 0,33 t
Третий ,	.	.	.	Z)3 = D (т. e. в полный теоретический размер)
Внутренние диаметры у первых двух метчиков берутся на 0,1—0,2 мм меньше теоретических. Толщина нитки гребней у первых двух метчиков делается меньше: у первого — на 0,04 мм, у второго—на 0,02 мм; у третьего метчика она берется в полный размер.
Длины метчика устанавливаются так:
Длина резьбовой части .  . 3 D-J-30 мм
„ хвостовой , In. . . 2 D 30 мм Полная длина метчика L . . . 5 D + 60 мм Длина квадратного хвоста .0,8 d 3 мм Диаметр хвостовой части d..........0,9 I)
299
При четырех метчиках распределение работ должно быть такое: первый метчик дает 0,5 t, второй — 0,75/; третий — 0,9 /; четвертый — полную глубину резьбы. Поэтому их диаметры следует брать тйк:
Dx = D — t £>3 = О — 0,2 £
О2 т= D — 0,5 t Di~ D (теоретический диаметр)
Внутренние диаметры первых трех метчиков должны быть на 0,1—0,2 мм меньше нормального диаметра. Толщину нитки гребней у первых метчиков надо делать в минус против нормальной толщины: у первого — на 0,06 мм; у второго — на 0,04 мм; у третьего — на 0,02 мм', у четвертого — в полный размер.
Длины приемных частей берутся следующие:
Первый метчик . . . Z = 0,84 /* Третий , . . . I — 0,66 Zx
Второй „ . . . I — 0,75 1Г Четвертый „ . . . Z — 0,5 Zt
Размеры этих метчиков приведены в табл. 124, составленной для комплекта из четырех метчиков.
ТАБЛИЦА 124.
Размеры метчиков для прямоугольной резьбы.
D	10	15	20	25	30	40	50	60	70	75
L	110	135	160	185	210	260	310	360	410	‘ 435
h	60	75	90	105	120	150	180	210	240	’ 255
	50	60	70	80	90	110	130	150	170	180
h	'50	62	75	87	100	125	150	175	200	212
hi	44	56	67	78	90	112	134	157	180	190
hn	40	50	60	70	80	100	120	140	160	170
^IV	30	37	45	52	60	75	90	105	120	127
4	11	14	17	20	23	29	35	41	47	50
Для
г
Рис. 262.
получения более легкого нареза-ния резьбы полезно гребни у черновых метчиков делать не плоскими по наружному диаметру, а с уступами, чтобы они делили стружку на 3 — 4 короткие стружки, как это изображено на рис. 262. Для этого метчик строится с нечетным числом канавок, и на приемной части перьев делаются 2 выступа и впадины. Эти выступы идут, чередуясь на соседних перьях, т. е. выступам первого пера соответствуют впадины второго пера. Благодаря этому стружки получаются узкие, выходят из прорезанных пазов, а нарезание резьбы
легко режутся и легко становится много легче.
Американские инструментальные заводы для нарезания длинных гаек с прямоугольной резьбой применяют метчики с двумя различными диаметрами 300
г
(рис. 263). Такой конструкцией пользуются при нарезании гаек высотой более 2 диаметров их.
В этом случае метчик состоит из трех частей: lt — гладкая часть, которая является направляющей в отверстии; /2 — резьбовая часть, равная по длине высоте гайки; 13 — тоже резьбовая часть, также равная по длине высоте нарезаемой гайки. Распределение работы между последними двумя
Рис. 263.
частями метчика должно быть таким, чтобы часть Z2 снимала % t, а часть /3 — остальную треть глубины резьбы.
Таким образом диаметры метчика описываемой конструкции берутся так:
DK = DB — 0,1 мм
Dt = D — 0,66 t
D2 = D (теоретический диаметр)
При мелких резьбах этот метчик применяется один, а при крупных — их берут два, три и даже четыре в комплекте. В последнем случае распределение работы нарезания между всеми метчиками производится так, чтобы первый давал 50% глубины резьбы, второй — 75°/о, третий — 90% и четвертый — ЮО°/о. При этом в каждом отдельном метчике снимание резьбы распределяется между двумя частями так, чтобы первая снимала 0,66 причитающейся на этот метчик глубины резьбы, и вторая — остальную ее треть.
Длины частей метчика берутся так:
=0,5 D -j-10 мм 13 — высоте гайки
Z2 = высоте гайки Z4 = удвоенной высоте гайки
Рис. 264.
Длины приемных частей а и b делаются равными 0,4 высоты гайки.
Гаечные метчики (рис. 264) применяются для нарезания резьбы гаек на сверлильных, токарных и специальных гайкорезных станках. Эти метчики делаются двух типов: короткие, с короткой хвостовой приемной частью, и длинные, с длинной хвостовой частью, чтобы на нее можно было надевать около 6—8 гаек. Короткие гаечные метчики можно применять и для нарезания гаек вручную. Размеры гаечных метчиков нормированы ОСТом и даны в табл. 125 и 126. Основные их размеры можно конструировать по следующим формулам.
301
Короткие метчики:
/, = 30 S (S — шаг резьбы метчика)
/ -= 24> S
L — 6,25 D-Ь 45 мм (при £)<25 мм)
Z. = 3 D-J-125 мм (при D >25 мм)
Длинные метчики:
7г = 30 S
I =24 S
L = 10 D + 50
Z. = 3 £>4-225
мм (при D < 25 мм) мм (при £)>25 мм)
Размер внутреннего диаметра резьбы этих метчиков устанавливается в зависимости от прочности нарезаемого материала. Для нарезания стали он берется по всей длине lt одинаковым, причем в приемной части метчика
делается плоская за-
для стали
для чугуна
Рис. 265.
точка. Для нарезания чугуна и слабых материалов, как алюминий, внутренний диаметр приемной части I берется с уменьшением к концу, а резьба нарезается на конус, и в приемной части де-
лается задняя заточка не только плоская, но и резьбовая,, как на рис. 265 (иначе плоские зубья легко могут разработать отверстие в слабом материале). Размеры гаечных метчиков даны в табл. 125 и 126, взятых по ОСТам.
ТАБЛИЦА 125.
Размеры коротких гаечных метчиков (по ОСТ 4886).
D Дм.	D мм	£>в	°ср	п	t	L	7	/	4	h	d	k	Z
7«	6,35	4,72	5,54	20	0,813	80	40	30	40	8	6,5	4,9	4
5/16	7,94	6,13	7,03	18	0,904	95	45	35	50	8	5,9	4,9	4
3/	9,53	7,49	8,51	16	1,017	105	50	40	55	8	7,2	5,5	4
7м	11,11	8,79	9,95	14	1,162	115	55	45	60	10	8,5	7	4
7а	12,70	9,99	11,35	12	1,356	125	65	52	60	10	9,4	7	4
7з	15,88	12,92	14,40	11	1,479	145	70	55	75	13	12,5	10	4
7«	19,05	15,80	17,42	10	1,626	165	80	64	85	15	15	12	4
78	22,23	18,61	20,42	9	1,807	185	90	70	95	17	18	14,5	4
1	25,40	21,33	23,37	8	2,033	200	100	80	100	19	20	16	4
17а	28,58	23,93	26,25	7	2,323	210	110	85	100	21	23	18	4
	31,75]	27,10	29,43	7	2,323	220	110	85	НО	23	26	20	6
Р/8	34,93	29,50	32,22	6	2,711	230	130	95	100	25	28	22	6
17г	38,10.	32,68	35,39	6	2,711	240	130	95	110	27	31	24	6
17s	41,28	34,77	38,02	5	3,253	250	150	115	100	29	33	26	6
1»/4	44,45	37,95	41,19	5	3,253	260	150	115	110	32	37	29	6
17а	47,63	40,40	44,01	47а	3,614	270	170	130	100	32	38	29	6
2	50,80	43,57	47,19	47а i	3,614	280	170	130	110	35	42	32	6
302
ТАБЛИЦА 126.
Размеры длинных гаечных метчиков (по ОСТ 4888).
D дм.	D мм	п	t	L	h	I	4	h	d	k	Z
l/i	6,35	20	0,813	120	40	30	80	7	4,6	3,8	4
5/!6	7,94	18	0,904	135	45	35	90	8	5,9	4,9	4
3/8	9,53	16	1,017	150	50	40	100	8	7,2	5,5	4
’/16	11,11	14	1,162	165	55	45	но	10	8,5	7	4
< •	12,70	12	1,356	180	65	52	115	10	9,4	7	4
%	15,88	11	1,479	210	70	55	140	13	12,5	10	4
	19,05	Ю	1,626	240	80	64	160	15	15	12	4
%	22,23	9	1,807	270	90	70	180	17	18	14,5	4
1	25,40	8	2,033	300	100	80	200	19	20	16	4
п/8	28,58	7	2,323	310	110	85	200	21	23	18	4
	31,75	7	2,323	320	110	85	210	23	26	20	4
1%	34,93	6	2,711	330	130	95	200	25	28	22	6
Е/а	38,10	6	2,711	340	130	95	210	27	31	24	6
1<	41,28	5	3,253	350	150	115	200	29	33	26	6
13/4	44,45	5	3,253	360	150	115	210	32	37	29	6
п	47,63	41/2	3,614	370	170	130	200	32	38	29	6
2	50,80	4'/2	3,614	380	170	130	210	35	42	32	6
Станочные метчики (рис. 255) применяются для нарезания изделий па сверлильных станках. Так как при таком способе точность и чистота резьбы изделий небольшие, эти метчики обычно делаются с короткой резьбовой и приемной частями.
Размеры их берутся примерно такие же, как для слесарных метчиков. , Для того чтобы стружка легче удалялась из канавки метчика, последнюю делают в приемной части I с наклоном в 15—30°.
Станочные метчики изготовляются комплектами, по 2 штуки в каждом. Такой комплект служит для нарезки стали. Для нарезки металлов слабых, как чугун, медь и алюминий, можно применять один метчик.
Работу между двумя метчиками следует распределять так, чтобы первый метчик нарезал 2/3 а второй — полную глубину резьбы. Тогда их диаметры будут: Z)j = D — 0,66 t\ D% — D (теоретический диаметр).
Внутренний и средний диаметры первого метчика надо делать на 0,1 t меньше нормальных.
Если резьба нарезается в сквозных отверстиях, то на приемной части метчика канавку рекомендуется отводить влево под углом в 15 — 30°, с тем чтобы стружки выталкивались из отверстия. Для этой цели лучше применять метчики с левой спиралью, как на рис. 253. В случае же нарезания резьбы в глухих отверстиях наклон канавки или спирали надо брать вправо, чтобы стружка поднималась по канавке. При таких спиральных канавках глубину их можно брать мельче, чем при прямых. Кроме комплектных, станочные метчики изготовляются с длинными хвостовыми частями и ординарные, т. е. для каждого размера делается один метчик. Они нормализованы ОСТом 4890 и могут конструироваться по следующим формулам:
?! = 30 S (для D < 20 мм) lt — 2b S (для Z) > 20 мм) I =254-20 5
L = 10 D + 100 мм (при D <25 мм)
L = S D -j- 225 мм (при D > 25 мм)
303
Маточные, или плашечные, метчики конструируются в соответо-вии с нарезаемыми ими плашками. Так метчик для нарезания клупповых плашек изображен на рис. 266. Таким метчиком плашки нарезаются начерно, начисто же оНи нарезаются цилиндрическим метчиком, сделанным по размерам ''лесарных метчиков, с 2—3 нитками на приемной части. Работа должна быть распределена так, чтобы первый — черновой — метчик давал 0,9 t глубины резьбы и следовательно его диаметр равнялся бы DX=D — 0,2 t. Второй же метчик должен снимать не более 0,1 t, т. е. он должен снимать малую
стружку, давая при этом плашкахМ точные размеры.
Наружный диаметр плашечного метчика берется больше нормального диаметра: либо на одну, либо
Рис. 266.	на две глубины резьбы t
-r.e.D = Daopv+Ml’
В первом случае плашки при нарезании резьбы на болте режут сначала своими наружными зубьями, а затем—и наружными и внутренними.
Во втором случае плашки все время работают своими внутренними зубьями. Размеры описываемых метчиков можно брать по следующим формулам:
= 25 S (8 — шаг нарезаемой резьбы)
I = 18ч-20 8
/, = 2 D + 10 мм
Размеры этих метчиков даны в табл. 127, взятой по DIN.
ТАБЛИЦА 127.
Размеры маточных метчиков для клупповых плашек (по DIN).
~-D — резьбы дм.	D метчика MM	n	L	V	l		4	d	k w	Z
V16	2,13	60	38	20	11	18	5	3	2,4	3
Vs 8/16 V< 5/ie	3,99	40	50	28	16	22	6	4	3	3
	6,12	24	60	35	23	25	7	4,6	3,8	3
	7,97	20	70	42	28	28	8	6	4,9	3
	9,75	18	75	45	30	30	8	7	5,5	3
Vs	11,56	16	80	49	34	31	10	9	7	3
Vie	13,44	14	85	53	36	32	11	10,5	8	3
I	15,41	12	90	55	38	40	13	12,2	10	5
	18,83	11	“105	60	42	45	15	15	12	5
Vi Vs	22,31	10	115	70	48	45	17	18	14,5	5
	25,84	9	125	78	56	47	19	20	16	5
1	29,47	8	140	86	63	54	21	24	18	5
IVs	33,22	7	150	92	65	58	25	27	22	5
iVi	36,40	7	160	98	68	62	25	28	22	5
IVs	40,35’	6	175	108	76	67	29	34	26	5
IVs	43,52	6	190	114	80	76	32	36	29	5
l5/s	47,78	5	200	124	84	76	32	38	29	7
l3/i	50,96	5	210	130	88	80	35	42	32	7
l7/s	54,86	442	220	140	92	80	35	42	32	7
2	58,03	442	230	144	98	86	42	50	39	7
304
В таблице диаметр бол га D, нарезаемого плашками, дан в дюймах, а диаметр метчика — в миллиметрах, причем он увеличен против диаметра болта на 2 t.
Число канавок у этих метчиков берется нечетное. Канавки делаются спиральные, с углом наклона к оси в 10—15°.
Некоторые заводы строят эти метчики ступенчатыми, имеющими по длине четыре различные диаметра, как иа рис. £67. Такая конструкция дает укороченный метчик, что очень важно при его закалке. Нарезание резьбы таким
Ряс. 267.
метчиком идет довольно легко, причем резьба получается достаточно чистая и точная. Размеры метчика надо брать, основываясь на следующем распределении работы между его четырьмя частями: первый метчик нарезает 0,3 i\ второй — 0,6 /; третий — 0,8 t и четвертый — t — полную глубину резьбы. Поэтому их диаметры должны быть построены так:
Dt = D — 1,4 t D3 = £) — 0,4 t D2 = D-Q,8t Di — D
Диаметры внутренний и средний у первых трех метчиков надо делать на 0,1-ч-0,05/ менее соответствующих им теоретических диаметров. Остальные разоры можно брать по таким формулам:
= 12 = 1„ = Ц = D ф 5 -к ч Л — 0,9 /Х,
I- = D + 20 мм	da — DB — 0,1 t
L — 5 D + 40 мм	I = 3	4 S
E =-- 0,6 d -J- 5 мм	n = iS
Рис. 268.
Маточный метчик‘для плашек болторезных станков (рис. 268) имеет длинную направляющую часть, которая дает ему хорошее направление во время нарезания им плашек. Такой метчик берется один и нарезает резьбу за один проход. Диаметр его чаще всего делается на 2 t больше или же меньше нормального диаметра болта, что зависит от установки плашек в патроне.
20 М А. Соколов	ЗОо
При установке по рис. 269а мального размера; при установке
Рис. 269.
4 = 27 S (шагов)
Z2 = 1,75 ZJ + 25 мм '/« = 1,75 7)4-25 мм
I =20 S
метчик должен быть -на 2 t больше нор-по рис. 269й он берется на 2 t меньше нормального размера.	При этом в
плашке получается достаточный по величине задний угол.	Вторая уста-
новка дает угол резания меньше 90°, вследствие чего плашки режут легко, тогда как при первой установке они имеют угол резания в 90° и потому режут соответственно тяжелее.
Размеры описываемого метчика можно брать по таким формулам;
L = 5,75 D 4- 75 мм d = 0,9 Z)B
Размеры этих метчиков даны в табл. 128, взятой по DIN.
ТАБЛИЦА 128.
Размеры маточных метчиков для плашек болторезных станков (по DIN).
D дм.	D MM	L .	h	4		I	к	rf,	d	k	Z
Vi	6,35	110	42	34	34	28	7	4,72	4,6	3,8	3
э 16	7,94	115	45	35	35	30	8	6,13	5,9	4,9	3
‘V /8	9,53	125	49	38	38	34	8	7,49	7,2	5,5	3
Z/16	11,11	135	53	41	41	36	10	8,78	8,5	7	3
	12,70	145	55	45	45	38	10	9,99	9,4	7	3
5ls	15,88	160	60	50	50	42	13	12,92	12,5	10	5
% 78	19,05 . 22,23	180 200	70 78	55 61	55 61	48 56	15 17	15,80. 18,61	15 18	СЛ	5 5
1	25,40	220	86	67	67	63	19	21,33	20	16	5
1%	28,58	240	92	74	74	65	21	23,92	23	18	5
I'/i	31,75	260	98	81	81	68	23	27,10	26	20	5
173	34,93	280	108	86	86	76	25	29,50	28	22	5
l‘/2	38,10	300	114	93	93	85	27	32,68	31	24	5
1%	41,28	320	124	98	98	84	29	34,77	33	26	7
134	44,45	340	130 .	105	105	88	32	37,95	37	29	7
17s	47,63	360	140	110	110	92	32	40,40	38	29	7
2	50,80	380	144	118	118	110	35	43,57	42	32	7
В таблице диаметр метчика дай нормальных размеров, но при выборе конструкции плашек по рис. 269 а и b его надо брать больше или меньше на 2 t.
Метчик для нарезания цельных круглых плашек-прогонок (рис. 266) делается с длинной приемной частью, чем обеспечивается получение с одного прохода наиболее точной и чистой резьбы. Так как цельная плашка нарезает винты с одного прохода, то диаметры маточного метчика берутся по размера^ соответствующим размерам винта.
Для малых диаметров — от 1 до 2,6 мм — эти метчики делаются по 306
3 штуки в комплекте, так как при одной штуке и длинной приемной части <®и легко коробятся при закалке и ломаются во время нарезания резьбы; при диаметрах от 2,6 до 6 .ид — по 2 штуки в комплекте и при диаметрах больше 6 мм — по 1 штуке.
Числа канавок берутся по формуле: D =	3-4-6.
Форма канавки получается фрезерованием угловой фрезой с углом от 6° до 50°. После прохода этим метчиком резьба прогонки окончательно калибруется и зачищается цилиндрическим метчиком, сделанным по размерам для слесарных метчиков. Число канавок цилиндрического метчика берется в соответствии с черновым метчиком, а сами канавки часто делаются спиральными, с наклоном спирали от 7° до 15°, с тем чтобы они своими зубьями не попадали в канавки прогонок.
Размеры описываемых метчиков определяются так. Длина приемной части I — в зависимости от числа канавок Z, а число последних — от диаметра метчика D.
	При 2 метчиках в комплекте	При 1 метчике в комплекте					
D			W'-’/i/'		l5/8-2i/2"		
Z	4	6	8	10	12	14	16
1	60 t	50 t	40 t	30 t	28 t	24 t	20 t
Здесь t — глубина резьбы метчика.
Длина цилиндрической части берется /0 = 15 А
Длина хвостовой части: — 2 D -j- 20 мм.
Размеры этих метчиков приведены в табл. 129.
Многие наши заводы нарезают плашки четырьмя метчиками, при этом четвертым — цилиндрическим — зачищают, калибруют их. Первый метчик дает 0,6 t глубины резьбы, второй — 0,8 t, третий — t, т. е. полную резьбу, причем она обычно по всем диаметрам берется меньше теоретической на величину допусков в изделиях. Длины этих метчиков берутся так:
Zt = 40 S (S — шаг резьбы)
I = 20 S для 1-го метчика
I = 10 S » 2-го „
1 = 6 S для 3-го метчика
I = 2 S » 4-го
/2 = 2 D -ф 20 мм
Число канавок устанавливается по формуле:
Канавки в первых трех метчиках делаются прямые, а в четвертом—спиральные, с наклоном к оси в 5—15°.
Для зачистки и калибровки .прогонок применяется цилиндрический метчик, подобный слесарному чистовому рис. 255, с одной спиральной узкой канавкой. Наклон канавки к оси берется в 5—15°.
Анкерные метчики для котельных связей применяются для нарезания резьбы в отверстиях стенок паровозных котлов, в которые ввертываются связи. Для того чтобы возможно было ввернуть анкерную связь в обе стенки котла, расстояние между которыми задано, необходимо нарезать эти стенки за один проход, как изображено на рис. 270. Поэтому 20*	307
ТАБЛИЦА 129.
Размеры маточных метчиков для круглых плашек-прогонок.
D дм.	D MM j	n	t	L	I	к	h	к	4	d	k	Z
V16	1,59	60	0,271	38	II	4	15	23	6	3	2,5	4
Vs	3,18	40	- 0,407	48	,16	6	22	26	7	4	3,5	4
	4,76	24	0,677	66	27	10	37	29	8	5	4	4
’/4	6,35	20	0,813	85	41	12	53	32	9	6,5	5,5	6
5/16	7,94	18	0,904	94	45	14	59	35	10	5,9	5,5	6
8/8	9,53	16	1,017	105	51	15	66	39	11	7,2	6	6
Vie	11,11	14	1,162	117	58	17	75	42	12	8,5	7	6
Va	12,70	12	1,356	120	55	20	75	45	13	9,4	7,5	8
5/s	15,88	11	1,479	132	59	22	81	51	15	12,5	10	8
%	19,05	10	1,626	145	65	24	87	58	16	15	12	8
’/в	22,23	9	1,807	164	73	27	100	64	18	18	14,5	8
1	25,40	8	2,033	160	61	30	91	70	20	20	16	Ю
JVs	28,58	7	2,323	182	70	35	105	77	23	23	18	Ю
Vi	31,75	7	2,323	18>	70	35	105	83	24	26	21	10
3/s	34,93	6	2,711	210	81	41	122	89	26	28	22	Ю
	38,10	6	2,711	218	81	41	122	96-	28	31	25	10
%	41,28	5	3,253	242	91	49	140	102	30	33	27	12
	44,45		3,253	245	91	49	140	105	32	37	30	12
	47,61	4’/2	3,614	270	101	54	155	115	33	38	31	12
2	50,80	4Va	3,614	275	101	54	155	120	35	42	34	12
*k	57,15	4	4,066	298	113	61	174	124	40	47	38	12
	63 50	4	4,066	320	113	61	174	147	43	53	42	12
	69,85		4,647	342	112	70	182	160	47	58	46	14
3	76,20	3%	4,647	354	1 .2	70	H2	172	51	64	51	14
3V<	82,55	3l/4	5,055	362	102	75	177	185	55	69	55	16
3’A	88,90	37i	5,055	375	102	75	177	198	58	75	60	16
ЗД	95,25	5	5,422	400	109	81	190	210	62	80	64	16
4	101,60	3	5,422	410	109	81	190	221	66	86	68	16
длина резьбовой части метчика должна быть не менее 10 — длины анкерных связей. Для осуществления правильного положения метчика при нарезании обеих стенок котла навходимо переднюю «цилиндрическую часпТметчика, т. е. направляющий конец Z2, делать равным длине связи /0. Длинная хвосто-вая часть также дается по длине связи Вследствие таких ______ "pF ?	-----1—4 требований при длинных связях,
~	-	доходящих до 500 мм, эти мет-
й И	чики получаются очень длин-
р	2 0	ними, и их изготовление, в осб-
ис' '	бенности закалка, становится за-
дачей весьма трудной.
Размеры частей анкерных метчиков берутся так:
Длина направляющей	части	/2.............l0-j-10 мм
» Резьбовой	„	/х...............
, хвостовой	.	/8.............../0 + 30щлг
Полная длина метчика L . ... ..............3/о4-5О мм
308
Длина приемной части резьбы должна быть не менее 15 S, так как юлько при таком условии нарезка выходит чистой и точной.
Диаметры направляющей и хвостовой частей берутся: </ = 0,9 DB-
Метчики эти применяются для нарезки резьб диаметром от 7/8" до 13/4". Число канавок метчика берется равным 4.
При очень длинной резьбе (более 200 мм) последнюю надо резделять на два участка, что очень упрощает изготовление метчиков, главным образом их закалку, так как позволяет закаливать каждую часть отдельно, вследствие чего .можно добиться меньшего изменения в шаге и меньшего коробления по длине.
Если же, несмотря на разделение резьбы на два участка, все-таки будет получаться большое изменение шага, то хорошим выходом из положения является применение вместо целой резьбовой части насадной резьбовой втулки. Последняя должна быть насажена так, чтобы ее резьба была точным продолжением резьбы передней части метчика, как это показано на рис. 271а. i Метчики установочные, или раздвижные, изготовляются или цель-> ними, с разрезным корпусом, или же со вставными гребенками, как это мы
Рис. 271а.
видели в развертках. Такие метчики применяются чаще всего для зачистки и калибровки резьбы, предварительно нарезанной черновыми метчиками, гребенками или резцами.
В первой конструкции, более простой, корпус метчика в своей резьбовой части разрезается вдоль; внутри отверстие метчика растачивается на конус. Установочный винт служит для раздвигания перьев метчика, т. е. для увеличения последнего в диаметре.
По второй конструкции увеличение диаметра метчика производится также ввертыванием установочного винта, а точное положение ножей-гребенок фиксируется гайкой, как в развертках.
4.	Допуски для метчиков.
При изготовлении метчиков надо принимать во внимание допуски в размерах, которые должны быть у нарезаемых метчиками гаек. Эти допуски должны быть такими, чтобы гайка всегда свободно навертывалась на соответствующий винт. Для осуществления этого необходимо готовить резьбу так, чтобы все размеры гайки были больше нормальных теоретических размеров, а все размеры винта — меньше этих нормальных размеров. Поэтому метчики для нарезания гаек должны делаться больше нормальных размеров, а метчики для нарезания цельных плашек-прогонок — меньше нормальных размеров.
С другой стороны размеры метчиков надо увеличивать еще и потому чтобы иметь в них допуски на их изнашивание, которое особенно значительно гр и нарезании таких материалов, как чугун, бронза и твердая сталь.
Допуски в размерах метчиков до сих пор еще не нормированы, и поэтому все заводы разрабатывают и применяют их совершенно самостоятельно, считаясь с требованиями своего производства. Мы даем здесь
309
,истему допусков для летчиков, которая, проводилась довольно успешно на Заводе точного машиностроения им. Макса Гельца. Эга система заключается в следующем.
За основание системы взята единица допуска (Е. Д.) для резьбы по DIN, которая представляет собой величину, равную Е. Д. — 0,067|А$, где 5 — шаг резьбы.
Классов точности резьбы три: 1-й класс — точная резьба, 2-й — обыкновенная и 3-й—грубая. Первый класс точности применяется в измерительных, оптических, табачных и других точных машинах; второй—в металлообрабатывающих станках: третий — в двигателях, паровозах и т. п. машинах, Каждому классу точности соответствуют свои допуски в размерах резьбы. Так как плотность и точность пригонки в резьбе зависят главным образом от допусков в средних диаметрах, то величины допусков устанавливаются для последних.
Так по DIN принимаются для средних диаметров следующие величины допусков:
1-й класс точности ±1 Е. Д.
й „	„	1,5 Е. Д.
3-й „	± 2,5 Е. Д.
Допуски для наружного и внутреннего диаметров резьбы можно брать в 2 раза больше, чем для среднего диаметра. Знак плюс, т. е. увеличение размера, берется для размеров гайки, а знак минус, т. е. уменьшение размера,— для винта.
Величины этих допусков для резьбы Витворта даны в табл. 130.
ТАБЛИЦА 130.
Допуски для резьбы Витворта (в микронах).
D дм.	’/ы	%	’/16	716		7в	7/16 V2 1		0 7S	%	7/з	1	17s	ИД	17s	172	1%	1%	17S	2
Е. Д	40	53	69	75	79	85	90	97	102107		114	119	127	127	137	137	151	151	159	159
5 Е. Д.	60	80	104112		119	127	135	146	153 160		171	178	190	190	206	206	227	227	239	239
5 Е. Д	100	133	173(187		198	212	225	243	254 267		285	298	317	317	342	342	378	378	398	398
Допуски в размерах для средних диаметров резьбы обыкновенных метчиков мы считаем возможным для каждого класса брать равными половине указанных допусков изделий, т. е. брать их так:
1-й класс.......................0,5	Е.	Д.
2-й ............................0,75	Е.	Д.
3-й	„	....................1,25	Е.	Д.
Для диаметров наружного и внутреннего эти допуски можно увеличивать в 2 раза, т. е. брать их равными указанным в таблице.
'’Для метчиков, предназначенных для нарезки цельных плашек и прогонок, мы рекомендуем брать следующие допуски. Для средних диаметров резьбы— допуски, равные одной четверти допусков, установленных для резьбы изделий, т. е.
1-й класс.................0,25	Е.	Д.
2-й	„	................ 0,375	Е.	Д
3-й	.....................9,625	Е.	Д.
310
Для диаметров наружного и внутреннего эти допусти надо брать также в 2 раза больше, т. е. 0,5 Е.^Дг, 0,75 Е. Д. и 1,25 Е. Д., которые откладываются в сторону увеличения диаметров.
Увеличение или уменьшение размеров внутреннего диаметра резьбы ие имеет существенного значения для работы и изнашиваемости метчика, поэтому можно этот диаметр его как у гаечных, так и у плашечных метчиков брать равным теоретическому или номинальному. Изменению подлежат только средний и наружный диаметры метчика, так как от их размеров зависят величины зазоров между гайкой и винтом, а также изнашиваемость метчика.
, Построим для примера по формулам, данным для нарезки нормальной резьбы Витворта, метчик в 1" диаметром для изделий 1-го класса точности.
Диаметры этого метчика равны:
Du = 25,40 мм
DK = 21,33 мм
.	D = 23,37 мм
Ч-'
Единица допуска для этого размера Е. Д. — 0,067 jAS = 0,06 7]/3,175= =0,119 мм. f
Допуски для гаечных метчиков 1-го класса точности будут:
Для D...............0,5 Е. Д. = 0,059 мм
„ D„................1 Е. Д. = 0,119 мм
Внутренний диаметр примем без изменения. Тогда диаметры метчика будут равны:	,
£>ср = 23,374-0,059 = 23,43 мм DH = 25,40 4- 0,119 = 25,52 мм DB = 21,33 мм.
Для плашечных метчиков допуски 1-го класса составят:
Для Z)cp..................0,25 Е. Д. = 0,03 мм
„ Da......................0,5 Е. Д.— 0,059 мм
Внутренний диаметр примем без изменения. Тогда диаметры метчика будут равны:
£>ср = 23,37 — 0,03 = 23,34 мм
Dv = 25,40 — 0,059 = 25,34 мм.
D}, =21,33 мм
Такие малые допуски рекомендуется применять только для точной резьбы в машиностроении. В резьбе же обыкновенной допуски следует брать для изделий по 2-му классу точности.
На величину допусков должен оказывать большое влияние материал нарезаемого изделия. Чем сильнее он изнашивает метчик, тем большей величины должен быть допуск в диаметрах последнего. Так например чугун быстрее изнашивает метчик, чем сталь; поэтому допуски в метчике для нарезки чугуна должны быть значительно больше, чем для метчиков по стали. Это увеличение должно составлять по крайней мере 25—50%.
Допуски на изготовление метчика можно брать равными, % допусков, даваемых для изделий, причем они откладываются в сторону уменьшения диаметров метчика.
311
5.	Изготовление метчиков.
Материалом для метчиков чаще всего служит углеродистая сталь с содержанием 1—1,2% С. Сталь с меньшим содержанием углерода меньше изменяется в своих размерах во время закалки, чем сталь твердая; поэтому лучше применять для метчиков сталь с 1% С. Для придания метчикам больной стойкости в работе и для уменьшения изменений стали во время закалки полезно брать специальные стали следующих составов: вольфрамовую с содержанием 1—1,3°/о С и 0,5—2% W; марганцево-хромовую — 0,9— 1,1% С, 1%Мп и 0,5—0,75% Сг; хромово-вольфрамовую — 0,9—1,1% С, 1% Мп, 1% Сг и 1—2% W.
В последнее время Красный Путиловец стал применять на машинные метчики, изотовляемые им шлифованием, быстрорежущую сталь состава: 18% W, 4,5 Сг и 0,7% С. Первые опыты применения такой стали дали очень хорош ,е' результаты в смысле малой изнашиваемости и истирания метчиков во время работы.
Изготовление метчиков ведется в порядке следующих операций: отрезка, правка стали, центровка, тркарная обточка и грубая нарезка резьбы, термическая обработка, чистовая нарезка резьбы, фрезеровка квадрата и канавок, закалка, шлифовка и точка.
Термическая обработка после грубой нарезки производится в целях устранения внутренних напряжений и выявления поводок и коро’бления метчика до придания ему окончательных размеров. Посыле проведения такой предварительной термообработки метчик при окончательной закалке меняет свои размеры весьма незначительно. Предварительная термообработка должна состоять из двух операций: 1) закалка при 850 — 875° в масле и 2) отжиг при 680—700° и медленное охлаждение в печи. В результате ее получается мелкозернистое плотное строение стали, и сталь меньше коробится и меняет свои размеры во время последующей закалки. Отжиг с медленным охлаждением в печи придает стали мягкость, необходимую для дальнейшей чистовой обработки. Если после такой обработки метчик при закалке будет еще сильно изменяться в своих размерах, то предварительнуГо закалку и отжиг надо проводить 2 раза. После отжига рекомендуется проводить охлаждение — не медленное в печи, а на воздухе, так как сталь благодаря этому получает еще более мелкую и плотную структуру. Если после охлаждения на воздухе сталь будет настолько твердой, что резец сможет нарезать резьбу, то безусловно следует применять такой способ охлаждения.
Нарезание резьбы производится тремя способами. Наиболее распространенный способ — нарезание резцами на токарных станках. Второй, только-что начинающий распространяться способ -— нарезание резьбы на специальных резьбофрезерных станках кольцевыми фрезами; при этом резьба нарезается начерно, так как точность и гладкость ее получаются невысокие. Третий способ — получение резьбы шлифованйем, для чего применяются специальные резьбошлйфовальпые сганки; этот способ дает наиболее точную и чистую резьбу.
В менее точных метчиках нарезка резьбы производится гребенками, в более точных—плоскими или дисковыми резцами. Гребенки обычно не отличаются точностью профиля и размеров, поэтому их можно применять только для нарезки менее точных мехчиков, как например слесарных и машинных. Плоские и дисковые резцы возможно изготовлять очень точно, почему ими и с^дует производить нарезку точных метчиков 42
например плашечных. Первые черновые С1ружки надо брать глубиной в 0,25—0,1 ,и.ц, а последние* чистовые — не более 0,02—0,01 мм. Для получения гладкой, чистой поверхности резьбы метчика применяется смазка, составленная из смеси вареного масла (60%) и керосина (40%) или же из смеси сурепного масла (90%) и керосина (10%).
Угол резания резца должен быть: при черновой нарезке 75—80° (т. е. резец должен иметь поднутрение в 10—15°), а при чистовой нарезке—90°, так как только при таком угле резца (при отсутствии поднутрения передней плоскости) достигаются необходимая гладкость и точный профиль нарезаемого изделия. Задний угол резц? берется: при черновом нарезании от 6° до 10° (чтобы резец меньше терся задней поверхностью об изделие), а при чистовом нарезании —не более 4—6° (чтобы резец имел ббльшую опору на изделии и меньше дрожал).
Нарезание резьбы шлифовальными кругами ведется двояко: или резьба нарезается нагрубо резцами и фрезами перед закалкой с припуском на шлифование от 0,25 до 0,5 мм на диаметры метчика; или же закалку производят после фрезерования канавок в гладких заготовках, и затем нарезают на них резьбу полностью шлифованием на специальных станках. Красный Путиловец применяет второй способ для машинных гаечных метчиков. Расход времени на шлифование резьбы такой же, как и на нарезание резьбы резцами. При шлифовании резьбы обычно снимают и заднюю поверхность зубьев, так же как это делается в фигурных фрезах. Благодаря этому мегчики режут очень легко.
При шлифовании резьбы вопрос выбора стали с точки зрения минимального коробления ее при'закалке теряет свою остроту, так как шлифованием легко устраняются все возникающие при закалке коробления и изменения в размерах метчика.
При этом способе обработки в случае отсутствия специального станка на суппорт^токарного станка, вместо резца, ставится вращающийся шлифовальный круг, профиль которого имеет точный профиль нарезаемой резьбы.
Фрезеровка канавок метчика выполняется фрезами, профиль которых был указан при описании формы канавок метчиков. Фрезерование обычно производится с одной стружки во всю глубину канавки, причем подача,- на 1 зуб фрезы берется в пределах 0,01—0,02 мм. Необходимый угол резания метчика достигается соответствующей установкой фрезы по отношению к оси метчика. Для того чтобы метчик не прогибался при фрезеровании, полезно поддерживать его домкратиком.
Снятие затылков в приемной части метчика производится или вручную — слесарной запиловкой — или на токарно-долбежных станках, причем берут падение зубьев не более 1—1,5 мм.
Закалка метчиков. Для уменьшения коробления метчиков полезно нагревание их вести в вертикальном положении, при котором коробление меньше. Для нагревания метчиков очень удобны вертикальные муфельные печи, а также соляные и свинцовые ванны. Охлаждение метчиков также следует производить в вертикальном положении, опуская метчик в ванну, резьбой вперед. Отпуск надо производить в масляных или соляных ваннах.
Хвостовая часть метчика обычно не закаливается, благодаря чему она получается вязкой. Однако если в тонких метчиках эта часть слишком мягка и свертывается во время работы, то полезно ее также закаливать, давая ей большой отпуск (не Менее 300°), так как только лри этом она получает большие упругость и вязкость.
313
Твердость закаленного и отпущенною метчика должна быть такова, чтобы личной новый напильник чуть-чуть moi пилить его зубья. Придавать метчикам излишнюю твердость не рекомендуется, ибо сильно зак^ябнные метчики очень легко и часто ломаются в работе, преимущественно при нарезке гаек вручную.
Особенно много ломают у нас метчиков малых диаметров (менее 6,5 мм), что объясняется их перекаливанием. Такая перекалка является результатом или слишком высокой температуры нагревания (более 760°), или слишком продолжительного времени нагревания, или же наконец слишком энергичного охлаждения в воде. Поэтому^ на закалку мелких метчиков следует обращать особенно серьезное внимание и применять низкие температуры нагревания (750 — 760°), минимальное время нагревания, достаточное для того, чтобы метчик прогрелся насквозь, и охлаждение в умеренной среде: керосине, мазуте, растительных маслах и т. п.
Из своей практики мы вывели заключение, что лёгкость резания н стойкость метчика в большинстве случаев зависят не от его закалки и наружной твердости, а главным образом от формы канавок и углов разания. Если канавки малы, если- стружка в них не свободно завивается, а заламывается или же режется с большим трудом, то тут никакая закалка и никакой калильщик делу не помогут, и такой метчик в работе будет неизбежно-нагреваться и быстро изнашиваться или ломаться.
Шлифовка и заточка метчиков производятся теми же шлифовальными кругами и по тем же правилам, какие указаны выше для фрез.
При заточке зубьев профиль наждачного круга должен быть выбран так, чтобы не могло произойти изменения углов резания и профиля канавки метчика.
Как известно, метчик (как и все другие инструменты) с .углами резания меньше 90° делает отверстие немного больше своего диаметра, причем замечено, что чем меньше угол резания, тем больше увеличение отверстия, и наоборот. Пользуясь этим, можно до некоторой степени £на 0,01—0,04 мм) изменять величину нарезаемого отверстия, варьируя заточкой угол резания метчика.
Если диаметр и шаг резьбы метчиков изменяются во время закалки, а метчики должны быть точными, то исправление их производится шлифовальными и медными кружками. Эти кружки устанавливаются на суппорт токарного станка, так что их поступательное движение вдоль метчика сходно с поступательным движением для нарезающего резца. Кружки приводятся во вращение от отдельного привода или мотора со скоростью 25—30 лг/сек. Профили обоих кружков делаются точно по чертежу и во время шлифования все время подправляются. Правка шлифовального круга производится алмазом, медного — резцом, грабштихелем.
Шлифовальным кругом выполняется более грубая шлифовка, окончательная же — медным, из красной меди. При шлифовании медным кругом применяют карборундовую или наждачную пыль № 0000, смешиваемую с машинным маслом.	'
6.	Работа метчиками.
На легкую и правильную работу метчика оказывают сильное влияние не только конструкция его канавок и углов резания, но в не меньшей степени и самый нарезаемый металл и в особенности его текучесть. Пластичный 314
металл под давлением зубьев метчика легко выдавливается и вследствие этого уменьшает отверстие. Э го изменение величины отверстия зависит от механических свойств металла, от профиля резьбы метчика и от его шага.
Металлы вязкие, мягкие дают большие изменения, чем металлы хрупкие и твердые. Для определения этого свойства металла необходимо в начале работы для пробы сделать в изделии несколько отверстий с различными допусками и в них нарезать резьбу данным метчиком. Только таким путем можно узнать, на какую величину при нарезке резьбы изменяется размер отверстия для данного материала.
Увеличение размера отверстия под резьбу связано с уменьшением высоты последней и влечет за собою понижение прочности резьбового соединения. На самом деле, как показали опыты, небольшие уменьшения высоты резьбы не влияют на прочность резьбового соединения. Резьбовое соединение не теряет своей прочности при уменьшении высоты резьбы до известного предела. Так например резьба, применяемая в обычных случаях практики, при уменьшении ее высоты до 0,75 t оказывается равно прочной резьбе с полной высотой профиля. Для особо точных резьб рекомендуется высоту резьбы не делать меньше 0,8 t. Для резьб, нарезаемых вручную, следует высоту ее профиля брать равной 0,9 Л
На основе приведенных соображений диаметры отверстий под резьбу возможно брать в соответствии с даваемыми ниже формулами.
Для обыкновенной резьбы диаметр сверла D можно принять по следующей формуле:
Dc = DH—1,51 = DB 4- 0,51.
Для резьбы точной, нарезаемой машинным способом, диаметр сверла берется равным:
£)с = £)н — 1,61 = Рв + 0,41.
Для резьбы точной, нарезаемой вручную, диаметр сверла определяется так:
Dc = DH — 1,8/ —Z?B 4-0,2/.
Эти увеличения диаметра отверстия под резьбу даны для стальных и чугунных гаек нормальной высоты. Если же материал гайки вязкий и мягкий, как красная медь и алюминий, который под давлением зубьев метчика течет значительно, то диаметр сверла под резьбу берется по формуле:
De = DH — 1,2t~ DB 4- 0,8t.
Если высота гайки не меньше 1,5 D, то прочность винтового соединения будет достаточной при высоте резьбы 0,51, и в этом случае сверло под резьбу надо брать:	*
De — - Dn —t = DB -j— t.
Точно так же при глухих резьбовых отверстиях можно высоту резьбы брать равной 0,6-г-0,5/, и поэтому диаметр сверла в зависимости от материала и высоты гайки принимается:
1) для обыкновенных нормальных гаек:
Dq~Dh — 1,2/ = Г>в4-О,8 I-
315
2) для мягких и вязких материалов и высоких sae«: D =D — t=^D A-t.
Z	и	В 1 f
Величины диаметров сверл для сверления отверстий под резьбу Витворта и метрическую для обыкновенной машинной резьбы даны в 126.1. 131'и 132 (где D-—диаметр резьбы и £>с—диаметр сверла).
ТАБЛИЦА 131.
Размеры отверстий под резьбу Витворта.
D	v16	3/32	Vs	7М	7„2	•/.	716	3/q	716	7.	710	78		%
D С	1,10	1,80	2,45	3,50	4,30	4,90	6,30	7,70	9,00	10,25	11,75	13,0		16,0
£> | 1	7а	1	17s	I1/)	17s	Ws	17s	17j	i’/s	2	27i	272	2’A	3
	19,0	21,5	24,5	27,5	30,0	33,0	35,5	38,5	41,0	44	50	56	62	68
ТАБЛИЦА 132.
Размеры отверстий под резьбу метрическую.
D	1	1,2	1,4	1,7	2	2,3	2,6	3	3,5	4	4,5	5	5,5
	0,8	1,0	1,15	1,35	1,6	1,9	2,15	2,5	2,9	3,3	3,7	4,2	4,5
D	6	7	8	9	10	11	12	14	16	18	20	22	24
	5	6	6,7	7,7	8,4	9,4	10	11,7	13,7	15,1	, 17,1	19.1	20,5
D	27	30	33	36	39	42	45	48	52	56	60	64	68
	23,5	26	29	31,5	34,5	37	40	42	46	49	53	57	61
*На легкость резания сильно влияет степень затупленности метчика: чем она больше, тем сильнее сдавливается и течет нарезаемый материал, тем большее сопротивление оказывается метчику, тем более он нагревается, тем труднее происходит нарезание резьбы и тем менее чистая получается резьба. Вследствие этого надо возможно чаще затачивал? метчики, с тем чтобы зубья их были острые, а передняя режущая плоскость зубьев хорошо отшлифована.
Для уменьшения нагревания метчика и для получения более чистой и гладкой оезьбы следует нарезание резьбы вести с применением охлажде-316
ния. Для этой цели рекомендуются следующие вещества: для нарезания железа и латуни — мыльная вода; для стали — вареное, сурепное и лярдовое масло; для чугуна—сало, керосин; для красной меди — лярдовое масло, скипидар; для алюминия — керосин, скипидар.
Очень плохим смазочным материалом, применения которого надо избегать, является машинное минеральное масло, так как оно плохо смазывает и поэтому дает рваную резьбу и тяжелое резание.
Скорости резания при машинном нарезании гаек принимаются небольшие:
Для средней стали и чугуна . .
„ твердой „	„
„ латуни, меди и алюминия .
4 — 6 ж/мин. 2-3
8—12	.
• При нарезании метчиком резьбы вручную применяется вороток, в отверстия которого вставляется головка метчика. При нарезании резьбы на
сверлильных и специальных станках пользуются специальными патронами, как для сверл и разверток, в которые вставляются метчики. При нарезании отверстий несквозных применяются специальные предохранительные патроны (рис. 271b), назначение которых — прекращение вращения метчика и нарезания им резьбы, когда он дойдет до конца и упрется в дно нарезаемого отверстия. Устройство этого патрона таково. Метчик вкладывается хвостовой частью в отверстие головки А патрона и удерживается в ней стержнем Е, ввертывающимся в головку мет: чика. Вращение патрона передается метчику посредством шпонки, которая входит в пазы головки метчика и патрона. Голов ^а А соединяйся посредством выступов, имеющихся на торцевой ее поверхности, и втулки С, перемещающейся по наружной поверхности патрона В. Эта втулка насажена на шпонку, врезанную в иатрон, и может легко скользить по длине последнего. Прижимание втулки С к головке А производится действием спиральной пружины D, сила нажатия которой регулируется верхней гайкой, навертывающейся на пагрон В. Сила натяжения пружины должна быть такой величины, чтобы во время нарезания метчиком резьбы головка А не скользила по втулке С. Когда
Рис. 271b.
в него, то под влиянием
метчик доходит до дна отверстия и упирается
увеличенного давления на втулку С последняя сжимает пружину D, расцепляется с головкой А и начинает скользить по ней, не передавая ей вра-
щения. Благодаря этой остановке метчик прекращает нарезание резьбы, после чего ему дают обратный ход, чтобы вывернуть его из изделия.
Изнашиваемость метчиков (по данным Гипроспецмета) при нарезании гаек из стали средней твердости выражается следующими цифрами (Е>—
диаметр метчика, п — число нарезанных отверстий, Т — время до полного износа метчика, L — общая длина нарезанных изделий).
317
Для метчиков ручных трубных:
D (мм) .	10	21	30	42	54	60
П ... 	. 500	500	600	800	900	900
Т (час.) .	.	2,7	3,3	6,3	11	17,4	20
L (м) . .	16	19	25,2	40	49,5	52,2
Для гаечных метчиков:
D	(мм) .	6	10	14	19	25	30	37	44	50
п		. 1000	1500	2000	2000	2000	2000	2000	2000	2000
Т	(час.) .	3,6	7,5	13,6	18,2	24,9	28,2	36	44	51
L	(м) . .	.	40	75	130	160	2оо	220	2G0	300	340
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
1.	Вывести условия построения отдельных элементов метчика: длины приемной и цилиндрической частей метчика, форм и числа канавок, углов резания н задних углов.	•
2.	Спроектировать комплект слесарных метчиков диаметром в 1".
3.	Спроектировать комплект метчиков трубной резьбы для трубыдиаметром в 2".
4.	Спроектировать комплект метчиков для прямоугольной резьбы диаметром в 35 мм.
5.	Спроектировать гаечный метчик диаметром в %".
6.	Спроектировать плашечный метчик для клупповых плашек в П/2".
7.	Спроектировать плашечный метчнк для круглых цельных плашек в 5/2".
8.	Описать изготовление метчиков-н условия их работы.
9.	Описать условия, влияющие на допуски в диаметрах метчиков, и дать величины этих допусков.для различных метчиков.
10.	Выяснить условия изменения размера отверстия при нарезании его метчиком. Дать величины этих изменений, а также величину диаметров отверстий под резьбу для различных металлов и различных точностей резьбы.
IX. ПЛАШКИ.
1. Формы плашек.
Плашки применяются для нарезания наружной резьбы на винтах. Характер их работы такой же, как и характер работы метчиков. Поэтому теория
Рис. 272.
» и практика резания теми и другими, а также фор-
* мы построения их режу-___(щих зубьев одинаковы.
'  По своему назначению плашки делятся на раздвижные для клуппов, цельные и самораскры-вающиеся. Первые применяются чаще всего при ручном нарезании резьбы, вторые —-при машинном.
Клупповые плашки (рис. 272)
состоят из двух частей, вставляемых в клупп для ручной нарезкирезьбы. В этих плашках, как и в метчике, на приемно.м конце делается коническая резьба, но только' длина этой части много короче, чему метчиков — не более 2 — 3 ниток. Толщина стружки, приходящаяся на долю каждого зубаприемной части плашки, равна:
t
е~ 2 + 3Z’
318
где t—'Глубина снимаемого за 1 раз слоя металла, a Z — число одновременно режущих зубьев плашки. В клупповых плашках Z принимается равным 2, поэтому толщина слоя, снимаемая каждым приемным зубом, при 2 приемных нитках получается:
2 • 2	4 ’
Обычно нарезание этими плашками производится следующим образом: первая стружка берется глубиной 0,5 мм, затем—0,4 мм, 0,3 мм, и саг мые последние чистовые стружки—глубиной в 0,2 и 0,1 мм. Таким образом толщина слоя, снимаемая каждым зубом плашки, будет равна: при черновом нарезании:
0,5 е~—— = 0,125 ММ', 4
при чистовом нарезании:
е — ~ —- = 0,025 мм.
4
Так как последние стружки получаются очень тонкими, то и резьба, даваемая этими плашками, достаточно Чистая и точная.
Рис. 273.
На рис. 272 показана наиболее употребительная форма плашки, нарезаемая плашечным, или маточным, метчиком, причем диаметр последнего берется больше нормального диаметра на одну или две глубины резьбы. При этих условиях плашка имеет достаточный задний угол, что дает довольно легкое резание. Передний угол поднутрения получается выпиливанием, фрезерованием и заточкой передней режущей плоскости. Угол резания берется в пределах 75 — 90°.
Клупповые плашки изготовляются комплектами по 4—5 пар в каждом; каждая пара по мере надобности вгоняется в клупп, изображенный на рис. 273. Размеры L, В и Т у всего комплекта плашек одинаковы. Ширина плашек Т берется такой величины, чтобы помещалось не менее 7 ниток (шагов) резьбы, 319
из которых на приемные части с той и другой стороны идет 4 нитки, и средняя калибрующая часть резьбы делаешя длиной не менее 3 ниток. Чтобы получить величину приема в 2 нитки, отверстие раззенковывается зенкером с углом при вершине в 50°.
Угол а паза плашек берется в 120е. Угол резания принимается равным: 75°—для мягкой стали, 80°—для твердой стали, 15° — для чугуна и90°-— для меди и латуни.
Нарезаются плашки, как уже говорилось, метчиком, диаметр которого берется больше нормального на одну или две глубины резьбы, так как только при этом условии онй имеют необходимый задний угол. Если плашки нарезаны метчиком, диаметр которого больше нормального на одну глубину резьбы, то такие плашки в начале нарезания винта р^жут наружными своими зубьями, а во второй половине нарезания—внутренними, ьак это изображено на рис. 274. Плашки, нарезанные метчиком, диаметр которого больше
нормального на две глубины резьбы, режут все время своими внутренними зубьями, что способствует более быстрому их изнашиванию в сравнении с первыми.
Задний угол делается только в приемной части плашек, 1ля чего спинка у приемных зубьев запиливается вручную напильником или затачивается шлифовальным кружком.
Расстояние Е между обеими половинками плашек делается равным от до 1/9 диаметра плашек D, т. е. Е = 0,25 -i-0,5 D, где D — наружный диаметр резьбы. Ширина окна М берется в зависимости от диаметра резьбы согласно следующей формуле: М — 0,15 Z)-f-0,5 мм.
Радиус закругления г — 0,5 — 1,5 мм.
Передняя режущая плоскость в канавках обычно делается параллельной оси резьбы плашки; при такой конструкции плашки растягивают резьбу в изделии, т. е. дают ей больший шаг. Если же передние режущие плоскости плашек делать перпендикулярно к направлению резьбы, го плашки дают правильную по шагу резьбу, так как благодаря одинаковым углам резания каждый зубчик резьбы будет резать каждой своей стороной одинаково. Поэтому для разрезания точных резьб передние режущие плоскости надо делать перпендикулярно направлению резьбы, как это показано пунктиром I — 1 на рис. 272..
Размеры клуппов ах плашек приведены в табл. 133, взятой по нормам ОСТ.
320
ТАБЛИЦА 133.
Размеры клупповых плашек (по ОСТ 4259).							-—-								
№ 1 • 2 3	Диаметр резьбы болта			L 24 31					1			
	ГО н СХ о со з S CQ * 1 Vs =716 ,	/16 Vi । 7ie 3'8 । 71в 3/s ‘ ie 1 9/1в 1 0/8	0) 5 S & « ° S s S 3 5 6 7 6 7 8, 9, 10 11 12 8, 9, 10 11 12 16 16, 18	j	1 ннннн I	,	Трубная оо':»’	*	till	ДМ.		В 16 20	16,3 20,3	Я, t 19 25	Г 7 . 10 .	1 1 1 1 11 11 10 10 15 15 15 14 14	/И 1 1.2 1.5 1,7 1.5 1,7 2 2,2 2,5		7 ~> 7
			T Vt т Vi тч Т % т-“/3	40 56	24 35	24,3	30	12 •	18 17 17 16 16	2 2,2 2,5 2,7 3		10
Я 4 5	7s 3/4 7« 1	16, 18 20 22 24	Т \ Т 1/., т 3/s т ’-/з			35,5	42	15	24 23 22 22	3 3,5 4 .4,5		10
	1 1»/8 lVa 1% 17з	24 27 30, 33 36 39	т 5/8 т 3/4 т % Т 1 т Vs TIVs т 11/4 Т 1% т и/, Т РД Т 13л	82	50 65	50,5 66	60 78	22	35 I 34 33 1 32 | 32	4,5 5 5,2 5,7 6,2		12
6	Ьй 7	39 42 45 48 52		108				28	45 45 . 42 42 42	6,2 6,7 7,2 7,5 8		15
Размер В дан для построения предельных калибров. В клуппе в этом месте делается небольшое закругление, чтобы уменьшить напряжения, получающиеся во время закалки, и упростить изготовление дна этого паза. Размер Bt и представляет собой ширину, даваемую в клуппе. Рабочую толщину в плашках для трубной резьбы надо доводить зенкованием до 9 ниток (шагов) резьбы. Остальные нитки образуют приемные части с каждой стороны.
21 М А. Сохо тов.
321
Размеры клуппов конструкции, применяемой для данных плашек (рис. 273), указаны в табл. 134, взятой по нормам ОСТ.
ТАБЛИЦА 134.
Размеры клуппов (по ОСТ 4258).
№	L	В	Bi	А	С	D	Т	m	п	Е	Е	Фо	d	1
1	280	16	17	20	40	12	7	12	12	64	44	10		40
2	380	20	21	26	55	16	9	14	14	83	54	12	3/8	50
3	480	24	25	31	66	19	11	18	16	100	63	16	3/8	64
4	750	35	36	43	86	25	12	24	18	128*	79	20	Va	84
5	900	50	52	62	125	36	20	26	24	175	110	25	6/8	110
6	1 000	65	68	80	165	46	25	38	30	233	140	28	3А	132
В таблице т — ширина рамки в месте ввертывания в нее прижимного винта; п— ширина рамки у левого конца; Е — длина рамки; F—ее ши-
клуппе, со-плашках.
по длине и
ввертывания
рина; г/0 — диаметр ручек; I — длина прижимного винта. Размер В — теоретический для построения калибров; размер Вг — ширина выреза в огветствующая размену В, в Головка винта дешается диаметру, равной 1,5 d.
Толщина рамки в месте
в нее прижимного винта берется в 1,75 Т.
Углубление f на клуппе служит для того, чтобы через него можно было легче сдвигать плашки в рамке клуппа, если они плотно в нее вогнаны; для этого в углубление заколачивается коническая шпиль-
ка, и плашки выходят из рамки.
Вкладной сухарь lt (рис. 272) служит для передачи давления от винта d на плашки. Пригонка плашек к рамке клуппа должна быть плотная, т. е. без всякой слабины. Плотная пригонка необходима для того, чтобы обе половинки плашек во время нарезания ими резьбы не могли перекашиваться в рамке. При наличии перекоса будет получаться резьба с уменьшенным против требуемого средним диаметром.
Клуппы изготовляются из стали средней твердости с содержанием углерода в 0,3—0,4 °/0.
Упорный конец винта d, его резьба и головка должны быть зацементированы и подкалены, с тем чтобы они не могли быстро изнашиваться или заминаться.
Болторезные машинные плашки (рис. 275) применяются чаще всего квадратной формы, так как при такой форме их удобнее .закреплять в патроне болторезного станка. Делаются эти плашки также ш круглой формы.
Болторезные плашки нарезают винт с одного прохода, а поэтому они должны нарезаться метчиком, равным по своим размерам размерам изделия. Конструирование их ведется по тем же правилам, что и клупповых плашек.
Приемных ниток предусматривается у болторезных плашек не менее 2—3, а в средней калибрующей части их должно быть не менее 4. Таким
322
образом ширина плашки Т должна быть не менее 7 ниток. Чистота резьбы зависит от количества зубьев на приемной части плашки; чем их больше, тем меньший слой металла снимается каждым зубом плашки и тем чище и точнее получается резьба на изделии.
Если сделать приемных ниток 21/2, а число канавок—4, то общее количество зубьев, нарезающих полную резьбу в изделии, будет равно: 2,<5 X Х4=10, а толщина слоя металла, снимаемая одним зубом, составит одну десятую глубины резьбы. Поэтому в болторезных плашках для получения чистой и точной резьбы надо брать возможно ббльшую длину приемной части, а также и большее число канавок. В практике изготовления этих плашек удовлетворяются длиной приемной части в 2—3 нитки и числом канавок—4, что при нарезании крупных резьб не может дать чистой и точной работы.
Угол резания берется в 75—80°. Задний угол снимается только в приемной части резьбы плашки.
Размеры болторезных плашек даны в та£>л, 135.
ТАБЛИЦА 135.
Размеры болторезных плашек.
41 Vs V2 % V1 7s
1	11/4 P/2 1V1 2 2%	3
A T z d Do
65
15
4
4
8
65
15
4
7
13
65
20
4
9
17
65
20
4
10
22
75
20
5
10
22
75
20
5
12
Здесь: Z — число канавок, которое мы рекомендуем брать в этих плашках (хотя большинство заводов берет всегда Z=,4); Do — диаметр центров канавок-впадин зубьев; d— диаметр окружностей канавок.
Круглые плашки, или прогонки, изображены на рис. 276. Плашки с 3 канавками применяются
для нарезки мелких винтов, диаметром до 5,5 мм; плашки с 4 канавками— для нарезки винтов от 6 до
125
32
6
25
75
145
50
6
28
90
Разрез
75
25
6
13
37
100
25
6
15
42
75
25
5
12
30
100
32
6
18
52
100
32
6
18
56
Рис. 276.
16 мм; плашки с числом канавок более 4—для нарезки винтов диамет. ром от 16 до 50 мм.
Круглые плашки делаются целыми и разрезными. Первые дают изде^
лию вполне определенный диаметр и применяются чаще всего в автоматных и револьверных станках, где требуется получить в изделиях определенный диаметр. Изготовление таких плашек возможно только из хорошей инструментальной стали, не изменяющей своих размеров при закалке. Так как на
•практике получение точных размеров плашек весьма затруднительно, то в большинстве случаев рассматриваемые плашки делаются разрезными. Раз-
21*
323
резные плашки позволяют изменять свои диаметры в пределах 0,1—0,25 мм, тем самым компенсируя изменения, происшедшие при закалке.
•Разрезку плашек производят после калки. В калку плашки поступают наполовину разрезанными, причем оставляется перешеек в 1,5—3 мм. При наличии такого перешейка плашки во время калки меньше коробятся и перекашиваются.
Чтобы получить чистую и точную резьбу, приемная или заборная часть плашек b берется длиной в 2—2’/г нитки. Конус заборной части плашки делается зенкером в 50°, т. е. наклон зубьев к оси получается в 25°. Если необходимо, чтобы плашка нарезала резьбу до упора, то наклон приемных зубьев делается под углом а 45°, а длина приемной части — всего в 1 нитку. '	s
Толщина слоя, снимаемая каждым зубом приемной части, равна: *	i
e^2-+-2,5Z’
где t — глубина резьбы, a Z— число канавок. Т/к при 21/’ нитках в приеме и при Z—4 получим е — 0,1 t.
В большинстве случаев практики этим результатом удовлетворяются. Но при изготовлении чистых и точных резьб, применяемых в точном машиностроении, такая работа плашки считается неудовлетворительной и слишком грубой. Для того чтобы. получитР более чистую и точную резьбу ее следует нарезать двумя плашками:, черновой и чистовой, причем на долю чистовой оставляется толщина слоя не более 0,25 мм, а по диаметру— 0,5 мм. В этом случае толщина слоя, снимаемая каждым зубом приемной части чистовой плашки, составит:
- _ °>25
e“2^2jZ’
что при Z — 4 и при 2,5 приемных ниток даст:
0 25
е ~ —->—- = 0,025 мм.
2,5-4	’
Резьба при этом получается достаточно чистой. Такой способ нарезания двумя плашками следует применять при изготовлении крупной резьбы, начиная с диаметра в 12 мм.
Цилиндрическая калибрующая часть плашки должна иметь не менее 4 ниток.
Угол резания берется:
Для мягкой стали........75°
, средней ,	.........80°
,	, твердой стали и чугуна . 85°
, меди и латуни.........90°
Задний угол делается только в приемной части, в пределах 4—6°.
Конструктивные размеры круглых плашек можно брать по формулам, предложенным проф. Туссеном.
В том случае, если угол резания плашек равен 75°, то, обозначив вну-
324
ipeHHHh диамеф райи iijidiimn через L>a,	><>. - .«u
выраженные через DB, определим так:
Диаметр окружностей канавок d..........//,-D^
Радиус окружностей центров канавок /Со . . k> • DB Наружный диаметр плашки Dt.............k3- DB
— (отношение ширины отверстия канавки к ширине оставшихся режущих частей зубьев)....й4.
Значения коэфициентов k зависят от числа канавок Z в плашке. Эти значения даны в табл, 136.
ТАБЛИЦА 136.
Значения коэфициеитон kit k2, k3 н й4.
Z	3	4	5	6
к	4/5	7:	7В	%
kt	1,240	0,914	0,633	0,449
	1,120	0,932	0,792	0,675
*5	4,64	3,70	2,85	2,25
На основании этих формул можно конструировать описываемые плашки. Размеры плашек даны по нормам DIN в табл. 137.
ТАБЛИЦА 137.
Размеры круглых плашек (по DIN).
25 9
4 5
10
1,5
% 1/з %
30
11
4
7
13
1,5
38
14
4
9
17
1,5
45 18
. 4
10
22
2
% 7g 1 1% ИД 1’/2 1%
45
18
5
10
22
55
22
5
12
30
2
55
22
5
12
30
2
65
25
6
13
37
2,5
65
25
6
13
37
2,5
75
30
6
15
42
2,5
90
35
6
18
52
3
2 21/2 3
90
35
6
18
56
3
125
40
6
25
75 3,5
145
45
6
28
96
4
54б
Для закрепления плашек винтами в клуппе на их боковой поверхности делаются конусные углубления, как показано на рисунке; диаметр их можно
Т
брать по формуле:	1 мм.
О
Очень часто круглые плашки применяются для калибровки резьбы изделий после нарезания ее каким-либо другим инструментом. Размеры таких плашек можно брать по следующим формулам:
Dt — 1,5 D 15 мм	d ~ 0,25 D + 4 мм
Г = 0,5 D -ф 10 мм	Оа ~О-{-5 мм
Z 0,05 0-4-3
325
Плашки закрепляю.ся или непосредственно в клунчах или же в обоймах, в свою очередь закрепляемых в клуппах. Формы обойм показаны на рис.. 277, а размеры их по нормам DIN даны в табл. 138.
п Разрез по М
°	Рис. 277. &
ТАБЛИЦА 138.
Размеры обойм для круглых плашек (по DIN).
Диаметр резьбы		D	» *		Л2	Ti	I	b	V e	in	1
Витворта дм.	Метрическая мм										
Vie-’/ss	1—2,6	16	30	12	3,5	10'	5	5	2,3	3,0	2,5
	3-4	20	30	16	3,5	io S	k5	5	2,3	3	2,5
3/16-V4	4,5-6	20	30	16	5	10	6,5	. 5	3,3	3	2.5
3/1й-г/4	4,5-6	20	45	16	5	15	6,5	7	3,3	3,5	4,5
51 „	7—9	25	45	20	V	15	8,5	7	4,2	3,5	4,5
3 8-7/16	10-11	30	45	25		15	10	7	5,2	3,5	4,5
•7в—-71в	10-11	30	65	25	w	20	10	10	5,2	4,5	6,0
Газовая	V8"-V477	38	65	32 *		20	9	10	4,7	4,5	6,0
	12—14	38	65	32	5,V	20	13	10	6,7	4,5	6,0
Газовая 3/я"—’/я"		45	65	40	5/i8"	20	13	10	6,7	4,5	6,0
%-18/16	16-20	45	65	40	7t6,z	20	17	10	8,7	4,5	6,0
3Л.-13^	16-20	45	90	40	B/1677	28	17	14	8,7	6,0	7,0
Газовая 5//7		55	90	48	%"	28	15	14	7,7	6,0	7,0
7«-1	22-24	55	90	48	3/s"	28	20	14	IQ,6	6,0	7,0
Газовая	3/4"-1"	65	90	58	s/s"	28	17	14	8,7	6,0	7,0
U's-P/s	27—36	65	90	58	7s"	28	23	14	12	, 6,0	7,0
11/»-17в	39—42	75	120	68	llz"	38	27	19	14,9	7,5	9
Газовая 1	Vs'-l1//	75	120	68	V/	38	17	19	9,5	7,5	9
13Л-2	45—52	90	120	78	V377	38	33	19	17,5	7,5	9
Газовая 13/8"—I1/./7 I		90	120	78	W	38	19	19	10,5	7,5	9
20*
Рис. 2/8.

326
J	.1	„IjJj-.-.,	Jk.	,	.	~	1 ,
c D=16 — 20 мм, а форма рис. 277b— для плашек c D — 25 — 90 М
Формы клуппов показаны на рис. 278, а размеры их* по нормам D приведены в табл. 139.
ТАБЛИЦА 139.
Размеры клуппов для круглых плашек (по DIN).
>	№		Da	A	L	4	d	h	D	di	b
L	1	30	27	12	200	70	8	7	40	2,8	4,9
i	2	45	41	16	350	130	12	10	55	4,9	7,4
	3	65	60	23	525	200	15	17	75	6,1	10,4
	4	90	84	30	750	285	20	23	105	7,5	13,9
	5	120	107	40	950	365	25	32	140	9,5	18,9
Пружинные плашки (рис. 279) применяются для нарезки винтов на револьверных и автоматных станках. Эти плашки меньше деформируются при закалке, чем круглые, вследствие чего они дают более точную по
Рис. 279.	Рис. 280.
шагу резьбу. Поэтому они особенно пригодны для нарезания длинных болтов, в которых требуется иметь резьбу более или менее точную по шагу.
Диаметр этих плашек можно уменьшать н регулировать в целях получения требуемой по размерам резьбы. Регулирование производится кольцами, изображенными на рис. 280.
Пружинные плашки имеют 3 или 4 режущих, зуба; плашки с 3 зубьями применяются для нарезки винтов диаметром от 111й" до 1/г", а плашки с 4 зубьями — для более крупных винтов. Некоторые заводы дел'ают для всех винтов плашки с 3 зубьями.
Для того чтобы плашки могли резать чисто и точно, на передней их части должно быть 2—3 приемных зуба, с углом наклона к оси в 25°. Чем больше эта приемная часть, тем чище выходит резьба изделия. Угол резания берется такой же, как для Круглых плашек. Задний угол делается только у зубьев приемной части плашки. Длину резьбовой части следует делать не менее 7 ниток-шагов.
Фрезерование канавок производится одноугловой фрезой, причем величина ее угла берется: при 3 канавках — 50°, а при 4 канавках — 45°. Фрезерование рекомендуется вести не до конца, оставляя края зубьев неразрезанными, с тем чтобы во время закалки они не могли расходиться, что 327
Ol hl 1 U b^L.xJ.1 O1J- idtivh jpu jdhd 1К< ИХ В paJpc >diiilu >J ЬИдс, 1. €. C flpo-фрезерованными канавками. После закалки эга ооавшаяся неразрезанной час1ь канавки вырезается шлифовальным кругом.
Размеры пружинных плашек можно брать по следующим формулам:
D	L = 1,5 D + 25 мм
Dy = 1,5 D + 6 и м	5 = 0,75 D + 10 м м
D4=Q,7Dy	.	A=z7t
Для осуществления нужного у1ла резания в этих плашках передняя режущая плоскость их зубьев ставится выше центра изделия на величину а -= 0,5 D • sin jB, где {3 — угол поднутрения, изменяющийся в пределах от 0 до 15°. Чтобы уменьшить растяжение шага на нарезаемом изделии, весьма полезно переднюю режущую плоскость затачивать не параллельно оси плашки, а перпендикулярно к Направлению ее резьбы, для чего переднюю плоскость надо строить с подъемом в 3—4° к оси плашки.
Размеры пружинных плашек, а также размеры обойм для них даны в табл. 140.
ТАБЛИЦА 140.
Размеры пружинных плашек.
Рис 281.
же фрезеруется спе-
циальной резьбовой
фрезой. В первом случае, в зависимости oi установки плашек по отношению к центру изделия, диаметр метчика берется больше или же меньше (чаще всего — больше) номинального размера на две глубины резьбы. Слс-
128
дова/енььо плашки нарезаются таким же метчиком, как и клупповые плашки. Если же их нарезать фрезой, то нарезание производится так же, как обыкновенных гребенок на фрезерном станке. При фрезеровании необходимо следить за тем, чтобы все четыре плашки имели винтовую нарезку, для чего они должны иметь резьбу с наклоном к их боковым плоскостям, и кроме того резьба каждой плашки должна быть сдвинута относительно соседней с нею плашки на 1,'i шага. Для получения требуемою наклона и указанного сдвига делается приспособление, в которое ставятся сразу все четыре плашки, причем расстояние между каждыми двумя плашками должно равняться 1li окружности считаемой по диаметру нарезаемого винта. В таком приспособлении можно фрезеровать плашки за один проход фрезы.
Резьбу мелких винтов (менее 12 мм) описываемые плашки нарезают довольно хорошо и с одного прохода, резьбу же более крупную они режут уже не совсем чисто, гак как приемная часть их мала. Для того чтобы получить более чистую и точную резьбу надо этими плашками нарезать лишь начерно, оставляя на винте припуск в 0,25 мм на сторону и 0,5 мм на диаметр. Этот припуск следует снимать второй плашкой, чистовой (хотя бы круглой).
Размеры самораскрывающихся плашек берутся по размерам гнезда nai-рона, куда они вставляются. Так например можно брать:
а =11 мм	k = 4 мм
5 = 60 — 0,5 О	g = 5,5 мм
е = 22 мм	п = 1,5 мм
с =6 мм	т~3 — 4 шага резьбы
i = 5,5 мм
При втором способе установки (рис. 28Id) размеры берутся те же.
Чтобы плашки правильно и легко резали, надо соблюдать следующее. Приемная часть должна быть не менее 3 ниток и с наклоном к оси винта под углом в 20°; передняя режущая плоскость должна быть перпендикулярна к направлению резьбы; угол резания 5 берется от 75° до 90° в зависимости ог конструкции патрона; задний угол у в резьбовой части — в пределах от 10° до 15°; задний угол в приемной части должен быть возможно большим (около 18°), чтобы не было никакого трения задней плоскости об изделие, иначе из-за этого трения легко может получиться отставание плашек и вытягивание шага резьбы.
Из личной практики мы пришли к выводу, что плашки, установленные по рис. 281а, т. е. выше центра изделия, даю г более точную резьбу; плашки же, установленные по рис. 28Id, т. е. точно в центре изделия, лёгко вызывают дрожание, и изделие вследствие этого получается граненым. Эги последние недостатки можно уничтожить, ставя плашки выше центра изделия на 1—2 мм.
Этим достигается уменьшение угла резания и заднего угла, благодаря чему резание делается легче, а опора изделия о затылочную грань пл'ашки— больше.
Затачивать описываемые плашки лучше с приемной стороны, т. е. увеличивая часть т, так как при этом способе уиты резания плашки не изменяются. Но в некоторых работах требуется не изменять длину приемной части плашки, и тогда ее затачивают с передней режущей плоскости. Однако такая заточка вызывает искажение резьбы изделия и увеличение угла резания плашки, г. е. получается более тяжелое резание. .
329
. _*НГеГ. „ j- ...	л!	ioZj npztMe-
няются в специальных патронах для нарезания обыкновенных машинных винтов на болторезных станках. Нарезание этими плашками производится с одного прохода. Они режут хорошо, чисто и легко; это обусловливается тангенциальным поликением, которое способствует уменьшению дрожания изделия, малым углом резания (70°) и малым задним углом (0°), дающим изделию прочную опору на задние грани плашек.
Рис. 282.
Резьба в них получается строганием или чаще фрезерованием кольцевой резьбовой фрезой, причем во всех четырех плашках она нарезается так, чтобы плашки при постановке в патрон давали винтовую поверхность. Для удовлетворения последнего требования при фрезеровании их сдвигают одну относительно другой на J/4 шага, что достигается или сдвиганием стола фрезерного станка или же сдвиганием нарезаемой плашки в приспособлении, в котором она закрепляется.
2.	Изготовление плашек.
Материал, Чаще всего плашки изготовляются из углеродистой стали Ха 10 и 12. Так как эта сталь при закалке плашек дает «изменение в размерах, лучше применять специальные стали, мало изменяющиеся при закалке, Последние, как было указано для метчиков, имеют примеси марганца, хрома и вольфрама в пределах от 0,5% до 2%.
Изготовление. Сталь, Идущая для изготовления плашек, должна до механической обработки обрабатываться термически. Термическая обработка придает стали мелкозернистую "структуру и кроме того способность мало изменяться в размерах при закалке. Она состоит в нагревании стали 330
до 850— b'joJ и быстром охлаждении или на воздухе или же в масле. После охлаждения производится отжиг до 600—720° с медленным охлаждением, благодаря чему сталь приобретает мягкость. Термическую обработку надо производить или до разрезки стали на отдельные куски или же после разрезки.
Механическая обработка плашек состоит из следующих операций.
Для круглых плашек- .резка полос на несколько заготовок сразу (на 10—15 штук), подрезка торцов, центровка, обдирка на токарном станке, разрезка на отдельные плашки, обточка последних с боков в американских патронах и сверление отверстия. Затем — термическая обработка для окончательного устранения внутренних напряжений и уменьшения деформаций стали во время закалки; она имеет тот же характер, что и предыдущая.
После термической обработки производится чистовое сверление, развертывание и зенкование отверстия, нарезание резьбы и чистовая обточка плашки со всех сторон на резьбовой оправке. Эта операция нужна потому, что нарезанное отверстие часто бывает неперпендикулярным к боковым плоскостям плашки; с таким перекосом последняя не может быть пущена в револьверный .или автоматный станок, где она может да’ць косую или неточную резьбу.
Нарезание резьбы плашек производится или одним плашечным метчиком, размеры которого были разобраны выре, или же тремя короткими плашечными метчиками. Последний способ применяется чаще. При нарезании резьбы надо особенно добиваться чистоты — гладкости — резьбы в плашке, так как только при этом условии можно получить хорошее нарезание резьбы в изделиях.
Далее — слесарная работа: сверление канавок-окон через кондуктор или по разметке. Затем — выпиливание режущих плоскостей, что делается или вручную или лучше — на специальных опиловочных станках. После этого производится образование задних углов или снимание затылков гребней в приемной части плашки, причем эту операцию выполняют или вручную или лучше—на специальном токарно-долбежном станке, что дает более правильную заточку затылков. Далее плашка зачищается цилиндрическим метчиком и разрезается ножовкой, с оставлением перемычки в 2—3 мм, предупреждающей возможность изменения плашки в диаметре во время закалки. После этого плашка клеймится и идет в закалку. Закалку надо вести так, чтобы крепко закаливались только одни режущие зубья плашки, а остальные ее части — наружный ободок — много слабее, с тем чтобы они были вязкими и могли хорошо пружинить во время работы плашки. Сталь № 10 закаливается в воде, а сталь Да 12 можно закаливать в масле, при этом твердость плашек получается удовлетворительная.
При закалке надо обращать серьезное внимание на высоту температуры нагревания и особенно на время нагревания плашек, так как самый незначительный перегрев (даже до 10—20°) и излишняя продолжительность нагревания (даже в 1—2 мин.) неизбежно приводят к крупнозернистому строению стали плашки. В результате зубчики плашки делаются слабыми и хрупкими и во время работы легко выкрашиваются. Это строение стали не изменяется и не улучшается дальнейшим отпуском, как думают некоторые инструментальщики, так как отпуск изменяет только твердость н вязкость стали, но не ее строение.
Отпуск рекомендуется производить в масляной или соляной ванне, так как в них достигается более равномерное во всех частях прогонки прогревание, а следовательно и отпускание. Отпуск по побежалым цветам не дает 331
.акои pasu») .^.pi.uvirf, и cio надо применяв, когда нет под р\кой ванн дня отпуска.
После закалки ^ашки разрезаются шлифовальным кружком. Иногда бывает так, что плашки во время закалки перекашиваются по отношению к своей резьбе. Этот недостаток нельзя допускать в точных плашках, применяемых на автоматах. В таких случаях плашки после закалки надо ставить на резьбовые оправки и шлифовать с боков шлифовальным кружком.
Очень часто во время закалки отверстие резьбы изменяется не только по размерам, но и по форме, делаясь эллиптическим. И этот недостаток также следует уничтожать шлифованием. Для этой цели применяется резьбовая оправка из чугуна или красной меди, длиной в резьбе 50 — 75 мм. Она по всей длине резЕтбы ^разрезается по диаметру, причем ее можно расклинивать клином, увеличивая таким образом в диаметре. Оправка закрепляется в шпинделе токарного станка. Поверхность ее резьбы смачивается маслом и посыпается мелким наждачным порошком (№ 100—150). Таким образом получается резьбовая шлифовка, служащая для исправления резьбы плашки. С этой целью оправка приводится во вращение, н на нее навертывается плашка, подлежащая исправлению. Меняя направление вращения шпинделя станка и получая при этом то навертывание плашки на оправку, то свертывание ее с оправки, можно вести шлифовку резьбы. Разжимая же оправку клином, т. е. меняя ее размеры, возможно доводить размер плашки до требуемого, заданного чертежом. В заключение плашки, как и все другие инструменты, должны затачиваться наждачным кружком на специальном станке. Для этого применяется цилиндрический наждачный кружок, диамет-* ром от 4 до 10 мм, высотой от 10 до 15 мм и с отверстием от 2 до 4 мм. Твердость его должна быть средняя, зернистость — 60—80. Он насаживается на вертикальную оправку и закрепляется на ней цементом. Цемент составляется, Js смесн карборундового порошка и бакелитового лака, которой обмазывается оправка. Число оборотов кружка во время работы должно быть около 10 000—12 000 в 1 мин.
Изготовление клупповых плашек ведется следующим образом. Заготовки разрезаются по длине на несколько пар (5—15) плашек; затем они строгаются или фрезеруются, после чего разрезаются на пары. В заготовке сверлят отверстие, зенкуют его и нарезают в нем резьбу. После этого пару разрезают фрезой на две половинки; фрезеруют канавки дисковой фрезой, запиливают в приемной части задние углы, зачищают резьбу цилиндрическим метчиком, клеймят и наконец передают в закалку. х
Закалка и отпуск каждой пары плашек ведутся одновременно для придания им одинаковой твердости.
После закалки плашки следует затачнватй шлифовальным кружком, что к сожалению на наших заводах осуществляется очень редко.
Самораскрываютаеся плашки должны изготовляться комплектами из 4 штук. Нарезание их резьбы надо вести так, чтобы они в совокупности давали винтовую нарезку. В этом заключается трудность их изготовления. Наиболее просто выполняется эта работа тогда, когда резьба нарезается метчиком, для чего все плашки собираются в свой патрон и в нем нарезаются. Наиболее трудный способ — фрезерование кольцевой резьбовой фрезой. Для получения удовлетворительных результатов надо точно передвигать каждую плашку по отношению к соседней на !/4 шага резьбы, производя это передвижение или столом фрезерного хтанка или же специальным приспособлением.
332
Задний угол этих плашек получается естественно во ьрсмл пар- м ни резьбы. Закалка и отпуск должны производиться так, чтобы твердость всех четырех плашек была одинаковая. Затачиваются они с приемной части плоскостями, наклоненными к их оси под углом в 20 .
3.	Работа плашками.
Работа плашками производится или вручную или же на станках. При нарезании резьбы металл изделия тянется, течет, и изделие увеличивается в диаметре. Это явление текучести больше всего проявляется в металлах мягких и вязких, как сталь, медь и латунь, и очень незначительно — в металлах твердых и хрупких. Увеличиваясь в диаметре, изделие начинает давить на зубья плашки, благодаря чему последние нагреваются, к ним прилипают частицы металла, и резьба может легко получиться рваной.
Для устранения этого необходимо диаметр заготовки изделия брать меньше номинального размера; при обработке стали — на а для металлов очень вязких, как медь, латунь и алюминий, — на Ч^-^Чз Ч Следовательно диаметр заготовки должен быть взят в пределах: Do — & — — 0,2-ь- 0,3 t.
Охлаждение при нарезании резьбы следует применять усиленное, так как это дает более гладкую и более точную нарезку, а также уменьшает износ плашек.
Скорости резания при нарезании резьбы плашками на токарных станках берутся обычно в 4—6 ж/мин.; при работах на револьверных станках они больше — до 8 лг/мин. для стали средней твердости. Если плашки или гребенки сделаны из специальной или быстрорежущей стали, то скорость резания можно увеличить при нарезке мягкой стали до 10—12 ж/мцц.
Точность нарезаемой резьбы зависит в значительной части от следующих условий: правильности расположения боковых плоскостей и всей резьбы по отношению к оси круглой плашки и правильности и одинаковости углов резания и задних углов у всех зубьев плашки. Чаще всего последние два требования не соблюдаются, и на практике почти всегда зубья плашки берут различные стружки: один — большую, другой — маленькую, а третий или четвертый иногда и совсем не режут. Эго приводит к неодинаковой нагрузке на зубья, неодинаковой их стойкости, быстрому затуплению и даже поломке чересчур нагруженных зубьев, в результате чего получается неточная и негладкая резьба.
Поэтому надо обращать серьезное внимание на заправку задних углов п углов поднутрения, причем самым лучшим приемом является заправка их не вручную, а на специальных станках.
В простых плашках задний угол должен быть возможно большим, чтобы в этом месте между плашкой и изделием не было никакого трения. Достаточная величина этого угла— 10—15°. В раскрывающихся плашках в приемной части задний угол следует делать также большим, а в цилиндрической части резьбы, наоборот, — малым, не более 3—5°, стремясь при этом к тому, чтобы у изделия была большая опорная поверхность о зубья плашки, благодаря чему оно меньше дрожит. Исходя из этого, полезно ставить эти плашки немного выше центра (на 1—2 мм), уменьшая тем самым их задний угол и получая одновременно уменьшение угла резания, а следовательно и более легкое резание.
Наиболее частый недостаток работы плашек—растягивание ими резьбы
333
изделий. Мы полагаем, что это происходит оттого, что режущие плоскости зубьев плашек не перпендикулярны к направлению их резьбы, вследствие чего у каждого зубчнк§| с каждой его стороны получаются различные углы резания: с одной сторону —острый, с другой — тупой. Поэтому для устранения этого недостатка надо режущие плоскости зубьев строить перпендикулярно к направлению резьбы, как конструируются канавки в червячных фрезах. Для этого необходимо окна круглых плашек развернуть конусной разверткой с углом при вершине в 6—8 , а окна клупповых плашек запилить с наклоном в 3—4° к оси, благодаря чему передние режущие грани зубьев окажутся перпендикулярными к направлению резьбы, что даст каждому зубчику плашки правильное резание и уменьшит растяжение резьбы изделия.
Изнашиваемость круглых плашек (по данным Гипроспецмета) выражается следующими цифрами (D — диаметр резьбы плашки, п — число нарезанных болтов, Т—время до полного износа, L — полная длина нарезанных изделий):
D (мм)	.4	6	10	14	18	20	24	30	36	42	48	52
п ...	.	300	400	500	600	650	675	725	775	825	875	925	950
Т (час.)	.	0,5	0,7	1	1,8	2,3	2,8	3,5	5-	6,1	8	9,3	10,6
Л («) .	.	4,2	7,2	11	16,8	20,8	23,6	29	37,2	45,4	56,9	64,7	68,4
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
1.	Описать все факторы, влвяющие на легкость и точность нарезания резьбы изделий.
2.	Описать условия конструирования плашек, дающие легкое, чистое и точное нарезание резьбы изделий.
3.	Спроектировать болторезные цельные плашки диаметром в РД" и клупп для них.
4.	Спроектировать болторезные цельные плашки диаметром в 2".
5.	Спроектировать круглую цельную плашку диаметром в V-/?" и клупп для нее.
6.	Спроектировать пружинную плашку диаметром в и обойму для нее.
7.	Спроектировать самораскрывающиеся плашки для резьбы диаметром в 3/4".
8.	Описать изготовление и работу плашек; указать применяемые скорости резания.
X. НАКАТКИ.
Накатки представляют собой инструмент, который обрабатывает поверхность изделия не резанием, а вдавливанием в него; изделие при этом вращается и накатывается по поверхности инструмента. Это накатывание осуществимо только на материалах мягких и вязких, как мягкая отожженная сталь, медь, латунь и алюминий. Чем мягче обрабатываемый металл, тем он лучше, -легче и точнее обрабатывается.
Различаются накатки фигурные—для получения на изделиях фигурной поверхности и резьбовые—для получения в них резьбы.
1. Фигурные накатки.
Конструкция. Фигурные накатки (рис. 283) чаще всего служат для накатывания ручек калибров, отверток и других ручных инстументов. Накатывание ручек применяется потому, что такие ручки удобнее держать в руке.
Для получения более отчетливого и легкого накатывания зубья накатки, как это изображено на рисунке, делаются острыми. Угол впадины между зубьями принимается для различных металлов следующей величины:
Для твердой стали .... а = 60°
„ средней „	. .	. а — 70°
» мягкой ..............а	— 80°
, латуни и мети. .	. а = 90°
334
Но направлению зубьев накатки (рис. 283) делятся на: прямые (aj, косые Правые (Ь) и левые (с); выбор их обусловлен видом накатки, который требуется получить иа изделии. Правая и левая накатки часто применяются вместе в одной державке, и в этом случае обе вместе дают на изделии перекрещивающуюся накатку.
Наклон зубьев в последних двух типах накаток делается в 30° или 45°.
Диаметр накатки берется в пределах; D — 2Q—25 мм; ширина накатки: А = 9—12 мм; В = А—2 -4- 3 мм.
Шаг зубьев t накатки устанавливается в зависимости от диаметра накатываемых изделий, причем для самых малых он берется в 0,5 мм, а для самых крупных — 2 мм. '
Зная шаг t, можно определить число зубьев Z прямой накатки, которые надо на ней нарезать, по следующей формуле:
у___ дД
Z “ t '
.Если зуб берется наклонный, то tn—шаг накатки по направлению, перпендикулярному к направлению ее зубьев,—определится по отношению к шагу t, измеряемому на лобовой поверхности накатки, так:
tn = t • cos (30° или 45°).
Отсюда расчетный шаг, измеряемый на лобовой поверхности накати, будет равен: _________________________________________ cos 30°’
или:
t —____
cos 45° ‘
Для накатки диаметром в 20,36 мм в табл. 141 приведены числа зубьев, причем они даны для изделий различных диаметров.
Для того чтобы на изделии уложилось целое число зубьев, длина его окружности пО0 должна точно делиться на один из имеющихся шагов накатки. Накатку с таким именно шагом и надо взять для данного изделия. Так например для изделия диаметром D— 51 мм, имеющего длину окружности: т.[)й — т. • 51 = 160 мм, подходят шаги 1,6 и 2 мм, на которые число 160 делится.
335
1 ЯиЛИЦА 141.
Числа зубьев накаток.
Диаметр изделия Dg			* л 3 -8	8-15	15—25	25—45	45—65	65—100
Шаг				0,5	0,64	0,8	1	1,6	Г 2
		Прямая накатка	128	100	80	64	40	32
Число зубьв ’ Z		Наклон зубьев в 30° ... .	Ш	87	69	55	35	28
		Наклон зубьев в 45° ....	91	71	57	45	28	23
Материалом для фигурных накаток служит твердая углеродистая стать с 1—1,2°/0 С; еще лучше подходят хромистая или ванадиевая стали, обладающие большою стойкостью.
Изготовление фигурной накатки состоит из следующих операций: токарная обточка, сверление отверстия, нарезка зубьев и закалка.
Нарезку зубьев следует производить угловой фрезой в а° в зависимости от твердости обрабатываемого материала. Можно также получать зубья
накаткой, но при этом они выходят менее острыми.
Работа фигурной накаткой производится на токарных и револьверных станках, причем изделие закрепляется в шпинделе станка, а накатка, закрепленная в суппорте или в оправке револьверной головки, подводится во время работы к поверхности изделия. Вращением изделия и прижиманием накатки к его поверхности осуществляется процесс накатывания.
Для получения более чистой накатываемой поверхности необходимо применять сильное охлаждение накатки машинным
Рис 284.	маслом.
2. Резьбовые накатки.
Резьбовые круглые накатки (рис. 284) применяются для накатывания резьбы на изделиях при обработке их на токарных и револьверных станках. Такбе накатывание возможно, если материал изделия мягкий, как мягкая сталь, латунь и медь; в этом случае оно дает достаточно точную и гладкую резьбу. Накатка должна иметь такую же рёзьбу, как у изделия, т. е. с тем же профилем и с тем же углом подъема винтовой линии. Чтобы накатывание резьбы шло легче и точнее, вершины резьбы накатки должны быть возможно острее, так как это облегчает ее вдавливание в накатываемый материал. Накатывание производится так: к вращающемуся изделию подводится накатка, прижимается к нему и проходит над ним или под ним в на-336
правлении оси изделия. При выборе конструкции и размеров накатки исходят из следующих соображений. Направление резьбы на накатке должно
быть противоположным направлению резьбы в изделии. Диаметр накатки берется в пределах 25—60 мм, так как практикой определено, что при таких диаметрах происходит наиболее хорошее накатывание. Считаясь с этим, для изделий, диаметр которых меньше 25 мм, диаметр накатки выбирается в кратном отношении к диаметру изделия и больше последнего в 2, 3, 4,..., Ю раз. Расчет диаметров изделия и накатки надо вести по средним диаметрам. Отношение между tZcp (средний диаметр изделия) и Dzp (средний диаметр накатки) берется такое: £%:	= и, где п — 1, 2,3,..., 10.
Это отношение надо выбрать так, чтобы £>ср был в пределах от 25 до 60 мм.
Зная глубину резьбы t, остальные размеры накатки из формул: DH = £>ср +• t; D& = £>cp — t.
Наклон резьбы накатки должен быть равен наклону
поэтому резьбу в ней следует производить в п заходов, надо брать так: й = 0,25 D.
Отверстие должно быть хорошо и точно отшлифовано и точно пригнано к оправке.
Ширина накатки А должна быть немного более длины резьбы I изделия, чтобы можно было i
накатать всю резьбу за
можно определить резьбы в изделии,
Диаметр отверстия
Гис. 285.
один проход накатки.
Диаметр заготовки изделия берется: для материалов средней твердости, как сталь, равным rfcp, а для материалов мягких, как медь и латунь, — t
иемною меньше d , примерно надля резьбы Витворта и метрической. СР	о
Для резьбы
t t
На 4 : 2 •
более острой это уменьшение должно быть больше, примерно Характер уменьшения зависит от мягкости и вязкости накаты
ваемого материала: чем последний мягче, тем меньше берется диаметр заготовки.
Пример. Пусть требуется сделать накатку для винта из мягкой стали; размеры винта: dzp — 2,65 мм; £ = 0,45 мм; du =^= 3,10 мм; da = 2,20мм; длина резьбы 1 = 1 мм.
Для Данного малого винта накатку можно взять следующих размеров: £>ср = dzp • 10 = 26,5 мм; £>н = 26,5-1- 0,45 = 26,95 мм; DB = 26,5 — — 0.45 =-26,05 мм. Ширина Д=10 мм.
Нарезать накатку надо в 10 заходов (начал). Чтобы при накатывании крайние гребни накатки не крошились, ее углы снабжаются небольшими фасками шириной в 1 нитку, под углом в 45° к оси накатки.
Оправка для накатки изображена рис. 285.
Лучшим материалом следует считать хромистую и ванадиевую стали, дающие резьбе накатки наибольшую прочность и стойкость. Состав стали можно взять такой: 1) 1°/0 С и 1—2% Сг или 2) 1 —1,2% С и 0,1— 0,5% V.
Изготовление накаток состоит из следующих операций: токарная обточка, нарезание резьбы и закалка. Нарезание резьбы надо вести возможно
22 М А Сокол >s
337
чище и точнее. Закалку следует применять довольно сильную, а отпуск такой, чтобы гребни накатки не крошились в работе.
Работа накаткой^ должна производиться с хорошей смазкой каким угодно маслом и со скоростью не более 40 ж/мин. Чем меньше скорость резания, тем отчетливее и точнее выходит резьба на изделии.
Резьбовые плоские накатки (рис. 286) применяются в специальных станках. Они работают парами, как это изображено на рисунке. Изделие вкладывается между приемными частями накаток, из которых одна остается неподвижной, а другая перемещается параллельно первой.
Расстояние между накатками равняется й£в изделия. При перемещении одной накатки относительно другой изделие сдавливается накатками и в то
же время катится между ними, причем делает около 5 оборотов. Когда левый конец А подвижной накатки дойдет до конца В неподвижной, то изделие, уже накатанное, выбрасывается из станка.
Длина накаток берется такая, чтобы изделие по этой длине повернулось при катании почти 5 раз, причем и здесь расчет надо вести по среднему диаметру изделия, т. е. I — 5 • я • <7ср — 15,7 <7ср. Ширина с — 2 tZcp 35 ММ', часто также ее берут в зависимости от длины резьбы изделия. Толщина £=40—50 мм\ приемная часть £ — 5—7 мм, под углом к горизонтали в 10—15°. Наклон резьбы делается равным наклону резьбы в изделии. Диаметр заготовки изделия также берется равным <Zcp.
338
Размеры описываемых накаток даны в табл. 142 (по данным Гипромеза).
ТАБЛИЦА 142.
Размеры плоских накаток.
4, дм.	3/ы		5/1б	%	7/«	V2	%	3/4	%	1
	4,08	5,54	7,03	8,51	9,95	11,34	14,40	17,42	20,42	23,37
1	65	90	110	135 s	160	180	230	280	320	370
ь	40	40	40	45 «	45	45	50	50	50	50
с	45	50	50	55	55	60	65	70	75	80
е	5	5	5	5	6	6	6	7	7	7
п	24	20	18	16	14	12	11	10	9	8
Материал для этих накаток берется такой же, как и для предыдущих.
Изготовление их состоит из строжки (или фрезеровки) плоскостей, фрезеровки резьбы и закалки.
Фрезеровка производится кольцевой резьбовой фрезой с одного продола. Наклон резьбы в накатках должен быть точно равен наклону резьбы изделия.
Закалка накаток производится возможно крепче, для чего рекомендуется изготовлять накатки из специальных сталей (хромистых или ванадиевых), которые сильнее и глубже прокаливаются, чем обыкновенные углеродистые.
Отпуск накаток применяется слабый, не выше 220°.
Работа накатками ведется при энергичном охлаждении (маслом или мазутом) и со скоростью 50—60 движений ползуна станка в 1 мин. Из этого можно заключить, что производительность этих станков весьма большая — не менее 3000 шт. винтов в 1 час.
Резьба изделия получается весьма гладкая и достаточно точная для болтов и гаек обыкновенного машиностроения.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
1.	Сконструировать фигурную накатку для изделия диаметром в 50 мм.
2.	Сконструировать круглую резьбовую накатку для изделия диаметром в 10 мм с метрической резьбой.
3.	Сконструировать плоскую резьбовую накатку для изделия диаметром в 1" с резьбой Витворта.
4.	Описать изготовлевие и работу накаток.
XI. ШТАМПЫ.
Штампы представляют собой инструменты, которые посредством давления или удара вырезают изделия из полос, штампуют их и протягивают, придавая им различные формы.
Точность изделий при этой обработке получается до 0,1 мм. Так как такая точность считается в машиностроении для многих изделий достаточной, изделия часто поступают в сборку непосредственно после холодной штамповки или после незначительной чистки их в барабанах.
Различаются следующие разновидности штампов для холодного штампования: вырубные, вытяжные и выгибные штампы.
22'*	339
1.	Вырубные штампы. '4’J 4	' Ьг-'
Из штампов только вырубные являются режущим инструментом. По количеству пуансонов они делятся на три группы; 1) штампы простого действия— с одним пуансоном, который дает только одну вырубку изделия; 2) штампы последовательного действия — с несколькими пуансонами,— причем один из них, главный, вырубает изделие по наружному контуру, а другие (один или несколько) прорубают мелкие отверстия, так что изделие получается отштампованным полностью со фсеми отверстиями; 3) блок-штампы — с несколькими группами пуансонов, каждая из которых штампует целиком одно изделие, и таким образом за один удар получается несколько изделий. Кроме этих основных типов применяются еще так называемые комбинированные штампы, состоящие из вырубного и вытяжного
Рис. 287.
штампов; за один удар они производят одновременно вырубку и вытяжку полых изделий.
В конструктивном отношении различаются: 1) открытые "Штампы—с открытым пуансоном, свободно входящим в отверстие матрицы (применяются для штампования толстых — более 3 мм—-и мало точных изделий); 2) штампы с направляющей плитой, в которой движется пуансон, благодаря чему достигается большая точность изделий (употребляются для штампования тонких — менее 3 мм — и точных по своему контуру изделий); 3) штампы с направляющими
колонками, служащими хорошими направляющими для пуансона (применяются для штампования тонких изделий, требующих высокой точности всех вырубаемых поверхностей).
Штамп простого действия (рис. 287) наиболее прост по конструкции и применяется для вырубания из полосы изделий различных форм -я разных
размеров.
Штамп состоит из двух половин: пуансона Р и матрицы М. Пуансон пригоняется и устанавливается точно по отношению к отверстию матрицы М, так что при своем движении он свободно входит в это отверстие. Движение свое пуансон получает от ползуна В эксцентрикового или фрикционного пресса. В гнездо головки ползуна пуансон вставляется своим хвостовиком К, причем крепление производится простым винтом. Давление от ползуна пресса передается пуансону через верхнюю плоскость головки Е
хвоста пуансона.
Матрица М, для уменьшения ее прогибания, укрепляется винтами на подушке Т, а последняя закрепляется на столе пресса А.
Вырубание изделий производится следующим образом: на матрицу, под нуансон, кладется заготовка — полоса материала,—затем пускается в движение пресс, который дает движение ползуну, несущему пуансон. Последний при движении вниз к матрице пробивает и вырезает в заготовке изделие, по своей форме и размерам точно соответствующее форме и размерам матрицы и пуансона. Когда пуансон проходит через толщу вырубаемой полосы в мат-
340
. 'Uy, ..	, -лкиь
даря расширяющемуся вниз отверстию выходит из него, а наружная рамка полосы (так называемая яобрезь“) остается на наружной поверхности пуансона. Для того чтобы при обратном движении пуансона вверх, освободить его от этой обрези, над матрицей устраивается плита О, называемая съемником, снимающая эту обрезь с пуансона.
После того как пуансон вышел из матрицы и поднялся над нею, полосу передвигают вдоль матрицы на длину одного изделия, а затем снова пускают пуансон в ход, и он опять пробивает в полосе изделие.
Теория резания штампов. При вырубании пуансоном изделия материал срезается и скалывается так же; как он режется в обыкновенных ножницах. Поэтому усилие, которое надо затратить на это резание, может быть выражено следующей формулой:
Р—р - t- К кг,
где: р — периметр изделия в линейных мерах, t — толщина разрезаемого материала, —сопротивление данного материала срезыванию. Обычно принимают /C==l,5 ав, т. е. в 1,5 раза больше временного сопротивления материала на разрыв.
Пример. Пусть требуется определить силу пресса, необходимую при вырубании круга, диаметром в 1С0 мм из стали с сопротивлением на разрыв 40 кг)мм2 и толщиной в 1,5 мм.
В этом случае мы имеем:
р = Т. -D-t-	3,14 • 100 • 1,5 • 1,5 • 40 = 28200 кг.
Такова должна быть сила пресса, чтобы выполнить вырубание кружка при данных условиях.
Расход энергии в лошадиных силах на вырубание определяется формулой:
60 - 75-k'
где V-—скорость движения пуансона в л/мин.; k — к. п. д. пресса, равный 0,7—0^9.
При движении пуансона на высоту 2-ч-3 t скорость движения его принимают обычно в пределах 10—100 лг.и/сек. Для средних прессов скорость резания принимают: v ==0,9—1,8 лг/мин.
Пусть требуется определить расход энергии на вырубание из стали с ав = 30 кг!мм2 и толщиной t=2 мм круга диаметром £> = 25 мм. Примем <0=1,8 лг/мин.; й = 0,9. Тогда будем цметь:
P-V ____т. • D • t • 1,5 • k • v __
N = 60~. 75-Л ~	60^75‘Tfe	~~
3,14 • 25 • 2 • 1,5 • 30 • 1,8	•
=-------«Г-7А9--------“3<2 •=
Если имеющийся пресс для данной работы слаб, то, чтобы уменьшим, сопротивление материала срезанию, или пользуются нагреванием металла, понижающим его сопротивление срезанию, или же применяют у пуансона наклонное легвие, как это делается у ножниц. Уменьшение сопротивления мягкой стали при нагревании выражается следующими цифрами: при на
341
греве в 600е — в 3 раза, при нагреве в 800°в 6 раз, при нагреве в 1000“—
Применение у пуансона наклонных леЛиЙ осуществляется так, как это изображено на рис. 288 а — d. Наклон лезвий делается под углом -а — 9°. При этих формах пуансона вырубленное изделие получает ту же форму режущей плоскости пуансона. Если этого допустить нельзя, то пуансон делают с плоской горизонтальной поверхностью, а матрицу — со скошенными лезвиями, как на рис. 288 d.
Выбор размеров режущих частей пуансона и отверстия матрицы. Практика вырубания показывает, что если пуансон плотно пригнан
в отверстие матрицы, то вырезаемое изделие получается вогнутой формы и с рваными нечистыми краями, как на рис. 288 е. Кроме того при плотной пригонке пуансона к матрице пуансон быстро изнашивается и даже может поломаться во время работы, особенно при вырубке толстых материалов.
Чтобы уменьшить то и другое, необходимо делать зазор (слабину) между пуансоном и матрицей, т. е. диаметр пуансона Dp выбирать всегда меньше диаметра отверстия матрицы Dm. Эта разница берется пропорциональной толщине металла t, причем для металлов мягких — меньше, чем для металлов твердых. Так ее принимают:
Цля мягкой стали, меди, латуни и алюминия D — D J,. t
„ средней „	и латуни................Dm	— D? == t
„ твердой „ латуни, нейзильбера и т. п. Dm — D* = i t
342
Поэтому при L — 1 мм разг<и.:а в дна. leipa..	<, « >>	- • >	*
рицы составит:
Для мягкой стали (железа), меди и латуни............................ 0,05	мм
„ прокатанной и средней стали, латуни и меди, плохо отожженных 0,06 „
, твердой стали.....................................................0,07	„
При вырубании толстого материала эти зазоры берутся в 2 раза более.
Из рис. 288 е видно, что вырезаемое изделие а получает размеры матрицы, а рамка b — размеры пуансона. Поэтому, если нужно получить изде-
лие с точным наружным диаметром, то отверстие матрицы следует делать равным требуемому диаметру изделия,* а пуансон должен быть сделан меньше этого размера.
Когда же требуется получить изделие-рамку с точным внутренним диаметром, то диаметр пуансона необходимо выполнять по этому точному размеру, а отверстие в матрице должно быть сделано больше последнего на 1	1
величину t-+- — t. Так например если надо получить шайбу с точным 20	14
наружным диаметром D = 50 мм из стали средней твердости и толщиной t = 2 мм, то размеры штампа должны быть взяты такие: Dm — 50 мм', Dp = 50 — -1 • 2 = 50 — 0,125 = 49,875 мм.
Если же нужно получить кольцо с точным внутренним диаметром в 50 мм, то размеры штампа надо брать так: Dp — 50 ММ', Dm = 50 • j--4- А . 2 = 50-J- 0,125 — 50,125 мм.
1ь ;
При тонких материалах (t < 0,25 мм) слабины между пуансоном и матрицей не делается. В этом случае последние пригоняются друг к другу плотно.
Конструкция штампа рис. 287 применяется для вырубания изделий диаметром в пределах от 15 до 40 мм. Длина пуансона до хвостовика принимается в 40—60 мм.
Расчет прочных размеров пуансона надо производить на сжатие силой: /	P = r..D-t-K
и на продольный изгиб этой же силой Р, применяя формулу Эйлера:
41 ’
х • £№
где Е—-2- 109—модуль упругости, J —------------момент инерции, I —
свободная длина пуансона в сантиметрах.
Размеры хвостовика по длине и диаметру берутся по гнезду ползуна. Высота матрицы устанавливается в зависимости от толщины вырубаемого материала t примерно по таким соотношениям: высота матрицы равна 101 для мягкой стали и 121 для твердой стали. Употребительные размеры высоты матрицы--15—30 мм.
Наружный диаметр 1)0 матрицы можно брать по формуле: D$~ — D -j- 30н-40 мм.
На верхней поверхности матрица имеет выпуклость, чтобы легче устанавливать и передвигать по ней лист материала. Радиус кривизны этой вогнутой поверхности берется по формуле /?=10 :-12 D.
343
Рис. 289.
Чт0О..1 BbipyUi;.. Ьк	Maibp^Tjia CaUOLUHO ВЬИаЛКИВДЛИСЬ ИЗ .'uaipHUbl,
она снабжена отверстием, расширяющимся^: ее нижней части. На'клон боковых стенок в отверстии матрицы берется в* пределах 1—2° к ее оси.
Закрепляется матрица в подушке Т прессовкой, а последняя — скобами, планками и винтами к столу пресса А. Высота подушки берется на 20—30 мм больше высоты матрицы, а диаметр (ширина) ее — на 80—100 мм больше диаметра матрицы. Так как матрица большей своей нижней плоскостью лежит в подушке, то она работает только на сжатие, и поэтому размеры ее не рассчитываются. Если подушка лежит над небольшим отверстием стола пресса, то она тоже работает только на сжатие и следовательно не рассчитывается; если же отверстие в столе пресса большое, то размеры подушки надо проверять на изгиб силой Р.
Пуансон и матрица изготовляются из инструментальной стали и хорошо закаливаются. Подушка делается чаще из чугуна и реже — из мягкой стали.
Штамп для пробивания отверстий в котельных листах (рис. 289). Отверстия на листах предварительно размечаются и накерниваются, затем листы подводятся под пуансон. Для точной установки пуансона по углублениям, размеченным на листе, конец пуансона снабжен небольшим острым центром — ловителем, — и, как только метка на листе окажется точно под ловителем, пресс пускают в ход, а пуансон вырубает отверстие. Данная конструкция лучше предыдущей, так как проще и легче приготовить пуансон
из небольшого куска стали и легче переменить его при износе.
Закрепление пуансона производится гайкой, в которую он вставляется своей головкой Е, причем гайка навертывается на конец патрона, закре
пляющегося своим хвостовиком в ползуне пресса.
Эти штампы строятся для отверстий от 3 до 50 мм. Размеры их приведены в табл. 143 по данным Союзверфи.
Диаметр пуансона в самом тонком месте его надо брать равным 0,95 D; задний уг^л у — 1°. Радиус закругления у пуансона к его головке — 3—4 мм\ величина 0 = 3—4 мм\ ?И = 2 h.
Центр на рабочем конце пуансона делается с углом в 90°.
Вырубной штамп (рис. 290) наиболее распространен, так как его
ТАБЛИЦА 143.
Размеры дыропробивных штампов.							
D	5	10	15	20	25	30	32
А	30	30	35	45	45	45	45
	17	17	20	29	29	45	45
Л>2	14	14	17	26	26	32	32
Е	17	17	17	18	18	18	18
С	13	13	18	27	27	27	27
h	1,25	2	2,6	3,25	3,6	3,8	4
В	30	30	30	30	30	30	30
D,	20	25	30	35	40	45	45
D,	9	14	19	24	29	34	36
D-,	45	45	45	45	65	65	65
к	0,75	1	1	1	1,25	1,25	1,25
конструкция совершеннее, чем показанная на рис. 287. Форма вырубаемого изделия может быть какая угодно -— прямолинейная и криволинейная.
314
Эют штамп состоит из следующих частей: пуансона Р и матрицы Л1. Пуансон вставляется и расклепывается в пуансоноцержатель В, состоящий из 2 пластин, скрепленных между собой 4 винтами. Хвостовик /С делается
или вместе с верхней пластиной головки или же пауансон (рис. 291). Матрица закрепляется на клиновидного кольца, которое или ввертывается наружной резьбой в подушку (левая конструкция) или прикрепляется к последней винтами т. Диаметр кольца берется больше диаметра матрицы 40—50 мм, а высота — равной 0,75 высоты матрицы. Диаметр подушки больше диаметра матрицы на .100—120 мм, а высота ее ^больше высоты матрицы на 30—40 мм. Если диаметр паунсона менее 8 мм, то последний . Ьелают по конструкции рис. 292; размеры его: 7 — 50 лаг, Z.j = 2,5D; D0 = 8—10 мм. Хвостовик делается по гнезду ползуна. Размеры пуан-гсонодержателя: ширина М =	30-J- 40
Л =18 до 25 мм; В = й,7ЪА. Диаметры скрепляющих винтов — 6—8 ММ.
Штамп с направляющей в виде
ПЛИТЫ показан на рис. 293—294.
Данная конструкция в отличие от ’предыдущих дает более точное движе-
вставляется в нее, как и подушке Т посредством.
мм;
9-40
ние пуансона и поэтому применяется	рис_ 290.
при точном штамповании. Пуансонодер-
жатель сконструирован в этом случае так же, как и на рис. 290 и 291.
Матрица состоит из трех частей: матрицы Е, направляющей плиты С и подушки Т. Направляющая плита С точно направляет пуансон относи
тельно матрицы, не давая ему уходить в стороны, даже в случае неправильного хода и качания ползуна пресса. Для получения хорошего и точного
направления пуансона и для уменьшения износа направляющую надо делать
Рис. 291-
возможно толще. Направляющая и матрица соединены между собой 4 винтами И. Кроме того, чтобы матрица и направляющая всегда были точно собраны по отношению друг к другу, они соединены между собой 2 — 3 коническими шпильками ш. Между направляющей и матрицей положены 2 направляющие прокладки /С, расстояние между которыми берется немного боль-
Рис. 292.
ше ширины пропускаемой ленты штампуемого материала.
Матрица лежит на подушке-подкладке Т, чугунной или стальной, а по-
следняя уже привертывается к столу пресса соответствующими винтами q. Направляющая плита С, направляющие прокладки К, матрица Е и подушка Т скрепляются между собою 4 сквозными винтами. Размеры отверстий в подушке немного больше отверстия в матрице. При таком устройстве последняя не может прогибаться, а работает только на сжатие. Благодаря этому возможно делась матрицу небольшой толщины, начиная с 15 ММ.
Во время вырубания изделия из полосы (рис. 295) передвигание последней
345
под пуансоном надо производить так, чтобы расстояния между каждыми двумя соседними вырубками были одинаковы и равны величине е, которая определяется из формулы: е = 0,5 J- 1,25 мм.
\ В целях соблюдения размера е у матрицы делается установочный упор а,
который задерживает полосу при ее движении и устанавливает в определен-
Рис. 293
ном положении относительно пуансона. В опи-
сываемой конструкции этот упор вставлен в направляющую и прижимается пружинкой вниз. Передняя (к пуансону) часть упора за-
пилена по наклонной поверхности, так что
при ударе ее штампуемой полосой упор легко
поднимается. Расстояние его от центра пуан-
сона берется равным: п — 1,5 D-\-e.
После пробивки в полосе одного отверстия она подвигается вперед и поднимает упор а. Как только точка пробитою отверстия (рис. 295) окажется по левую сторону упора, последний под давлением пружинки р опускается. В это время по-
Рис. 294.
лосу немного передвигают назад, чтобы точка ix при-
касалась к наружной стороне упора, и снова пускают пуансон в ход. Пробивается второе отверстие; полосу опять подвигают вперед, упор снова поднимается и затем, как только точка i2
отверстия встанет по его левую сторону, он под давлением пружинки опустится; полосу подвигают немного назад до полного соприкосновения точки /2 с упором и снова пускают пуансон в ход. Получается третье отверстие в полосе. Таким путем довольно просто достигается передвижение полосы и точное расположение вырубок по всей
ее длине.
Когда почему-либо нежелательно увеличение размеров матрицы, упор ставят сбоку или спереди матрицы, как изображено на рис. 296.
Рис. 295.
Рис. 296.
Такие упоры ставятся только при наличии прочных стенок рамки полосы. Если последние не отличаются прочностью и могут легко поогибаться при 346
ударе oJ 'jii^p it пли если при уианивЛе упора в Mccie и пере 1ещаегс i вся лента материала, как на рис 297, то в этих случаях ставят боковой упор (рис. 298), который входит под давлением пружинки р в углубление-вырез, сделанное на краю полосы специальным пуансоном-ножом, работающим так же, как и главный пуансон. Для того чтобы этот пуансон-нож не уклонялся влево, так как он режет только правой своей частью, он делается с боковым упором, который все время находится в матрице. - Иногда ножу придают прямоугольную форму, и он вырезает на краю полосы прямоугольные полоски. В некоторых случаях для более точного направления ленты с обеих сторон главного пуансона ставят два таких ножа
и упора.
Эти ножи делаются шириной не более 40 мм, а толщиной’в 5—8 мм. Ширина их берется равной шагу передвижения полосы, т. е. D-[-e. Ножи устанавливаются так, чтобы они вырезали из полосы ленточку шириной е.
Конструктивные размеры частей вырубного штампа можно брать в зависимости от силы пресса и от размеров вырубаемого изделия. Они даны в табл. 144.
Рис. 29/.	Рис. 298.
ТАБЛИЦА 144.
Размеры вырубных штампов с направляющей плитой.
Сила пресса (тонны) ....	до 2	2 — 5	5—10	10 — 20	20- 40
Толщина пластины головки А.	20	25	25	30	30
„	.	. в.	15	20	20	25	25
Толщина съемника С . . . .	12	15	20	25	30
, матрицы Е ... .	15	15	20	25	30
, подушки Т ... .	20	25	30	35	40
Диаметр и длину хвостовика надо брать по гнезду, имеющемуся в головке ползуна.
Пуансон делается обычно цилиндрическим по всей своей длине и пригоняется к отверстию плиты по скользящей пригонке. Это нужно для того, чтобы направляющая служила пуансону хорошим кондуктором, т. е. чтобы пуансон точно совпадал с отверстием матрицы, несмотря на расшатанность или плохую сборку ползуна головки пресса в его направляющих. При отсутствии направляющей пуансон легко может перекашиваться относительно отверстия матрицы и своими краями находить на ее края, что вызывает выкрашивание и заминание режущего лезвия обоих инструментов.
347
Наименьший лйо.чсхр iijaiKOHa u«s^n_a раь,ым то.ъшше металла .. Так ^апример для г=2 мм наименьший диаметр отверстия обычно тоже 2 мм. Отверстия меньшего диаметра трудно пробивать, потому что пуансон легко гнется, так как его сопротивление становится недостаточным по отношению к сопротивлению, оказываемому металлом.
Длину пуансона можно брать: 1—50 мм.
Для увеличения прочности пуансона и предохранения его от изгиба при малых его диаметрах (D^8 мм) пуансон конструируют по рис. 292.
Ширина матрицы должна быть всегда такой, чтобы полки последней от отверстия до краев были достаточны для помещения в них скрепляющих винтов и шпилек. Ширину матрицы можно брать по ширине штампуемой полосы: F =/4-40-ч- 60 мм, а длину ее берут равной 0,75 F. Ширину пуанСоно-держателя можно брать по ширине полосы f по формуле; M—f-]-30 мм. Ширина подушки берется равной: F-{- 80-ь-120 мм.
Матрица, показанная на рис. 293, сделана из одного куска. Такая конструкция применяется для изготовления изделий не более 200 мм в диаметре и простых по форме. Если же изделия имеют большие размеры или же формы их сложные, то матрицы их следует делать составными из нескольких частей (или кольцевых секторов), прикрепляя их к подушке винтами в 6—10—12 мм. Толщину таких накладных матриц можно брать от 6 до 15 мм.
Размер ширины между направляющими линейками берется немного более (на 1—2 мм) ширины ленты, чтобы она проходила в нее свободно, т. е. размер О=/-|-1-4-2 мм-
Высота ^выреза должна быть больше толщины полосы t в 2 раза, т. е. размер k = 2 t.
В матрице отверстие делается цилиндрическим только на глубине Ь, а галее вниз оно делается коническим. Высота цилиндрической части Ь берется: b —	5-ь-2 мм, но не более 3,5 мм.
Наклон конической части отверстия берется в пределах 3—7°, что дает изделию возможность легко выходить из отверстия матрицы.
В последнее время на некоторых заводах это отверстие в матрице начали делать в виде одного конуса с наклоном образующих в 0,5—1°. Такое Отверстие проще в смысле изготовления, но зато оно при заточке ^матрицы j величивает свои размеры против первоначальных на 1/ео — х/3& стачиваемой ( величины. Поэтому, если сточить матрицу на 1 мм высоты, то размеры отверстия увеличатся: при наклоне в 0,5° — на 1/во = О,О167 мм; при наклоне в 1° — на 1/зо==О,О334 мм. Как видим, эти величины незначительны, и при большей толщине металла t такие увеличения размеров допустимы
Если же нужно сохранить зазор пуансона в матрице постоянным, то пуансон следует делать с таким же наклоном в 0,5—1°, но обратно направленным к наклону в матрице, т. е. делать его расширяющимся кверху. Одновременная заточка матрицы и пуансона на одну и ту же величину дает возможность сохранять величину зазора в заданных размерах.
Штамп с направляющими колонками. При малых изделиях точное направление движений пуансона производится направляющей плитой — съемником. При изделиях больших (более 50 мм) матрица делается открытой, а направление пуансона осуществляется двумя, а при крупных изделиях и четырьмя круглыми стержнями, прочно закрепленными в подушке матрицы и плотно входящими в соответствующие отверстия пуансонодержателя, как показано па рис. 299.
348
Этот штамп состоит из следующих частей: А — хвостовик, которым штамп закрепляется в головке пресса; В—пуансонодержатель; С— направляющая букса; Р— пуансон; Е—съемник; М—матрица; Т—подушка — опорная плита; К—направляющие колонки. На рисунке даны две конструкции головки пуансона: слева—направляющая букса С, применяемая при стальных головках; справа — конструкция головки без буксы, применяемая при чугунных головках. И наконец в сложных штампах пользуются цилиндрическими направляющими, представляющими собой цилиндр, привертываемый к нижней плите-подушке штампа. В.этот цилиндр вставляется букса, служащая направляющей для головки штампа.
Размеры данных штампов можно брать следующие:
Диаметр пуансона D....................... 50 ч- 250 мм
Длина *	„	............................ 50-т-бО мм
Ширина пуансонодержателя........................ 1,5	04-60 мм
Высота	»	..................... 6,5 D -f- 20 мм
Ширина матрицы................................1,2	/Э 4-30-4-40 мм
Толщина „	............................... Юн-15/
Ширина подушки.................................. 1,5	0-J-100 мм
 Высота „	. . . •.......................... 0,5	О-{- 15 мм
Диаметр направляющих колонок d..................... 25	ч- 40 мм
„	втулок......................... d	4- 20 мм
Высота ,	„	................. d-]- 25 мм
Штампы последовательного действия. Эти штампы применяются в тех случаях, когда требуется вырубить изделие и одновременно прорубить
на его поверхности отверстия. Так например пусть нам нужно изготовить изделие, изображенное на рис. 300 а. Его можно получить вырубанием на двух простых штампах, причем один штамп должен вырубить из полосы изделие по наружному контуру, а второй должен малым пуансоном вырубить в изделии отверстие. Эту же работу можно произвести иа одном штампе, состоящем из одного большого и одного малого пуансонов. Одновременной работой обоих пуансонов можно осуществить и вырезку изделия и предварительную вырубку отверстия в нем. Форма изделия и форма отверстий в нем может быть какая угодно.
На рис. 300 представлен штамп для указанного изделия. Конструктивные размеры всех его частей
Рис. 299.
можно брать по тем же формулам, какие были выведены для простого штампа. Оба пуансона (большой и малый) так же закрепляются в его головке и так же расклепываются. Пуансоны должны быть расположены относительно оси хвостовика так, чтобы равнодействующая сила давлений,
349
получающаяся во время работы, проходила через центр хвостовика. Если это не будет соблюдено, то во время вырубания обе половины головки пуансона (левая от большого пуансона и правая от малого пуансона) окажутся неодинаково нагружёнными, вследствие чего головка будет перека
о
Рис. 300-

Рис. 301.
шиваться, соединения пуансонов будут расстраиваться, а сами пуансоны будут быстро изнашиваться и даже ломаться.
Расстояние между осями большого и малого пуансонов должно равняться диаметру большого пуансона плюс обрезок шириной е, т. е. т = D е.
Если малый пуансон будет • менее 10 мм в диаметре, то его надо делать немного короче большого пуансона. Это укорочение должно равняться чет-
• верти илу половине толщины металла, с тем чтобы малый пуансон вступал в работу не одновременно с большим, а немного позже, а именно тогда, когда последний уже пробьет половину толщины металла. Это дает более спокойную и более легкую работу.
Кроме того большой пуансон, вырубая большую площадь, тянет за собой металл и может, в случае одновременного вступления в работу обоих пуансонов, вместе с материалом тянуть к себе и малый ууансон, который при этом может согнуться и сломаться.
Для лучшего центрирования полосы по отношению к большому пуансону в него вставляется ловитель в виде малого цилиндрика с диаметром немного меньшим диаметра малого пуансона, с конусной или сферической головкой. Он впрессовывается в большой пуансон и выходит из него на высоту: (-j-З мм.
Вырубка изделия производится так. В первый удар пресса сначала прорубают малым пуансоном отверстие в полосе, а затем полосу продвигают вперед иа величину т, чтобы ловитель попал в пробитое отверстие. Пускают пресс, 350
и второй удар дает вырубку изделия по наружному периметру. Далее продвигают полосу вперед на величину п до того момента, когда упор войдет в пробитое отверстие. Снова пускают пресс и третьим ударом получают второе полное вырубленное изделие. Расстояние от упора до оси большою пуансона делается равным: «=1,5 D-\-e.
Установочные упоры можно и в этом случае применять тех же конструкций, какие были указаны для простого штампа.
Если малых пуансонов не один,- а несколько, то лучше матрицы для них делать вставными, как показано на рисунке. Это дает возможность закаливать матрицу без всяких опасений за изменение ее размеров и расстояний между отверстиями. Калится в этом случае только одно отверстие для большого пуансона, остальные же отверстия, являющиеся гнездами для вставных матриц, надо оставлять сырыми, не калеными.
Для того чтобы вставные матрицы прочно держались в общей матрице-оправке, их плотно запрессовывают в нее, причем высота их берется не менее 10 мм.
На рис. 301 изображен другой штамп. В нем
также двойным пуансоном (наружным — М и внутренним — /V) одновременно пробиваются контур изделия и отверстие. На внутренний пуансон надеваются пружина С и втулка Е, которая является для него съемником.
Матрица А конструируется так, что наружными своими краями опа вырезает контур изделия, входя в наружный пуансон, а внутренним отверстием, в которое входит внутренний пуансон, вырубает отверстие в изделии. Для удаления с матрицы обрези служит съемник Р, поддерживаемый болтами и пружинами В. При опускании пуансона /И съемник Р опускается вместе с болтами, а при поднимании пуансона он под действием пружин поднимается и снимает с матрицы обрезь. Пружины делаются из стали в 2—5 мм.
На рис. 302 показана конструкция штампа с двумя пуансонами Р для вырубки шайб из асбеста, кожи, резины и картона. Штамп имеет съемник а, снимающий с внутреннего
пуансона шайбу, и выбрасыватель Ь, выталкивающий среднюю часть шайбы.
Пуансонодержатель делается из двух плит, соединенных винтами. Верхняя плита снабжена хвостовиком К, внутри которого помещается пружийа, выталкивающая выбрасыватель Ь. Толщина пуансонов — от 3 до 5 мм, высота их — от 40 до 60 мм. Толщина плит В: верхней—15—18 мм, нижней —12 мм. Хвостовик К делается по гнезду ползуна пресса.
351
2.	Вытяжные штампы.
Эти штампы служат для получения из заготовок пустотелых изделий! (рис. 303). Полученная на вырубном прессе заготовка £)0 накладывается! на матрицу штампа. Пущенный в ход пуансон сначала прижимает заготовку к матрице, а затем при дальнейшем своем движении протягивает ее чере. отверстие матрицы, выдавливая пустотелое изделие. При проталкивании через отверстие матрицы свободные края заготовки сжимаются так, ка^ это показано на рисунке стрелками.
Такое сжимание возможно только при сильном вытягивании изделие пуансоном. Для этого необходимо, чтобы свободные края заготовки были сильно прижаты к матрице кольцом С (рис. 304), так как только таким способом возможно произвести вытяжку материала и получить гладкие стенки в полом изделии. Если же это прижимание не предусмотрено, то свободные
Рис. 304.
о ’
поля заготовки получаются складками, совершенно не вытягиваясь.
Вытягивание возможно при изделиях невысоких, у которых высота менее половинь их диаметра. В случае же высоких изделий вытяжку приходится производить в несколько приемов. Работа при этом ведется так, как изображено на рис. 303: сначала из круга заготовки вытягивается 1-я’ форма; из этой формы через вторую^ матрицу вытягивается 2-я форма; из’ нее через третью матрицу, имеющую меньший диаметр, вытяги-' вается 3-я форма, и т. д. до получения изделия требуемых диаметров и высоты.
Так как после каждой вытяжки материал заготовки сильно наклепывается, делается твердым и хрупким и может легко ломаться, то его после каждой протяжки следует отжигать для прида-

4 Г

Диаметр заготовки Do, внутренний диаметр
ния ему мягкости и вязкости, изделия d и высота его Н
связаны следующим уравнением:
откуда:
тс • Р<?
4
к • d%
V-r.-d-H,
D0 = Yd*^d-H 
При конструировании описываемого штампа размеры его главных частей следует назначать по тем же данным, какие были даны для вырубного штампа. Следовательно при силе пресса от 2 до 40 т эти р азмеры надо брать такие:
d =20ч-50 мм	С=15-~30	лш
(по'гнезду головки ползуна пресса) £= 15-3-30 мм
l.=4d	Т= 20-3-40 мм
А — 20 -з- 35 мм	d2 — Dm-\- 3 t
В = 15 -з- 30 мм
Часть матрицы а, мере., kosopyiu иды ш.шн икание jaiотии.ы, гриш.-ыыыц а = 10 = 15 мм; tZ0 = Z?o-{-4 = 5 t.
В матрице делается выточка-углубление, равная по высоте / — толщине протягиваемого металла — и диаметром немного более диаметра заготовки Da, для того чтобы последняя свободно входила в эту выточку. Прижимающая пластина, или складкодержатель С, должна также свободно входить в выточку матрицы и прижимать в ней заготовку Do.
Радиусы R и г закругления краев отверстия матрицы и пуансона необходимо брать возможно большими, так как от этого вытягивание металла идет легче. Если же R и г сделатн малыми, то металл может легко рваться. При определении их размеров можно пользоваться такими формулами: /? = 0,1 Z?o —2 ММ; r = 0,5 = 0,75 R. Наименьшие значения для них надо брать такие: /? = 4ч-6 мм; г= 2 = 3 мм; причем малые размеры—для вытягивания металлов мягких, как медь и латунь, а большие—для более твердых металлов, как сталь. Для тонких материалов можно брать размеры 7? и г по следующим формулам: для жести — R = 10 t; для латуни и меди— R = 5 t; г =0,5 R.
Диаметры матрицы и пуансона должны быть связаны следующим уравнением: Dm = Dp -]-2/-Р-2е, где е — зазор между стенками матрицы и изделия. Этот зазор нужен для того, чтобы вытяжка металла происходила с меньшим трением. Величина его для мягких металлов берется малой,
а для твердых — большой:	,
Для меди, латуни и алюминия............е	=	0,1 = 0,2 t
„ мягкой стали.......................е	=	0,25 = 0,3 t
„ средней и твердой стали............е	=	0,35-4-0,45	t
Диаметр матрицы определяется в зависимости от диаметра заготовки Da по следующей формуле: Dm = 0,6 Do.
В случае производства вытяжки в нескольких штампах диаметры последующих матриц берутся с уменьшением против диаметра поступающей к ним заготовки:
При материале t <1,5 мм...................на 20%
„	„	<=1,5 = 3 „ ................... 15%
/ = 3 =6 „ ..................„ 10%
Так например пусть требуется изготовить изделие d = 50 мм из заготовки Do = 200 мм, при толщине материала в 1 мм. В этом случае будем иметь:
Диаметр 1-й	матрицы..........Dmi = 0,6 • 200 = 120	мм
„	2-й	„	 Dm‘=0,8.120r	96	%
„	3-й	,	.........£% = 0,8 • 96= 77	.
„	4-й	..............77= 62 „
„	5-й	„	...... £%* = 0,8 • 62 = 50 ,
Прижимание заготовки Do к- матрице складкодержателем С производится за счет упругости резинового буфера Р, проложенного между пластиной и головкой пуансона, или же пружин, сжимающихся при опускании пуансона. Чем ниже последний опускается, тем больше прижимаются пластиной С свободные края заготовки к матрице и тем глаже выходит изделие, так как оно во время этой операции вытягивается, уменьшаясь даже в толщине своих боковых стенок. В качестве буфера часто применяются пружины, сделанные из стали в 3—6 мм.
Диаметры скрепляющихся болтов dif которые при опускании пуансона немного выходят из тела головки, берутся от 6 до 12 мм. Диаметр:!, болтов <Z2— также от 6 до 12 мм.
23 М. А Соколов.	-	353
53
Рис, 305.
При поднимании 'пуансона по окончен штамповки изделие обы то остается на пуансоне, и для снятия его последний должен быть снабжен специальным устройством. Обычно для этой цели применяется сжатый воздух, который через отверстие диаметром 6 3 — 5 мм. просверленное в пуансоне по его оси, подводится в пространство между изделием и пуансоном. Такое устройство изображено на рисунке. Воздух проходит через канал, создает требуемое давление на заготовку, причем последняя легко снимается с пуансона.
Усилие, или давление на пуансон, необходимое для вытяжки, можно определить по формуле Рурмана:
Л*=2,5 (Z)o — Dp) ~-t-K кг, где: Dq — диаметр заготовки в сантиметрах; Dp —диаметр пуансона в сантиметрах; t—толщина материала в сантиметрах; К—-усилие, равное половине временного сопротивления вытягиваемого материала.
3.	Выгибные штампы.
Выгибные штампы делаются разнообразных форм в зависимости от требуемой формы изделия. В этих штампах металл деформируется меньше, чем в вытяжных штампах, а поэтому и сила давления пуансона на изделие и матрицу получается меньше. Это давление должно быть не менее: P — n'f-<sD кг, j а 1 где:/—поперечное сечение выгибаемого изделия, п — число мест выгибов в нем при условии одновременного их выгибания, а <зв — временное сопротивление данного материала при разрыве.
На рис. 305 показаны выгибные штампы для загибки углов в изделиях. • В верхнем штампе выгибается один угол, в нижнем — три угла. Для закрепления изделия на матрицах ставятся упоры а. В нижнем штампе b — выбрасыватель, который одновременно служит и опорой для изделия.
Так как изделия после выгиба немного пружинят и разгибаются в углах то при конструировании углов в штампах их надо делать соответственно меньше требуемых углов в изде-!ИЯХ.
На рис. 306 показан выгибной круглый для образова-изделия буртов. 1соне сделана г-кольцевая выточка радиуса, равного pa- I— диусу бурта изделия. Постепенное образование бурта изображено в правой части рисунка. Т—выбрасыватель, который при поднимании пуансона Р также поднимается и выталли-вает изделие из матрицы /И.
Рис 307.
Рис. 306
354
На рис 30/—выгибкой штамп для буртов в плоском изделии; в этой конструкции пуансон сам захватывает и выталкивает изделие из матрицы
4.	Изготовление штампов.
Материал. Наиболее часто для изготовления штампов применяется углеродистая сталь следующего состава: 0,8—1,1°/0С, 0,3 —0,5°/о Мп и 0,2—О,4°/о S’.
Применяются также следующие специальные стали: хромистая — с содержанием 0,25—0,35% С и 2—4°/о Сг; вольфрамовая (для мелких и сложных по форме штампов)—0,6 — О,7°/оС, 8—9°/о W; хромо-вольфрамовая (для очень сложных холодных штампов, которые легко во время закалки дают коробление и тр’ещины)—0,6—0,7% С, 3—4°/о Сг и 12—18% W.
Изготовление. Штампы изготовляются очень точно, особенно вырубные и вытяжные. Точность пригонки пуансона к матрице берется в пределах допусков на зазоры, которые должны быть между ними. Поэтому изготовление штампов должно производиться квалифицированными работниками и на точных станках.
Изготовление штампов состоит из следующих операций: огковка стали, отжиг ее, строжка всех деталей штампов, сверление отверстий для пуансонов в матрице и державке пуансона, сверление отверстий для скрепляющих винтов, выплавка отверстий в матрице по пуансону. Для получения постоянного соединения всех частей штампа между собой, кроме скрепляющих винтов, ставятся еще установочные конические шпильки с Конусностью в 7бо или же Цилиндрические шпильки. Такими шпильками (2—3 штуки), диаметром от 3 до 6 мм, соединяются попарно пластины головки пуансона, съемник и матрица, матрица и подушка. Если матрица делается составной из нескольких кусков, то каждый из них прикрепляется к общей подушке 2—3 винтами, диаметром в6—10 мм, и кроме того точно устанавливается на ней 2—3 шпильками. Вследствие наличия шпилек сборка всех частей штампа в случае ремонта производится всегда одинаково точно, что для данного инструмента очень важно.
Закалке подвергаются все виды штампов, так как благодаря ей пуансон и матрица получаются более стойкими и долговечными.
Некоторые заводы делают штампы для мягких металлов, как медь, алюминий, мягкая сталь и жесть, сырыми или чаще — закаливают только одну половину, оставляя другую сырой. Таким способом изготовляют чаще всего штампы для вырубания и вытягивания. Так же поступают, когда штампы имеют очень сложную форму или слишком большие размеры, которые в закалке сильно меняются.
В этих случаях закалке подвергают следующие части. В вырубных штампах закаливают матрицу, стремясь сохранить ее размеры возможно дольше, так как от них зависит точность вырубаемых изделий; пуансон же оставляется сырым, а когда он износится и потеряет свои размеры, его подчеканивают и вновь плотно пригоняют к матрице. В вытяжных штампах закаливают пуансон, с тем чтобы увеличить его стойкость, так как от его размеров зависит точность протягиваемых изделий; матрица же делается сырой, и когда она износится и потеряет свои размеры, ее подчеканивают и тем самым доводят до требуемых точных размеров. В выгиб-ных штампах оба элемента почти всегда делаются закаленными, твердыми В штампах, имеющих одну сырую часть, сначала готовят и отделывают точно в меру закаленную половину штампа, а по ней уже готовят другую — сырую половину.
23»
355
Для штампования твердых металлов закачиваются обе половины штампа, так как только при этом условии последний получает большую стойкость и долго сохраняет неизменными свои размеры. В этих штампах при закалке больше всего меняет свои размеры матрица (в особенности в вырубных и в вытяжных штампах), поэтому и надо изготовление штампа начинать с матрицы, а по ней, уже доведенной до точных размеров после закалки, точно обрабатывать и подгонять пуансон.
Нагревание штампов при закалке должно быть возможно равномернее и медленнее. Продолжительность нагревания рассчитывается так: на каждые 25 мм высоты штампа необходимо затратить 1 час для его прогревания до 800° и около 25 мин. на его выдержку при конечной температуре.
Охлаждение углеродистых сталей ведется в воде, а специальных: при малом содержании примесей (не более 4°/0) — в воде, а при большом — в масле.
После закалки необходимо производить отпуск, причем температура его выбирается в зависимости от сложности фигуры штампа; при более сложной фигуре отпуск должен быть сильнее, чем при простой, иначе сложный штамп может в работе легко выкрашиваться и ломаться. Нагревание при отпуске, как и при закалке, следует производить очень медленно.
5.	Работа штампов.
Производительность штампов определяется числом движений ползуна пресса, обычно в пределах 40—100 в 1 мин. Среднее число движений ползуна пресса принимается равным 60 в 1 мин., что при 3600 движениях в 1 час позволяет получить за часовую работу до 3000 штук изделий, а в смену— около 15 000—18 000 штук.
Средняя стойкость вырубного штампа принимается равной 1 смене, т. е. 8 час., после чего матрицу и пуансон надо затачивать. При заточке снимается с них слой в 0,1 —0,2 мм. Количество заточек составляет в среднем около 10—15.
Среднее количество изделий, получающихся от вырубного штампа, считаете^: для латуни и алюминия —150 000 штук, для мягкой стали — 100 000 штук и для твердой стали — 80 000 штук. Для штампов специальных сталей эти количества в 2 раза выше.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
1.	Сконструировать вырубной штамп для котельных листов с диаметром отверстий в 35 мм.
2.	Сконструировать вырубной штамп для вырубки круглых шайб, диаметром в 75 мм и толщиной в 2 мм, из стали средней твердости. Определить силу пресса и расход энергии для данной работы,
3	Сконструировать вырубной штамп для штампования круглых шайб, диаметром в 100 мм и с отверстием в 25 мм, из мягкой стали толщиной в 1,5 мм. Определить силу пресса и расход энергии для этой работы.
4.	Сконструировать комплект вытяжных штампов для получения полого изделия, диаметром в 40 мм и высотой в 60 мм, из латуни толщивой в 1 мм.
XII. ШЛИФОВАЛЬНЫЕ КРУГИ.
1. Материал и свойства кругов.	'
Материал кругов. В современной технике наибольшее распространение имеют искусственные шлифовальные материалы, как карборунд, из которых изготовляется большинство шлифовальных кругов. Выше мы уже видели, 356
что карборунд является самым твердым шлифующим материалом, но в то же время он обладает незначительной вязкостью. Поэтому его следует применять для кругов, предназначенных для шлифования материалов твердых, но хрупких, которые легко разрушаются шлифующими зернами, как то: чугунное и бронзовое литье, твердый каучук, камни, стекло, фарфор и т. п. Из этого общего правила есть исключения: оказывается металлы самые мягкие и вязкие, как медь и алюминий, которые легко режутся и легко засаливают поверхность круга, также должны шлифоваться карборундовыми кругами.
Корунд немного уступает по твердости карборунду, но зато превосходит его вязкостью. Вследствие этих свойств корунд применяется главным образом для изготовления кругов, предназначенных для шлифовки прочных и вязких материалов, как сырая и закаленная сталь, ковкий чугун, стальное литье.
Качество шлифовки, Т. е. получаемые в изделиях гладкость, чистота и точность обрабатываемых поверхностей, зависит от физических свойств круга и от применяемого режима обработки кругом, а именно: от выбранных величин скоростей резания круга, от величины скорости вращения изделия, от глубины и подачи резания и от характера охлаждения при шлифовании.
Наибольшее влияние на качество шлифовки оказывают следующие свойства круга: род связывающего его вещества, его зернистость и твердость.
Связка кругов. По роду цементирующего, или связывающего, вещества все круги делятся на следующие группы.
А. Минеральные круги — в них цемент состоит либо из магнезита и хлористого магния либо из смеси глины, кремневой пыли и жидкого силиката (стекла). Первые называются магнезитовыми, вторые — силикатными кругами. Эта связка отличается дешевизной и легкостью выполнения, поэтому ее часто применяют для дешевых шлифовальных кругов и брусков для сельского и домашнего хозяйства, как жернова для мельниц, бруски для точки кос и иожей и т. п.
Недостатками первых кругов являются: неравномерная твердость по поверхности круга и уменьшение прочности под влиянием сырости; недостатками вторых — большая мягкость и быстрое изнашивание. Силикатные круги применяются в виде тонких кругов для заточки таких инструментов, как круглые пилы и фрезы. Размеры их диаметра доходят до 1 м. В инструментальном деле все эти круги применяются редко.
Б. Круги растительной связки — в состав их связки входят: каучук (резина), шеллак и окисленное масло. Эти круги подразделяются на следующие группы.
Вулканитовые круги, в которых связкой является каучук, обладают большой прочностью и упругостью. Применяются они в виде тонких кругов для шлифовки, точки и разрезки различных режущих инструментов, а также для шлифовки латуни и меди. Недостаток их тот, что во время работы они быстро нагреваются и могут отжечь изделие. Кроме того они быстро „салятся", особенно при мелком зерне. При нагревании они дают сильный запах резины. Размеры вулканитовых кругов берутся: по диаметру— до 4’00 мм, а по толщине — от 0,8 до 20 мм. В инструментальном деле эти круги применяются для прорезки в изделиях узких пазов и шлицов, ,для точки пил и ножовок по металлу.
Шеллаковые и оленитовые круги, в которых связкой являются шеллак или масло, обладают большой мягкостью. В работе они мало нагреваются и поэтому не отжигают изделий. Вследствие этих свойств их при-
357
меняют главным образом для точки и шлжрбвки мягких режущих инструментов: пили ножей для дерева, бумаги и табака. Недостаток их-—быстрая изнашиваемость; поэтому они применяются там, где не требуется большой точности, где нужно снять небольшое количество металла, не отжигая и не отпуская изделия.
В. Керамические круги имеют связку, состоящую из каолина, огнеупорной глины и полевого шпата. Эти круги обладают большой прочностью и пористостью, а твердость в иих берется по желаниию, какой угодно степени, в зависимости от свойств связки. Благодаря своей пористости они хорошо впитывают в себя воду, которая применяется при мокром шлифовании, для того чтобы не нагревать изделия. Вследствие таких хороших механических качеств эти круги работают очень хорошо, почему и применяются в инструментальном деле наиболее часто для шлифования и точки разнообразных по величине и твердости изделий. Керамические круги изготовляются двумя способами: прессованием и отливкой. Первый, способ сообщает кру-	i
гам большую плотность и прочность и применяется для тяжелого шлифо-	J
вания. При втором способе круги получаются менее прочными, но более	’
- пористыми; они режут легче, чем предыдущие, и применяются для более точного и тонкого шлифования. Завод Ильич выпускает прессованные круги под названием корундовых, а литые — под названием алундовых.
Зернистость ИЛИ шероховатость кругов. Под зернистостью шлифовального круга понимается величина отдельных его зерен, определяемая числом отверстий, приходящихся на 1 погонный дюйм сита, через которое данный сорт зерен пропускается.
Выбор зернистости производится в зависимости от требуемых гладкости и точности шлифуемой поверхности. Чем зерно крупнее, тем скорее оно шлифует, но зато тем крупнее и глубже штрихи оно оставляет на изделии. Считаясь с этим, крупное зерно применяют при грубом шлифовании и грубой точке. Чем зерно мельче, тем медленнее оно шлифует, но зато тем более мелкие штрихи получаются на изделии. Применение мелких зерен дает гладкую, ровную и точную шлифуемую поверхность, а поэтому мелкое зерно употребляется при производстве более или менее точного шлифования, при заточке и правке режущих инструментов, от которых требуется очень ровное и острое лезвие.
При выборе зернистости круга надо руководиться следующими соображениями.
1. Чем тверже и прочнее обрабатываемый материал, тем мельче должны быть зерна наждачного круга, и наоборот. Это требование объясняется тем, что крупные зерна под большим давлением стружки прочного и твердого материала легко выламываются из связки круга, так что круг быстро и снашивается, несмотря на то, что зерна его выламываются еще острыми. В случае обработки мягкого, слабого материала давление стружки на крупные зерна круга не особенно значительно, поэтому они могут долго работать, не~Ьыламываясь. Кроме того при шлифовании мягких металлов нельзя применять мелкое зерно еще и потому, что оно быстро засаливается струж- J ками изделия, тогда как крупные зерна круга не засаливаются и поэтому режут дольше, чем мелкие.
2. Чем большие точность и гладкость требуются от обрабатываемой поверхности, тем мельче должно быть взято зерно круга, и наоборот.
З.Чем больше поверхности соприкасания круга и изделия, чем больше диаметры круга и изделия, тем сильнее металл пристает к поверхности круга 358
салится; , < едстивие этого круг	оыть крупно-
зернистый. Поэтому круги для плоского и внутреннего шлифования надо брать крупнозернистые.
4. Чем больше круг набирает на себя стружки, т. е. чем больше он салится, тем крупнее надо брать зерно.
5. Для тяжелых, прочных станков следует выбирать круги более крупнозернистые, так как на этих станках обычно работа ведется с большими сечениями стружек, а последние возможно брать только при крупном зерне круга; наоборот, для более легких станков следует брать мелкозернистые
круги.
В практике наиболее часто применяются следующие номера зернистости, или шероховатости:
№ 10, 12 и 14 — весьма крупное зерно — применяются для чистки чугунного лиЛя и там, где требуется снять много металла;
№ 16, 20 и 24 — крупное зерно — применяются для грубого шлифования стальных изделий;
№ 30, 36, 46 и 50 — среднее зерно — применяются для шлифования
твердого стального литья, меди и латуни, для точки крупных инструментов,» как резцы;
№ 60, 80, 100 и 120—-мелкое зерно — применяются для окончательного шлифования, для точки и правки мелких инструментов, как фрезы, развертки, сверла и метчики, для притирки калибров и других изделий;
№ 150, 180, 200, 220 и 250 —самое мелкое зерно — применяются для изготовления оселков и шкурок, для точной притирки и доводки калибров, оптических стекол и т. п. точных изделий.
Твердость кругов. Под твердостью круга понимаются твердость и прочность его связывающего вещества. Чем выше прочность этой связки,
тем большее усилие надо приложить к зерну, чтобы его вырвать из связки, и наоборот.
Прочность связки должна быть такова, чтобы связка держала зерно до тех пор, пока оно еще острое. Но как только
Рис. 308.
зерно затупится, как это видно
на рис. 308, в силу увеличившегося давления стружки на зерно связка начнет разрушаться, и затупившиеся зерна будут отделяться от круга, давая возможность новым острым зернам вступить в работу. Это свойство круга носит название самонатачиваемости. Благодаря этому свойству круг имеет всегда более или менее острые зерна.
Твердость круга выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала. Чем обрабатываемый материал тверже, тем мягче берется круг, и наоборот. Объясняется это тем, что при шлифовке материалов твердых (как закаленная сталь) зерна круга быстро тупятся, а поэтому должны быстро заменяться новыми, более острыми; следовательно круг для шлифовки данных материалов надо взять более мягкий. Прн шлифовке же материалов мягких (как незакаленная сталь и железо) зерна круга тупятся очень медленно; поэтому и замена их новыми, более острыми зернами должна производиться медленно, а значит круг для шлифовки этих металлов надо брать более твердый. Но из этого правила есть исключения.
359
Самые мягкие t .	дь и ^нь, при ..^фо, *^тро забч
вают, засаливают своей стружкой круг, вследствие чею он быстро теряет способность хорошо резать. Для уменьшения засаливания круга мягкими металлами необходимо применять круги очень мягкие, чтобы они могли быстро и легко изнашиваться, уменьшая этим засаливание.
Кроме того на выбор твердости круга влияет величина шлифуемого изделия и самого круга. Чем больше ио величине соприкасающиеся поверхности изделия и круга, тем дольше будет находиться в работе каждое зерно круга, а следовательно тем скорее оно будет тупиться; поэтому при данных условиях работы круг надо брать более мягким, и наоборот. Считаясь со всем сказанным, для плоского и внутреннего шлифования следует брать мягкие круги.
Выбор твердости круга в немалой степени зависит также от скорости вращения круга и изделия. Если круг вращается быстро, то на долю каждого его зерна приходится меньшая работа, оно медленнее тупится и изнашивается и вследствие этого круг кажется твердым, и наоборот. Поэтому при больших скоростях вращения круга надо брать более мягкие круги, а при малых скоростях — более твердые.
В силу этого же закона изнашиваемости отдельных зерен круга в зависимости от его скорости вращения все круги обладают следующим свойством. Если скорость вращения круга значительна, то каждое его зерно нагружается слабо, и поэтому все они шлифуют и режут даже очень твердые металлы. Если же скорость круга незначительна, то на каждое его зерно придется очень большая нагрузка, и вследствие этого зерна будут быстро тупиться и быстро изнашиваться, так что в этом случае твердым металлом, как сталь, можно легко обточить тот же круг.
Если скорость вращения изделия велика, то нагрузка каждого зерна круга большая, и зерно быстро тупится, а круг быстро изнашивается. И наоборот, при малой скорости вращения изделия нагрузка на каждое зерно очень мала, зерно долгое время стоит и очень медленно разрушается, круг медленно изнашивается и вследствие этого нагревается, салится и плохо шлифует.
Наконец твердость круга зависит и от характера шлифования. Так наг-пример для грубой работы, при снятии с изделий больших неровностей и углов, необходимо применять твердые круги, так как сами неровности изделия способствуют вырыванию отдельных зерен круга даже до наступления их износа. Если же изделие должно быть точным по форме и размерам и снимать с него надо небольшой слой металла, то круг следует брать более мягкий, чтобы в работе он был всегда острым, не затирался стружками изделия и не салился.
Из всего сказанного видно, что правильный выбор твердости круга является вопросом довольно сложным и трудным, поэтому при покупке кругов лучше всего поручить их выбор заводу, изготовляющему шлифовальные круги, для чего ему надо сообщить все условия работы круга.
Наш завод наждачных изделий Ильич, а также и известный американский завод Нортон вырабатывают шлифовальные круги 9 степеней твердости. В табл. 145 дана классификация шлифовальных кругов по твердости, применяемая этими заводами, причем каждая степень твердости обозначается определенными условными буквами. У завода Ильич эти буквы являются начальными буквами названия данной степени твердости, а у Нортона — 360
обыкниь^! uji 4н буквами Лати чекою алфавита, причем первые определяют мягкие круги, а последние — твердые.
На основании рассмотренных свойств влияния зернистости и твердости на точность работы 'можно выбрать для данной работы круг определенных физических качеств.
Завод Ильич рекомендует производить выбор круга для различных изделий по данным, приводимым нами в табл. 146.
ТАБЛИЦА 145.
Твердости шлифовальных кругов.
№ по пор.	Классификация кругов	Обозначение ' твердости		Применение
		Зав. Ильич	Зав. Нортон	
1	Чрезвычайно мягкие	ЧМ	Е	4 Мягкие металлы, как медь, латунь и алюминий; плоское шлифование железа и стали
2	Весьма мягкие . . .	ВМ	F, G	То же применение
3	Мягкие		М	Н, I, J	Твердые закаленные изделия с отбеленной коркой; плоское шлифование
4	Средне-мягкие . . .	СМ	К, L	Быстрорежущие фрезы, сверла, развертки и др. инструменты
5	Средине 		с	М, N	Углеродистые фрезы, развертки и др. инструменты; шлифование латуни и бронзы
6	Средне-твердые . . .	СТ	О, Р, Q	То же применение
7	Твердые 		т	R, S	Заточка больших резцов и пил для металлов; шлифование крупных изделий
8	Весьма твердые . . .	ВТ	т, и	Шлифование особенно крупных изделий из стали и чугуна
9	Чрезвычайно твердые	ЧТ	v, W, Z	Шлифование очень грубых изделий, чутуниого и стального литья
ТАБЛИЦА 146.
Выбор шлифовального круга.
Обрабатываемое изделие	Материал	Зернистость	Т вердость
Чистка и обдирка отливок			
Крупные 		Карборунд	16-24	Q-T
Мелкие		»	36—46	Q-S1
Круглое шлифование			
Алюминиевое литье			24	Q-R
Бронзовое и латунное литье крупное . . .	»	18-24	N—Р
„	„	„ обыкновенное	,,	36	K-L
„	„	„ келксе . . .		36	P-R
Чугун обыкновенный . 			и	30-46	I-L
„ закаленный			20-30	M-Q
361
Продолжение табл. 146.
Обрабатываемое Изделие	1 Материал	Зернистость	Твердос:ь
— _ 					— ——— —								 —
Чугунные вальцы: обдирка 				Карборунд	30-50	м
„ окончательное шлифо-			
ванне				60—80	L
Медь: обдирка			46	К
„ окончательное шлифование ....		80	И
Фарфор • 			36-50	Q-R
Рог, кость		»	36—60	О
Эбонит 		»	24—46	I-N
Ковкий чугун крупный 		Корунд	16-24	Q
„	„ мелкий			36	P-R
Кованое железо			16—36	М-Р
Стальные поковки			26-46	M-R
Сталь мягкая	•	...	п	36—46	М
Стальное литье крупное		»	46	I-K
„	л мелкое 		»	20—30	O-S 
Внутреннее шлифование			
Алюминиевое литье 			Карборунд	36	I
Чугунное литье 				46—46	G—Н
Бронзовое и латунное литье 			24	G
Сталь мягкая 		Корунд	36-46	I—М
„ закаленная 			36—40	1-М
„ хромо-никелевая			60	I-L
Плоское шлифование			
Алюминиевое литье		Карборунд	16-36	н-к
Бронза и латунь 		п	16-30	I—L
Чугун		»	16-30	I-K
Ковкий чугун			16-30	H-L
Сталь мягкая н закаленная 		Корунд	16—36	I-R G-K
„ хромо-ннкелевая		м	16-36	G—К
При очень большой плоскости соприкосновения			
Сталь мягкая		. Корунд	60—90	G
„ закаленная 	 Точка инструментов	г>	60-80	G
Токарные н строгальные резцы		Корунд	24—36	О-Р
Фрезы ручной точки		»	46-60	1-0
„ автоматической точки 			46-60	Н-М
Развертки ручной точки 		»	46—60	К—О
,	автоматической точки			46—60	I—м
Круглые пилы	  .	я	36—50	М—N
Спиральные сверла ручной точки		я	30-60	К-М
„	„на специальном станке		46-60	М
Ножницы 			30-60	1—М
Деревообрабатывающие инструменты . . .	я	46-60	К—р
Рубанки 		я	30-60	I-K
Ножи для резки кожи		»	24—30	М-О
„	, .скобления кожи			60	м-о
„	„ резания бумаги		»	36—46	I-K
Бритвы	  .	. • 			я	46-120	Н-0
362
2. Теория резания кругов.
глубина больше,
эта
круг
t-
ю§елие
Рис. 309.
Получение чистой и точной шлифуемой поверхности изделия зависит: от величину зерен круга, подачи и глубины резания. Чем мельче зерна круга, чем меньше подача резания (или иначе — скорость вращения изделия и величина его продольного перемещения), чем меньше глубина резания, тем меньшее сечение стружки снимает каждое зерно круга и тем поверхность изделия получается глаже, чище и точнее.
Глубина резания отдельного зерна определяется не только взятой радиальной глубиной, но зависит и от выбранных скоростей вращения изделия и круга. Изнашивание круга обусловливается главным образом глубиной резания, взятой для каждого зерна круга. Чем тем толще снимаемая зерном стружка, тем скорее зерно тупится, и тем быстрее круг изнашивается. Поэтому для точной шлифовки изделий и экономного расходования круга нужно знать все факторы, от которых зависит величина глубины резания отдельного зерна круга.
Определение глубины резания каждого зерна круга (или толщины стружки, снимаемой каждым зерном) по Эльдейну. Пусть на рис. 309, изображающем круг с центром О и изделие с центром Ор величина глубины резания или радиальной подачи будет AK=t. Дуга АВ — дуга соприкосновения круга с изделием. Предположим вначале, что у нас в точке А круга имеется одно зерно, и рассмотрим его работу в течение времени Т. Допустим, что за этот промежуток времени зерно из точки А переместится в точку В, а круг повернется на угол
же время повернется на угол р, и его точка В перейдет в точку С. При этом движении зерно круга снимет с изделия стружку сечением АВС.
Глубина резания для различных положений зерна круга, как это видно из рисунка, меняется: в резания равна нулю; перешла в точку С, значения СЕ.
Но так как на сколько зерен, то равна частному от деления СЕ на число зерен, дуги АВ.
Если обозначить через Z число зерен на единицу длины окружностц круга, то общее число зерен, действующих в течение времени Т, будет равно: Z • АВ.
Глубина резания СЕ определяется из треугольника ВСЕ:
а. Изделие за это
момент нахождения зерна круга в точке А глубина когда зерно перешло в точку В, а точка В изделия глубина резания получается наибольшей, доходя до
длине круга дуги АВ находится не одно, а не-глубина резания е каждого такого зерна будет находящихся на длине
СЕ — ВС • sin (а Р).
Глубина резания, приходящаяся на одно зерно круга, выразится:
ВС . . , e~Z-AB~Z-AB Sin<a + W'
363
Длины дуг АВ и ВС можно выразить через скорости: круга — v и изделия —	. Если время, в течение которого круг переходит и? точки А
в точку В, обозначим «через Т, то получим:
AB — vK  Т-, ВС = % • Т.
Подставляя в выражение для глубины резания вместо дуг эти значения, будем иметь:
е —	и-----	. sin (а Р)
Z • vn • Т 1 г/
или:	-
V
-sin(a-|-p).
• Z/
Отсюда видим, что глубина резания каждого зерна (или толщина стружки, снимаемой одним зерном) круга прямо пропорциональна скорости изделия и обратно пропорциональна скорости круга, прямо пропорциональна дуге касания круга и изделия и обратно пропорциональна числу зерен, приходящемуся на единицу длины окружности круга.
Величина sin(a-|-p) зависит от величины диаметров круга и изделия и от,величины радиальной глубины резания АК-
Влияние изменения радиальной глубины резания на изменение величины sin (a -j- Р) может быть выражено с достаточной для практики точностью следующими соотношениями. Если обозначить радиальные глубины резания через t, а соответствующие им величины sin(a-j-P) через р, то при различных t будем иметь:
t (мм) = 0,0125	0,025	0,0375	0,05	0,0625	0,075
при увеличении t в п раз . . .	2	3	4	5	6
р увеличивается на (%)	40	73	100	125	145
Так например при круге диаметром в 450 мм и изделии диаметром в 100 мм, при радиальной глубине резания / = 0,0375 мм, будем иметь: sin (ар) = 0,04271. Если же взять радиальную глубину резания в 2 раза больше, т. е. / = 0,075 мм, то sin(a-f-p) будет равен 0,06051, т. е. увеличится примерно на 40%.
Формула глубины резания е отдельных зерен круга показывает путь возможного повышения производительности работы шлифования. Это повышение для заданной величины глубины резания е получается при увеличении радиальной глубины резания / и при уменьшении всего отношения за счет Уменьшения скорости вращения изделия. Если радиальная глубина резания / остается неизменной, то глубина резания е увеличивается при увеличении скорости изделия и при уменьшении скорости круга, и на-364
оборот: глубина резания е уменьшается при уменьшении скорости изделия
и увеличении скорости круга.
Чем точнее должна быть шлифовка изделия, тем меньшая должна быть взята глубина резания, и наоборот. Соответствующее изменение глубины
резания е достигается при этом изменением скоростей изделия и круга.
Влияние диаметров круга и изделия на точность шлифования выражается в том, что круг большого диаметра имеет большую дугу соприкасания с изделием, чем круг меньшего диаметра, как это видно на рис. 310. Поэтому число зерен, одновременно снимающих стружку с изделия, у большего круга больше, чем у меньшего.
Если эти два круга работают с одинаковой скоростью резания и с одинаковой радиальной глубиной резания и если скорости изделий у них совершенно одинаковы, то производительность обоих кругов будет также одинаковая, но глубина резания (или иначе — толщина стружки) каждого режущего зерна
окажется различная. У круга большого диаметра она будет меньше, так как
число зерен, одновременно работающих в изделии, у него больше; поэтому изнашиваться этот круг будет медленнее и в работе он будет казаться
твердым; у круга же малого диаметра естественно получатся противополож-
ные результаты.
Если при одном и том же диаметре круга будем брать изделия двух различных диаметров, как на рис. 311, то при одинаковых окружных ско-
у большого изделия она меньше, так как
ростах круга и изделия и одинаковых радиальных глубинах резания дуги соприкосновения кругов с изделиями будут неодинаковые: у изделия с большим диаметром эта дуга будет больше, чем у изделия с малым диаметром. Поэтому, несмотря на то, что объем снимаемой каждым кругом стружки и производительность круга в обоих случаях одинаковы, глубина резания для каждого зерна будет у них различная. Например это изделие имеет большую дугу
касания с кругом, таким
образом в работе одновременно находится большее
количество зерен, и на долю каждого зерна приходится меньшая глубина резания; следовательно при большом изделии круг будет медленно изнашиваться, т. е. будет казаться твердым
Поэтому при шлифовании крупных изделий круги надо брать мягкие,
а при изделиях малого диаметра — более твердые.
Рассмотрим плоское шлифование дисковым круюм, показанное на рис. 312. За промежуток времени Т точка А круга проходит путь АВ, а изделие в это же время проходит путь ВС, равный величине подачи s. Глубину шлифования примем равной t.
365
Предположим, что у нас режет одно, зерно, находящееся в точке А. Тогда за время Т это зерно снимет стружку сечением АВС, где наибольшая толщина стружки, определяется величиной СЕ. Эта величина находится из треугольника СВЕ так:
СЕ — ВС • sin а, где а — угол поворота круга.
Если обозначим: скорость подачи изделия — т/и, скорость вращения круга — ф , число зерен на единице длины круга — Z, число зерен на длине дуги АВ — Z  АВ, то получим, что толщина стружки (или глубина резания), снимаемая одним зерном круга, будет равна:
СЕ	ВС • sin a	Фа • Т	Фк
q ~ -я — ——Л "j-y ~	" «г- • sin ос===:	„ sin ОС.
Z • АВ Z • АВ	VK-T  Z	ф*- Z
Эта формула, как и в предыдущем примере'шлифования, говорит о том, что глубина резания каждого зерна круга прямо пропорциональна скорости подачи изделия и обратно пропорциональна скорости вращения круга.
Следовательно, при увеличении скорости подачи изделия и уменьшении скорости круга зерна круга и сам круг будут быстро изнашиваться, и круг при этих условиях резания будет казаться мягким.
Рассмотрим треугольник О КВ и определим из него величину sin а:
OK — R — t = R • cos а, откуда:
R—t , t , 2t
cos а =--------= 1-----ft = 1----
где D — диаметр, a R — радиус круга.
Отсюда получим:
_ Г.	{ . 2tW Г ~ 4t . 4~В~
sina = ]/l—cosaa = J/ 1 — р —=|/ 1 — (1 — д +	=
_ -./47	47Г	-./т	R
~V D	D*	V D	D*'
tA
Следовательно выражение для глубины слоя, снимаемого одним зерном круга, может быть переписано так:
ф
И	П
е — ------ . 2 .
77к • Z
Эта формула говорит о том, что глубина резания обратно пропорциональна диаметру круга. Значит и в этом случае изнашивание круга будет зависеть, помимо всех прочих условий, от диаметра круга, и чем он больше, тем изнашивание его меньше, й наоборот.	*
Определение давления стружки и расхода энергии. Сечение стружки, снимаемое кругом за один оборот изделия при подаче s и глубине резания t, определяется приближенно формулой:
F — t • s.
366
однако зто выражение сечения щружки неточное, так как оно является величиной переменной, как было показано при рассмотрении фрезерования. При шлифовании за' сечение стружки принимается мгновенное сечение стружки, которое получается как частное от деления объема стружки, снятой в 1 мин., на путь, проходимый кругом тоже в 1 мин.
Пусть диаметр изделия будет d, число оборотов его в минуту — га диаметр круга — D, а число оборотов его в минуту — п . Тогда объели стружки, снимаемой в 1 мин., выразится:
Q = к • d • гаи - t • 5 лш3.
Путь, проходимый кругом за это же время, будет равен:
L — -it • D • пк мм.
Мгновенное сечение стружки, приходящееся на 1 мм пуТи круга:
Q к • d  п- t • S
МЛр’
Так как скорость изделия, измеряемая в л//мин., равна:
к . й • и
Т7 —---------
1000 ’
а скорость круга, измеряемая в .м/сек.:
.	к • D • га «<
•v —--------- ,
k 1000-60’
то, подставляя эти скорости в формулу мгновенного сечения стружки, получим:
V
Это значение мгновенного сечения стружки и принимается для определения давления стружки и мощности, расходуемой на шлифование. Поэтому давление стружки будет определяться следующей формулой:
v кг,
где К—удельное давление резания.
Мощность, расходуемая на круге, выразится:
а мощность, расходуемая на изделии:
2	60 • 75 • т]
л. с.,
где Т| — к. п. д. станка, принимаемый около 0,7—0,9.
367
ВеЛИЧИНи!	....a.i. UMH	ilu Да\г,и.. 11ДЛС JilH ‘ CpU, U*y2jU-
тайным Исаевым, даны для стали и чугуна в табл. 147.
ТАБЛИЦА 147.
Величины удельного давления резания К при шлифовании.
('s ,	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2
Для стали . .	3200	2 600	2 200	1 850	1 600	1 440	1 240	1 200	1 100	1 050
, чугуна .	3000	2 350	1 800	1 450	1225	1 100	1 000	925	875	825
Скорости вращения круга. Скорости вращения круга берутся в зависимости от желательной чистоты и точности изделий, от материала связки круга и от зернистости круга и его твердости.
Скорости вращения кругов, рекомендуемые заводом Ильич, приведены в табл. 148.
ТАБЛИЦА 148.
Скорости вращения шлифовальных кругов.
№ по порядку
Род работы
Скорость лг/сек.
1
2
3
4
5
б
7
8
9
10
11
Круглое шлифование на тяжелых и исправно собранных станках с автоматической подачей ..........................
То же, на легких стайках...............................
Плоское шлифование на тяжелых станках..................
То же, на легких станках...............................
Внутреннее шлифование на тяжелых станках и большими кругами................................................
То же, при шлифовании малыми кругами...................
Заточка инструментов углеродистой стали................
То же, для быстрорежущей стали.........................
Шлифование и точка вулканитовыми кругами..............,
Шлифование и точка кругами с минеральной связкой . . . . '
Шлифование и точка песчаниковыми кругами..............[
30—35
25-30
25—30
20-25
20—30
8—12
20
15
20-25
15
4-5
Скорость вращения, или подача, изделия берется, как ранее об этом говорилось, в соответствии с требуемыми точностью и гладкостью обрабатываемого изделия и с экономичностью расходования круга.
Скорости вращения изделия, рекомендуемые заводом Ильич, приведены в табл. 149.
При плоском и внутреннем шлифовании во избежание сильного нагрева изделий величины подач берутся на 25—30°/0 меньше указанных в таблице.
продольная подача изделия или круга выбирается в зависимости от ширины круга и скорости вращения изделия. Величина ее берется в долях от ширины круга, считая ее на 1 оборот изделия. При этом сле-368
Г АБЛ ИЦА И9.
Скорость вращения, или подача изделия.
Ко по порядку	Род работы	Скорость .и/мин.
1	Черновое круглое шлифование изделий диаметром более 100 .и.и	12-15
2	То же, для изделий большой длины	 , для изделий тонких и длинных		10-12 8-10
3	Чистовое точное шлифование		6-8
4	Очень точное и тщательное шлифование			3-6
дует брать: при грубой черновом шлифовании — большие подачи, а при точном и тонком шлифовании — малые подачи.
По данным завода Ильич на 1 оборот изделия эти подачи надо брать в таких пределах:
Грубое шлифование чугуна..................3/4— »/8 ширины круга
„ »	> стали........................2/3—3/4
Точное и тонкое шлифование .  ............V*—1/г	»	»
Здесь необходимо иметь в виду, что при больших подачах круг равномерно изнашивается по всей своей ширине, следовательно стойкость его увеличивается; при малых подачах круг работает своей передней частью и вследствие этого быстро теряет свою форму и быстро изнашивается.
Радиальная, или поперечная, подача берется в зависимости от требуемых чистоты и точности обрабатываемого изделия, от прочности последнего и от мощности станка.
При выборе радиальной подачи надо исходить из следующих соображений. При грубом шлифовании следует брать большие подачи, в пределах от 0,01 до 0,06 мм’, при точном шлифовании — малые подачи, в пределах 0,002—0,005 мм. В случае прочных изделий и станков подача должна быть больше, чем для слабых изделий и станков. При крупнозернистых кругах,' которые применяются большей частью для обдирочных работ, берут ббльшие подачи, при мелкозернистых—меньшие подачи.
Величины радиальных подач, рекомендуемые заводом Ильич, приведены в табл. 150.
ТАБЛИЦА 150.
Величины радиальных подач.
№ по по-рядку
Род работы
Подача мм
1
2
3
4
5
6 7
Грубое круглое шлифование стали......................
То же, для чугуна....................................
Шлифование закаленных инструментов............•	...
Заточка инструментов .... •..........................
Плоское шлифование прямыми кругами...................
То же, при шлифовании чашечными горшками.............
То же, и тонкое шлифование ....................  .	. •
0,01—0,04
0,02—0,05
0,02
0,02-0,07
0,01—0,07
0,01—0,04 0,002—0,005
24 М. А. Соколов.
369
3. Формы и размеры кругов.
Шлифовальные круги делаются различной формы, в зависимости от их назначения. Наиболее часто встречающиеся формы показаны на рис. 313.
Прямые Круги (рис. 313 Д) наиболее часто применяются для круглого, внутреннего и плоского шлифования. Размеры их берутся в пределах: диаметр —10 — 1000 ММ; ширина—5—100 мм. Диаметры их отверстий приведены ниже в табл. 151.
Прямые круги могут изготовляться с угловым или криволинейным профилем (рис. 313а—f). Такие круги служат для шлифовки различных фигурных поверхностей в изделиях, фрезах, развертках и метчиках. Так например профиль с применяется для шлифовди резьбы в метчиках и калибрах; профили d и е — для шли-
сверлах; профили а и b — для шлифовки
/} В С D Е F в Н
Рис 313.
фовки канавок в метчиках
и

поверхностей изделий.
Цилиндр (рис. 313 В), применяемый для шлифовки плоскостей изделий, работает своими торцами. Размеры его такие: диаметр — 200—500 мм; высота — 100—200 мм; толщина стенок — 25—100 мм. При больших размерах цилиндры составляются из отдельных кусков (рис. 314), которые закрепляются в кольцевой обойме затяжными клиньями п—п.
Форма (рнс. 313) С представляет собой прямой цилиндрический Kpyi, скрепляемый специальными фланцами, входящими в его углубления на 'торцевых сторонах.
Фасонные Крути. Остальные круги имеют различные фигурные очертания и поэтому называются фасонными. Они применяются для следующих работ.
Ъ(руги рис. 313 D, Е и F служат для заточки фрез: со спирально-заточенными зубьями (D), с обыкновенными прямыми зубьями (В) и со спиральными зубьями (В). Размеры этих кругов такие: диаметр — 75 — 250 мм; толщина у отверстия — 5 — 14 мм, у краев —* 1—3 мм.
Круги рис. 313 О и Н применяюп
и разверток. Размеры их берутся: для формы О—диаметры — 40—150мм, ширина — 25—80 мм; для формы//—диаметры— 75—150мм; ширина—
Рис 3U.
для заточки обыкновенных
30—50 мм.
370
I
I
I	_	. v 313 A v , для щточки драл	, змер.
I	диаметры—150—300 мм-, ширина—30—50 мм.
Круги рис. 313/ -предназначаются для утонения поперечной перемычки [ ь спиральных сверлах. Диаметр их—100—200 мм-, ширина 6—10 мм.
Круги рис. 313/, применяются для заточки резцов, а также для фрез по дереву. Размеры их берутся такие: диаметры—180— 400 чм ; ширина — 55—175 мм-, толщина у краев — 22 — 45 мм.
Круги рис. 315 употребляются для г шлифования точных плоскостей в измерительных скобах и шаблонах. Раз-
меры их такие: диаметры — 100 — 175 мм\ ширина — 6 — 25 мм. ”	Диаметры отверстий и шпинделя, на котором закрепляется круг,
следует брать достаточно большими, чтобы шпиндель не мог прогибаться, а круг — бить. Наименьшие диаметры шпинделя для прямых кругов приведены в табл. 151.

II---------------------------------J
Рис. 315.
ТАБЛИЦА 151. •
Размеры наименьших диаметров шпинделя прямых кругов.
Диаметр круга ля	Толщина круга																
							м	я									
	6	121/з	16	19	25	32	38	44	50	63	70	76	82	89	101	114	127
150	121/2	12i/a	19	19	19	19	19	19	19	19	19	19	19	19	25	25	25
175	19	1	19	19	,19	19	19	19	19	19	19	19	25	25	26	25	25
200	19	19	19	19	19	19	19	19	25	25	25	25	25	25	32	32	32
225	19	19	19	19	19	25	25	25	25	25	25	32	32	32	32	32	32
250	19	19	19	19	19	25	25	25	25	32	32	32	32	32	32	38	38
300	19	19	19	19	25	25	25	25	25	32	32	32	32	32	38	38	38
350	22	22	22	25	25	32	32	32	32	32	32	38	38	38	38	38	38
400	—	—	—	32	32	38	38	38	38	38	38	38	38	44	44	44	44
450		—	—	32	32	38	38	38	38	38	38	44	44	44	44	48	48
500	—		—.	—	38	38	38	38	38	38	44	44	44	48	48	48	48
600	—	___	-		38	38	38	44	44	44	44	50	50	50	50	50	50
650	——	- -	—			38	38	44	44	44	50	50	50	50	57	57	57
750	—	—			-	—	II 1	1	44	44	50	50	57	57	57	57	63	63	63
900		—			—-		—	50	57	57	63	63	63	70	70	75	75
Данные этой таблицы, взятые из практики американских заводов, близко подходят к формуле такого вида:
d=0,25|/ D • А -ф- 5 мм, где rf-— диаметр шпинделя, D — диаметр круга, Л—ширина круга в миллиметрах.
Крепление кругов. Закрепление круга на шпинделе должно производиться возможно тщательнее. Шпиндель должен быть сделан из стали средней твердости, хорошо и правильно выточен. По своим размерам он должен быть настолько прочным, чтобы давление изделия на круг во время 34»	371
1
работы и.	.*рч>.»иО1И vic. щьсрми в Kl<(ie aOj,.kiiO имехь нейоль
той зазор по отношению к шпинделю, чтобы круг легко центрировался. Величина этого зазора берется в пределах 0,1—0,75 мм. При слишком больших зазорах круг легко смещается во время работы, начинает бить и быстро изнашивает! я. Если отверстие круга мало, то его растачивают алмазом; если же оно велико, то его заливают свинцом, азатем растачивают на требуемый размер на токарном станке. При кругах больших, работающих с большим давлением, отверстие полезно заливать баббитом как более
прочным металлом.
Закрепление круга на шпинделе производится посредством двух фланцев, изображенных на рис. 316. Диаметр фланцев берется не менее */2 диа-
метра круга, как это требуется нормами Наркомтруда. Оба фланца должны прикасаться к кругу по кольцевой поверхности, шириной в */16 диаметра круга.
Внутри фланцы должны быть залиты мягким металлом, который играет роль прокладки. При диаметре круга меньшем 250 мм вместо заливки металлом можно между фланцами и кругом помещать шайбы из картона толщиной около 2 мм. При круге диаметром более
Рис. 317.
250 ММ шайбы делаются из кожи или резины, наклеенной на полотно. Все прокладки должны быть одинаковой толщины, иначе фланцы неправильно закрепляют круг и перекашивают его. Диаметр шайб берется немного больше (на 5—10 мм) диаметра фланцев. Внутренний фланец надевается наглухо на шпиндель, а наружный точно пригоняется к нему с зазором не более 0,002 мм. Гайка должна быть затянута лишь настолько, насколько это требуется для получения прочного закрепления круга фланцами. Слишком сильное затягивание гайки может вызывать в круге вредные напряжения и повести при тонких кругах даже к раздавливанию последних.
Размеры фланцев берутся следующие (рис. 317):
7) = 1/3-л_1/а п0 (О0 —диаметр шлифовального круга)
Л = 1/32-^1/16 De
В — ^/25 D -|- 8 мм
С — ^/25 О -|- 4 мм
Размеры фланцев по данным завода Ильич приведены в табл. 152.
4. Работа кругами.
Количество стружки, снимаемой при шлифовании, зависит от степени точности, получаемой при этой работе.
Если сравнить количества стружек, снимаемых на различных станках -372
1ЛБЛИЦА 152.
Размены фланцев.
Диаметр круга Ло	D	1	А	В	С
150	50-75	6—12	10-11	6-7
200	75—100	6-12	11-12	7—8
250	90—125	8—16	12-13	8-9
S00	100—150	9-18	12—14	8-10
350	120-275	11-22	13-15	9-11
400	140-200	12-25	14—16	10—12
450	150-225	14—28	14—17	10-13
500	175-250	16-32	15—18	13-14
550	190-175	17-34	16-19	12-15
600	200-300	19-38	16-20	12-16
650	215—325	20—40	17—21	13-17
700	250-350	22—44	18-22	14-18
750	250—375	24-48	18—23	14—19
800	275-400	25—50	19—24	15—20
900	300—450	28-56	20-26	16-22
токарных, фрезерных и шлифовальных, — то получим следующие ориентировочные данные. На 1 л. с. в 1 час получается стружки: на токарном станке — 10—12 кг, на фрезерном — 2,5—5 кг, на шлифовальном — 0,5 — 1 кг, т. е. круг снимает стружки значительно менее, чем фреза и резец; зато точность изделий, обрабатываемых шлифованием, много выше, чем точность, получаемая на других станках.
Влияние точности обработки на количества стружки, снимаемые при различных шлифовальных работах, показано в табл. 153, составленной проф. Швердом.
ТАБЛИЦА 153.
Количества стружек, снимаемых кругами.
№ по пор.	Род работы	Точность шлифования мм	Количество стружки кг/час
1	Шлифование изделий из закаленной стали, диа- 1 метром 150 мм, длиной 600 мм	|	0,01 0,02 0,05	1—2 2-3 4—6
2	Шлифование чугунных изделий, диаметром I 200 мм, длиной 40 мм ......... |	0,01 0,02 0,05	2-4 6-8 8—10
3	Грубое шлифование стали		0,1	10-20
4	Грубое шлифование чугуна		0,1	15—50
Изнашиваемость кругов зависит, как мы видели ранее, от взятых скоростей круга и изделия и в особенности от величин продольной и по-плечной подач. Как велико влияние этих подач на изнашивание круга, дает представление табл. 154, составленная проф. Шлезингером,
373
ТАБЛИЦА 154.
Работа и износ шлифовальных кругов-
Продольная подача мм/об. изделия II	Глубина шлифования мм I л и ф 0	Полезная мощность л. с.	Количество снятой стружки кг/час	Износ круТа «г/час иней т в е	Количество снятой стружки кг/л. с. час р Д 0 с т и	Колич. снятой стружки кг>кг износа круга	4
		в а н и е ст	а л и с р е				
12	0,02	4	0,56	0,0175	0,14	32	
12	0,14	9,35	3,84	0,423	0,41	9	
24 Ш	0,14 лифов	15 а н и е чу	7,75 гуна с р	1,730 д н е й тв	0,51 е р до ст и	4,5	
12	0,02	3,75	0.50	0,0178	0,13 0,5	30	
12	0,14	9	3,5 — 4,5	0,075		60	
24	0,14	14	9 —11,3	0,323	0,72-0,81	35	
Из данных этой таблицы видно, что при шлифовании стали увеличение продольной подачи вдвое дает стружки почти в 2 раза больше; расход энергии увеличивается на 60%, но износ круга получается почти в 4,1 раза больше. При шлифовании чугуна увеличение продольной подачи в 2 раза дает увеличение; количества снимаемой стружки почти в 2% раза, расхода энергии на 55%, а износа круга в 4,2 раза.
Увеличение поперечной подачи или глубины шлифования в 7 раз дает при шлифовании стали увеличение: количества снимаемой стружки почти в 7 раз, расхода энергии в 2,35 раза, а износа круга в 24 раза. При шлифовании же чугуна получаются в этом случае такие результаты: количество снимаемой стружки возрастает почти в 7 раз, расход энергии — в 2,4 раза, а износ круга — в 4,2 раза.
Из той же таблицы видно, что при шлифовании стали наибольшее количество стружки, приходящееся на 1 кг износа круга, получается с малыми продольными и поперечными подачами, а именно; 1 кг круга дает 32 кг стружки. Наименьшее же количество стружки получается при больших продольных и поперечных подачах: 4,5 и 9 кг стружки на 1 кг круг а.
При шлифовании чугуна наибольшее количество стружки получается при больших поперечных и малых продольных подачах: 60 кг на 1 кг круга, а наименьшее — при малых продольных и поперечных подачах: 30 кг стружки на 1 кг круга.
Если же сравнить между собой количества снимаемой стружки стали и чугуна, то данные таблицы приводят к следующим выводам; при малых продольных и поперечных подачах оба металла шлифуются почти одинаково и дают почти одинаковый износ круга; при больших поперечных и малых продольных подачах чугун шлифуется в 6—7 раз легче и скорее стали; 374
1
ЬрИ ООиЬШИХ ПрОДОЛЬНЬ1Х Н ДиНерСЧНЫЧ. НОДиЧаХ ryijyri	м 4 i *
скорее и легче стали.
Из всего этого нужно вывести следующее правило: при шлифовании стали круги меньше всего изнашиваются при малых продольных и поперечных подачах, а при шлифовании чугуна—при малых продольных и больших поперечных подачах.
Охлаждение при шлифовании необходимо применять для того, чтобы уменьшить вредное для изделия нагревание и коробление его. Охлаждение изделия и круга, предупреждая и уменьшая нагревание их, позволяет повысить скорости вращения их и сделать работу более производительной Кроме того охлаждение дольше сохраняет остроту зерен круга, а это да более легкое резание, меньшее нагревание изделия и ббльшую чисто и точность обрабатываемых поверхностей.
Вод трубно	ПодЗ воды Отклонитель струи
Рис. 318.
Охлаждение надо применять при шлифовании крупных изделий, при широких кругах, при плоском шлифовании, при больших скоростях круга и изделия и при больших продольных и радиальных подачах, когда выделяется много тепла (до 1600—2000°), которое может принести вред форме и размерам изделия. В особенности необходимо охлаждение при шлифовании закаленных изделий, которые от нагревания легко могут покоробиться и потерять правильную форму. Это искажение формы происходит потому, что изделие, нагревшись и удлинившись, начинает выгибаться, что приводит к дрожанию его и неправильной обработке как по длине, так и по диаметру. Поэтому большинство закаленных стальных изделий шлифуется с охлаждением.
Шлифование без охлаждения применяется в тех случаях, когда мокрая наждачная пыль мешает точному измерению изделия или наблюдению за состоянием его шлифуемой поверхности, либо в тех случаях, когда эта пыль засаливает круг и приводит к большему нагреванию изделия. Например очень часто внутреннее шлифование производят всухую, так как круг при этой работе легко засаливается от мокрой п®ли.
Чугун и медь чаще всего шлифуют всухую, так как мокрая наждачная пыль загрязняет изделия и мешает следить за их отделкой. Однако если эти изделия во время шлифования сильно нагреваются и нагревание при водит к их короблению, то шлифование лучше производить с охлаждением.
При шлифовании всухую следует во избежание нагрева и коробления изделия брать очень малые глубины резания и по возможности большие продольные подачи. Предельной температурой нагревания изделий практиче-375
 ки надо считать „	... ,	.	мож-.ч	1 р\л„ ... .ивсла..
Поэтому, как только изделие нагрето до температуры, вызывающей в руке болезненные ощущения, ему надо дать медленно охладиться, приостановив для этого на время работу.
При шлифовании всухую выделяется много вредной для здоровья рабочего наждачной пыли, и поэтому эта работа требует энергичного отсасывания пыли.
Охлаждение должно быть энергичным, чтобы оно действительно производило полное охлаждение круга и изделия. Для этого подводящие трубки должны давать струю воды, по ширине равную ширине круга. Чтобы вода лучше направлялась на круг и изделие, полезно на трубку ставить наконеч* ники-отклонители, как это изображено на рис. 318. Трубку надо скашивать так, чтобы длинная сторона ее была направлена к кругу, как на рис. 318 5; тогда года будет направляться этой длинной стороной на место соприкосновения круга с изделием.
Чтобы вода не разбрызгивалась по сторонам,, полезно применять отклонитель струи (рис. 318 С — Е), который направляет струю воды в определенное место. Наиболее совершенная конструкция отклонителя воды изображена на рис. 318 Е; она позволяет регулировать приток воды во всех направлениях к кругу и к изделию.
Количество охлаждающей жидкости берется по таким нормам:
Для легких станков . . • ..................4— 12 л/мин.
„ средних ,	.........................12— 40	,
, крупных...............................  .40—150	,
Для стали в качестве охлаждающей жидкости чаще всего применяется содовая вода, предохраняющая станки от ржавления. Для этого берут водный раствор 3—5% кальцинированной (безводной угленатровой соли) соды или же 6—10% кристаллической (водной угленатровой соли) соды. Большее содержание соды, а также каустической соды (или едкого натра) вредно и вызывает ржавление станков. При точной шлифовке стальных изделий к указанному раствору прибавляют иногда небольшое количество веретенного масла, исходя из следующего состава: на 50—60 л воды — 3—4 кг соды н % — 1 масла.
При шлифовании чугуна и меди охлаждение производится чистой содовой водой, так как масло способствует засаливанию круга.
Алюминий и подобные ему мягкие металлы охлаждаются смесью из керосина н веретенного масла.
Изделия с фигурными профилями следует охлаждать смесью, составляемой в следующей пропорции: жидкого мыла — 35 кг, свиного сала — 45 кг, кальцинированной соды—15 кг и воды — 70 л. Сначала смешивают и нагревают мыло с салом, затем к ним добавляют соду и воду. После охлаждения этот раствор смешивают с тройным количеством воды. Такой состав применяют для охлаждения стали, ковкого чугуна н бронзы.
Правка кругов. Вследствие неравномерной ручной подачи изделия, неодинаковой твердости круга и изделия, неправильной формы изделия и слишком малой продольной подачи изделия круг во время шлифованйя неравномерно изнашивается. Теряя правильную форму, круг начинает бить, дает изделию неправильную форму и может даже привести к его разрушению и поломке. В этих случаях круг надо выправить, т. е. придать ему правильную форму.
376
кроме этого к правке круга приходится прибегать в тех случаях, когда круг вследствие или большой твердости или большой скорости засалится т. е. до того затупится, что перестает резать изделие и начинает его греть’ Наконец правку круга применяют, когда он замазывается стружками мягких и вязких металлов, как алюминий, медь и мягкая сталь; это замазывание чаще всего происходит или от слишком мелкой его зернистоти или же от большой скорости круга и малой скорости изделия. В этих’случаях круг также надо править или же очистить
его поверхность от прилипших к нему АЛ/тТЛ стружек.
Для правки круга пользуются следую-
щими инструментами:
1)	карборундовые куски с зернисто-стью 16—20;
2)	особые правильные газовые трубки,
диаметром в 12—25 мм, "наполненные ку-	Рис. 319.
сочками карборундовых камней;
3)	карборундовые мелкие кружки, диаметром в 30—70 мм, плотно насаженные на тонкую ось, вращающуюся в державке-вилке;
4)	стальные пластины — резцы,—применяемые при малой скорости вра-
щения круга;
5)	специальные металлические фрезы, диаметром в 30-—50 мм (рис. 319), насаженные на ось державки-вилки, закрепляемую в суппорте станка; эти фрезы изготовляются или из закаленного чугуна или же из закаленной стали;
6)	алмазы, закрепленные в специальных державках (рис. 320).
Наконец очистку круга при его засаливании производят, применяя смазывание круга смесью масла и жира и очищая его поверхность стальной проволочной щеткой.
Правку круга фрезами надо производить при уменьшенных его скоростях, так как при них сопротивление его связки уменьшается, и он легко обтачивается.
Если круг во время работы засаливается, то следует увеличить скорость изделия или же уменьшить скорость круга. Если это не
поможет, то значит круг для данной работы слишком тверд, и его надо заменить ближайшим более мягким кругом.
В случае, когда круг намазывает на себя стружку металла, также следует соответственно увеличивать скорость изделия и уменьшать скорость круга. Если это не помогает, то очевидно данный круг взят или слишком твердым, и его надо заменить более мягким, или же он слишком мелкозернист (что довольно часто наблюдается), и его надо заменить более крупнозернистым.
Если новый или выправленный, круг при шлифовании быстро теряет свою форму по боковой поверхности, то это происходит или оттого, что он мягок, или от слишком большой скорости изделия и малой скорости 377
круга, или от слишком малых лридилььыл. и ыиилиа больших ради, .. ык (поперечных) подач, или же наконец от плохой сборки шпинделя в подшипниках станка. Все эти причины должны быть определены и возможно скорее устранены, а круг поставлен в нормальные условия работы.
Нормальными условиями работы круга считаются такие: скорость круга — 20—30 м/сек.; скорость вращения изделия, или подача его при плоском шлифовании, — 6—15 м; продольная подача —!/з — б/0 ширины круга; радиальная подача — 0,01—0,03 мм. Если при этих условиях работы круг все-таки быстро' изнашивается, теряет свою правильную форму и требует частой правки, то надо соответственно выше изложенной теории резания круга уменьшать скорость изделия, увеличивать скорость круга, увеличивать 1 продольную подачу и уменьшать радиальную. Если все эти меры не помогают, значит данный круг для данной работы слишком мягок, и его надо заменить ближайшим более твердым.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ.
1.	Дать описание применяющихся шлифующих материалов, связки, зернистости и твердости кругов.
2.	От каких условий зависят зернистость и твердость круга, и как надо выбирать эти качества круга?
3.	Выбрать шлифующий материал, связку, зернистость и твердость для глубокого шлифования чугуна, меди и стали и для точного шлифования фрез, разверток резцов н калибров.
4.	Вывести условия влияния на производительность, точность шлифования и изнашивание круга следующих факторов: глубины резания, скорости круга, скорости изделия и величин продольной и поперечной подач.
5.	Вывести для различных случаев шлифования применяемые скорости вращения круга и изделия, величины продольных подач круга или изделия и величины поперечных подач круга.
6.	Сконструировать шлифовальный круг для точки и шлифовки метчиков, фрез и спиральных сверл. Определить зернистость, твердость, скорости вращения круга и изделий, продольные и поперечные подачи и время шлифования.
7.	Описать условия работы шлифовальных кругов, точность шлифования, количества снимаемой стружки, изнашивание кругов, применение охлаждения и правку кругов.
СССР Совет Труда и Обороны » —— Комитет по Стандартизации	ОБЩЕСОЮЗНЫЙ СТАНДАРТ	ОСТ 33-а !
	ДЮЙМОВАЯ РЕЗЬБА по системе Витворта без зазоров по вершинам и впадинам, для диаметров от до 4"	МБИ(1.1.В.): 621.881 1
мм
БОЛТ и Г А И К А
номинальный диаметр рааьбы Гд&имы)	Диаметр "резьбы		Площадь сечений стержня	Средний диаметр резьбы	Шаг резьбы	Глубина резьбы	Радиус	Число НИТОК на 1"	Теоретическая высота резьбы
	на ру ж МЫЙ	Внутренний							
	d	dt	Fcx*	dco	8	t,	г	п	t,
Чп	4.762	3.408	0.091	4.085	1,058	0,677	0.145	24	1.017
~~W	ь.з&О	4.ИГ	О.17Й	Ь.5^7	1.270	0.813	0,174	2d	1.220
	7.938	6.131	0.295	7.034	1.411	0,904	0.194	18	1.355
ч.	9.525	7.492	0.441	8.509	1,588	1.017	0,218	16	1,525
С|, л)	11.112	8.789	0.607	9.951	1.814	1.162	0.249	14	1.743
	12.700	9.989	0.784	11.345	2.117	1.356	0.291	12	2.033
	14,238	11.577	1.052	12.932	2.117	1.356	0.291	12	2.033
	15.875	12.918	1,311	14.397	2.309	1.479	0,317	11	2.218
ч,	19.050	15.798	1.960	17,424	2,540	1.626	0,349	10	2.440
'h	22.225	1&611	2,720	20,418	> 2.822	1,807	0,388	9	2.711
1	25.400	21,334	3.575	23.367	3.175	2.033	0,436	8	3.050
!/.	28,575	23,929	4.497	26.252	3.629	2.323	0.498	7	3.485
V/,	31.750	27.104	5.770	29.427	3.629	2.323	0.498	7	3,485
Л’М	34.925	29,504	6.837	32.215	4,233	2,711	0,581	6	4.066
	38.100	32,679	8,388	35.390	4.233	2.711	0.581	6	4.066
d5M	41.275	34.770	9.495	38.022	5.080	3.253	0,698	5	4.879
Is/.	44Д50	37.945	11.308	41,198	5 080	3.253	0.698	S	4 879
(1’Ы	47.625	40.397	12,817	44.011	6.644	3.614	0,775	*/•,	Ь.421
2	50.800	43.572	14.911	47.186	5.644	3.614	0.775	44,	5,421
2'/.	57.160	49.019	18.872	53.084	6,350	4,066	0.872	4	6,099
2'/-	63.500	55,369	24 078	59.434	6,350	4,066	0872	4	6,099
3	69.850 73W	60.557 66.907	28.802 36,169	55.204 71.564	7.257 _Т!гб7	4.647 4.84V	0,997 0.997	З’/а З’/j	6.970 6.97С
3>|.	82.550	72.542	41.330	77.648'	7.815	5 004	1.073	3'/.	7,507
ЗЧг	88,900	78.852	48.883"	83,896	7,815	5.004	1,073	3’/.	7,507
З5/.	95,250	84.409	55,959	89.829	6.467	5.421	1,163	3	8.132
4	101.600	90.7S9	64.695	96.179	8.467	5.421	1.163	3	8,132
1	Дюйм принят равным 26.4**
2	Размер d равен размеру d'o на таблице ОСТ ЗЗ-б.
3	Диаметров резьбы, стоящих в скобках, по возможности не применять 4 Допуски для ревьбы будут даны впоследствии.
5	В виду утверждения, в качестве обязательиого. стандарта метрической резьбы: а) для диаметров от 1 мм до 5 мм (ОСТ 94) н б) для диаматроа от 72 мм до -600 ** (ОСТ 193). диаметры з/1е". 3". 3‘/4". 37Л З3//' и 4" не Текабоь 1QOA	должны применяться при стандартизации резьбовых изделии и остаа-
в_-	лены в таблице ОСТ 33-а. как справочный материал
3-е издание
Обязательность применения данного стандарта, а равно срок и порядок его введения устанавливаются для каждого стандарта резьбовых изделий в отдельности
Ута»ожден Комитетом по Стандартизации при Совете Труда и Обороны 25 февраля 1927 года
СССР Совет Труда и Обороны
Комитет по Стандартизаций
ОБЩЕСОЮЗНЫЙ СТАНДАРТ	ОСТ ЗЗ-б
ДЮЙМОВАЯ РЕЗЬБА по системе Витворта с зазором по вершинам и впадинам, для диаметров от до 4"	М БИ (I.I.B.)' 621.8811
йдешаог К впнчгеимэдн 1	БОЛТ			БОЛТ и Г АЙКА								гайка	
	Диаметр резьбы		Площадь сеченая стержня	Средний диаметр резьбы	Шаг резь* вы	Глубина резьбы	Рабочая высо* та витна	Зазор	Радиус	S Or » Я Т z	Теоретике- । о ая высота! резьбы	|	Диаметр резьбы	
	Наруж-Иый	Энутрен-иий										Наружный	внутренний
	d0	<5,	Few*	dep	в	t.	1»	Z	г	п	t)	do	d'i
В/1П	4.606	3.408	0,091	4.085	1.058	0.599	0,521	0,078 0.146		24	1.017	4,762	3.564
W"	 ВЛ 63	4,754	6.175	Ь.БЗТ ~Т634“	1.2Й	15.719	д.В48	0,037	O.i 74	46	7335	' «3.386	“ПЛ'
ft/ir	7.728	6.131	0,295		1.411	0.799	0,695	0Т04	0.194	18	1.355	7.938	6.339
-ж	8.283“	7,492	73441	8 509	1.588	1Г899	0.782	0,117	0.218	16	1,525	9.525	7.727
	ттяет	8.789	0,607	9.951	1.814	1.027	0,893	0.134	К249	14	1.743 2,033	11.112	9.058
’4	12.387	9,989	0,784	11,345	2.117	1,199	1,042	0.156	0.291	12		12.700	10,302
	|®Г	11.577	1.052	12.932 ТТЗёГ	2.117	1.199	1.042	ТГГбб	0,291	12	2,033	14.288	11,890
	i^rar	ЛГ818	1.311		2.309	1,308 1,438	1,137	“ojTi	0,317 0,349		2.218	15,875	13.260
77Г	1Й.87&	15.798	1.950	17,424 | 2.540			1.251	0.188		10	2.440	~19Х)50	16,173
	21.808 -ЩГэТ	18,811 “W59'	2.720 ~ЗЛ76 ~?457	20418	2.822	1,598	1.389	0.209 0,135	0,388	9	2,711	22,226	19,028
				23,367	ЗЛ76	1.798	1,563		0.436	8	3.050	25.400 28,675	21.804 24.465
1»'»	2Й.038 W< 34.295“ 37,474			26.252	3.629	2.056	1,78610 268		0.498	7^	3.486		
1»/« (Тм“		27,104 “ЮУГ	6.770 ^S.S37	29.427 "322Гб	3.629	2.055	1.786	0,268	0.498 0.581	Г*"	3,486	31.750	^27.640
					4.233	2,397	2.084	0,313		6	4,066	34,925	30.130'
I'/i		32,679	““Т388 ~§Жб	35,390	4,233	2.397	2,084	0.313	0.581	6	4,066 4,879 4.879	38,100	33.305
PI-1	“49.624	34.770		38,022	5 080	2.877 2377 3.197	Тьд!	К376 ТГЗТ^	0.698	5		41,275 44.450	35,521 38,696
	43Л390	37,946 40,397	11.308 WT?	41.198	5.080		2~5бТ		0 698				
;ТО)	46.791			44,011 47,186	5,644 "6.644		2.779 ТГ779	0.417	0,775	А1/.-	5.421	47,625	41,232
2	49.966	43.572	14.911 18 872 ~2Гб78			3,197		0,417	0,775	4'/2	5.421	60,800	44.407
2'/.	56 2< 1	49 01Т		53,084 59.434	6.35СХ 67550	3.596 3.596	3,126	0.469 0 469	0,872	Г“	6,099	57.150	49,958
27» _ Т7Г"	62 561	6В зВ5					3.126		0 872 6^37	4	6,099 6,97б1	63,500	'56,308
	68J777	60 567	28.802	65 204	7.257	Гид	3 573	0,536		3‘/2		69 850	61,630
	76 12? 66,907			?1,8М	7.46?	4.1 ю		0,536	0 997	З’/з	Ш		
3'/.	81 396	72,542	’ 41 330	77.546	7.815	4.426	3.848	0.578	1.073	3’/-	7.607	82.660	73,698. 80 048
3»Л	87,746	7g,892 84,409	48 883	83.896'	7.815	4,426	3 848	0.578	1,073	зтл	7 607	88,900	
3'?.	93 998 100.348		!Ш	89,829	8.467	4.795	4 168	0.626	1.16313		СТ32	95.250	85.660
		90,759	64 695	96.179	8,467	4.795	4.168	0,626	тЛбзрГ-		8,132	101,600	92,010

I Дюйм принят равным 25.4 .и.и.	v
а Диаметров резьбы, стоящих в скобках, по возможности но применять.
о Допуски для резьбы будут даны впоследствии.
4 В виду утверждения, в начестве обязательного, стандарта метрической резьбы а) для диаметров от* 1 чч до б чи (ОСТ 94) и б) для диаметров от 72 чч до 600 .ww (OCT 193), диаметры • ts-.З’1, 3‘/«', 3'4', 3"Л" » 4” не должны применяться при стандартизации пезь'->1 бопых изделий и оставлены а таблице ОСТ ЗЗ-б. как справочный матерная.
Декабрь 1928
3 о и «дднип
Обн.ытольность применения данного стандарта, а равно срок и порядон его еаадення уста илеяиплютгя дли каждого стандарта резьбовых изделий в отдельности.
Утиарждон Комитетом по Стандартиеации при Совете Труда и Обороны 25 февраля 1027 годе
•РИЛОЖЕНИВ <з
СССР '
Совет Труда и Обороны -------ка-
Комитет-по Стандартизации
ОБЩЕСОЮЗНЫЙ СТАНДАРТ
РЕЗЬБА ТРУБНАЯ
цилиндрическая
ОСГ26?а|
МБИ (I.I.B.): 621.8813
Внесен ВСНХ СССР
					мм					
	Обсэна-	Диаметр резьбы			Шаг	Глубина		Число ниток		
1	чение резьбы	Наружный	Внутренний	Средний	резьбы	резьбы		на 1”’	на 127 мм	
	и	d	61	dcp	в ‘	tt	г	п	б»	
	»/< 3/8 9/< СМ (Р/в) 1’А (1*М Vh Р/4 2 (2‘М 2’/в (2’/<) 3 . (3«М 3’/8 (З’М 4 4,/а 5 5’/« 6 7 8 9 to 11 12 13 14 16 16 17 18	'9,729 13.158 16.663 20,956 22,912 26.442 30.202 33.250 37.8S8 41.912 44,325 47.805 53.748 59.616 65.712 75.187 81.537 87.887 93.984 100.334 106.684 113.034 125.735 138.435 151.136 163.836 189.237 214.638 240,039 265.440 290.841 316.242 347.485 372.886 398.287 423,688 449.089 474.490	8.567 11 446 14.951 18,632 20,588 24,119 27.878 30.293 34.941 36.954 41.367 44.847 50'791 56.659 62.755 72,230 78,580 84.930 91,026 97,376 103.727 110.077 122.777 135,478 148.178 160,879 185,984 211,385 236.786 262,187 286,775 312,176 343.419 368.820 394,221 419.622 445,023 470.424	9.148 12.302 15.807 19.794 21.750 25,281 29,040 31.771 36,420 40,433 42.846 46 326 52,270 58.137 64,234 73,708 80.058 86.409 92,505 98,855 105,205 111,556 124.256 136.957 149,657 162.357 187.611 213,012 238.412 263.813 288.808 314.209 345.452 370.853 396.254 421.655 447.056 472.457	0.907 1.337 1 337 1.814 1,814 1.814 1.814 2.309 2.309 2.309 2.309 2.309 2.309 2.309 2.309 2.309 2.309 2,309 •2.309 2.309 2.309 2.309 2.309 2.309 2.309 2.309 2.540 2.540 2.540 2.540 3.175 3.175 3.175 8.175 3,175 3.175 3.175 3.175	0.581 0.856 0.656 1.162 1,162 1.162 1.162 1.479 1.479 1.479 1.479 1.479 1.479 1.479 1.479 1.479 1,479 1.479 1.479 1,479 1.479 1.479 1.479 1,479 1.479 1.479 1.627 1,627 1.62? 1.627 2.033 2.033 2ЛЗЗ 2.033 2.033 2.033 2.033 2.033	0.12S 0.184 0.184 0.249 0.249 0.249 0.249 0.317 0.317 0.317 0-.317 0.317 0.317 0.317 0.317 0.317 0.317 0.317 0.317 0.317 0.317 0.317 0,317 0.317 0.317 0,317 0.349 0,349 0.34В 0.349 0.438 0.438 0,438 0,436 0.438 0.438 0,436 0.436	28 19 19 14 14 14 14 11 11 11 . , 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 И 11 11 11 11 11 10 10 10 10 8 8 8 8 8 8 8 8	140 95 95 70 70 70 70 55 55 55 55 65 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 !	55 55 55 55 50 60 50 50 40 40 40 40 40 40 40 40	
1. Дюйм принят равным 2Е 2 Диаметров резьбы, о не применять. Я Пример обозначения тр 4 Данная таблица трубной варианты цнлиндричесн Август 1928				.4 мм. боаначение которой поставлено <бной цилиндрической резьбы 2’/2' 21/а" трубя. резьбы заменяет все встречаюи ой трубной резьбы, имевшей найм			в скобки, по возможности хиеся в промышленности СССР енование „резьба газовая1*			
Утвержден Комитетом по Стандартизации при Совете Труда иан обязательный с 1 апреля 1929 года							и Обороны 27 апреля 1928 года.			
1РИЛ0ЖЕНИЕ 4
|	СССР Совет труда и обороны Комитет по стандартизации	ОБЩЕСОЮЗНЫЙ СТАНДАРТ	ОСТ 94
	МЕТРИЧЕСКАЯ РЕЗЬБА для диаметров от 1 мм до 5 мм	МБИ (1.1.Б.) 621.881.1
ta=0^0. s it — 0,6946. s tt = 0,6495. s
г = 0,0451.
r~ 0,0631. s
MM
БОЛТ		БОЛТ И ГАЙКА						ГАЙКА	
Диаметр резьбы		Средний диам. резьбы	Шаг резьбы	Глубина резьбы	Рабочая высота витка	Зазор	Радиус	Диаметр резьбы	
Наружный	Внутренний							Наружный	Внутренний
do	di	&ср	«S	ч	^2	g	Г	d'o	d'l
- 1,0	0,653	0,838	0,25	0,174	0,162	0,011	0,016	1,023	0,675
1,2	0,853	1,038	0,25	0,174	0,162	0,011	0,016	1,223	0,875
1,4	0,983	1,205	0,3	0,208	0,195	0,014	0,019	1,427	1,010
1,7	1,214	1,473	0,35	0,243	0,227	0,016	0,022	1,732	1,245
2,0	1,444’	1,740	0,4	0,278	0,260) 0,018		0,025	2,036	1,480
2,3	1,744	2,040	0,4	0,278	0,260	0,018	0,025	2,336	1,780
2,6	1,975	2,308	0,45	0,313	0,292	0,020	0,028	2,641	2,015
3,0	.2,305	2,675	0,5	0,347	0,325	0,023	0,032.	3,045	2,350
(3,5)	2,666	3,110	0,6	0,417	0,390	0,027	0,038	3,554	2,721
4,0	3,028	3,546	0,7 0,8	0.486	0,454	0,032	0,044	4,063	3,091
5,0	3,889	4,480		0,556	0,520	0,036	0,050	5,072	3,961
Диаметра резьбы, поставленного в скобки, по возможности не применять.
Допустим вариант профиля резьбы, в котором очертание дна впадин нзамен дуги выполняется прямой касательной к дуге (см. чертеж), при сохранении всех табличных размеров для отдельных элементов (исключая г).
Диаметры от 6 мм и выше — см. ОСТ 32
382
ПРИЛОЖЕНИЕ S
СССР
Совет Труда и Обороны
Комитет по Стандартизации
МЕТРИЧЕСКАЯ РЕЗЬБА для диаметров от 6 мм до 68 мм
ост”)
32
ММ
БОЛТ				Шаг резьбы	БОЛТ	и ГАЙКА			ГАЙКА	
Диаметр рееьбы		Площадь сзчения стержня	Средний дигметр рееьбы		Глубина резьбы	Рабочая высота витка	Эааор	Радиус	Диаметр рееьбы	
Наружный д,	Внутрен НИЙ								Наружный	Внутренний
	d,	Fcm5	dcp	в	t,	ъ	Z	г	«г.	d'.
6_	4,611	0.167	6,350	1	0,695	0.650	0.046	ода	6,090	4,701
(7)	6,611	С.247	6.350	1	0,695	0.660	0.045	ода	7.099	5.701
а	6,263	6.308	7.188	1.25	0.868	0,812	0,066	0,079	8,113	6.376
<9)	7.263	0,414	aise	1.25	0.868	-0,812	0,066	0.079	9,113	7,376
10	7.916	0,492	9.026	1.5	1.042	0,974	0.068	0,095	10,135	8,052
(11)	8,916	0.624	10.026	15	1,042	0,974	0,068	0,095	11,135	9,052
12	9,569	0,718	10,863	1.75	1.216	1.137	ода	О.11Г	12,158	9727
14	11.222	0.989	12701	2	1,389	1.299	O.OSO	0,126	14,180	11.402
16	13,222	1,373	14.701	2	1.389	1.299	0.090	0126	16,180	13,402
18	14,627	1.657	16378	2.5	1.737	1.624	0.113	0,158	18,226	14,752
20	16,627	2.145	аазтв	«5	1,737	1.624	0,113	0,158	20.226	16,752
22	16527	3JS96	20,3/6	2.5	1.737	1,624	0,113	0,158	22,226	18,752
24	19,832	' 3,089	22,031	3	2,084	1.948	0.136	0,189	24.271	20.103
27	22,832	' 4.094	25.G51	3	2,084	1.948	0,136	0.189	27,271	23,103
30	25,138	4,963	27,727	3,6	2.431	2.273	0.158	0,221	30,316	25,453
(33)	28,138	6,218	30,727	3,5	2.431	2.273	0,158	0,221	33,316	28.453
36	30,443	7,279	33,402	4	2,779	2598	0,180	0253	36361	30,804
(39)	33,443	8,785	' 38,402	4	2,779	2.598	0.180	0,253	39,361	33,804
42	36,748	10.04	38,077	45	3,125	2,923	0,203	0.284	42,406	36,154
(45)	38,748	11,79	42077	4.5	3.126	2.923	0.203	0,284	45,406	39,154
48	41,054	13.23	44.752	6	3.473	 3,248	0.226	0,316	48.^51	41,505
(62)	45,054	15.94	48,752	5	3.473	3,248	0,226	0.316	. 52,451	45,505
В6	48.359	18,37	52,428	6.5	3,820	3,572	' 0,248	0,347	56,496	48.855
(60)	52359	21,53	56,428*	5,5	3,820	3,572	0,248	0.347	60.496	52,855
64	55.664	24.34	60.103	6	4,168	3,897	0.271	0.379	64,641	56,206
(68)	69.664	2796	64103	6	4,158	3.697	0,271	0,379	56,541	60,206
Примечание Диаметров резьбы, поставленных в снобни, по возможности не применять.

Обязательность применения данного стандарта, а равно срок и порядок его введения устанавливаются для каждого стандарта резьбовых изделий в отдельности.
Утвержден Комитетом по Стандартизации при Совете Труда и Обороны 4 декабря 1926 года
1
b.
СССР Совет Труда и Обороны Комитет по Стандартизации	ОБЩЕСОЮЗНЫЙ СТАНДАРТ	ОСТ 193
	МЕТРИЧЕСКАЯ РЕЗЬБА для диаметров от 72 мм до 600 мм	МБИ (1I.B.): 621.881.1
		
ММ
Шаг резьбы S	Гнубина резьбы ti	Рабочая высота витка ^3	Зазор Z	Радиус г
в	4.168	3.897	0271	0 379
*~i *1 X; Me		Винт и гайка	ГАЙКА	
Диаметр резьбы			Диаметр резьбы	
Наружный d0	Внутренний di	Средний диам. резьбы dco	Наружный б'о	Внутренний б'.
72	63.664	68,103	72,542	64,200
76	'	67,664	72.103	76.542	68,206
80	71,664	76.103	80.542	72.206
85	76.664	81,103	85.542	77,206
90	81,664	86.103	90,542	82.200
95	86,664	91.103	95.542	87.200
100	91.664	96.103	100,542	92,206
105	96,664	101.103	105.542	97.206
ITS	101 664	106.103	110,542	102.206
115	106.664	111,103	115.542	107.206
120	111.664	116,103	120,542	112.206
125	116.664	121.103	125,542	117.206
13Q	121,664	126.103	130,542	122Д06
135	126.664	131,103	135,542	127,206
140	131.664	136.103	140.542	132.206
145	136,664	141,103	145.542	137,206
150	141.664	146,103	150.542	142.206
155	146,664	151.103	155.542	147.206
160	151.664	156,103j	160,542	152,206
165	156.664	161,103	165,542	157.206
170	161.664 ч	166.103	170,542	162,206
175	166.664	171.103	175.542	167.206
180	171.664	176,103	180.542	172,206
185 190	176.664	181.103	186.542	177,206
	181,664	186.103	190.542	182.206
195	186.664	191.103	195,542	187.2б§
200	191,664	196.103	200.542	192.206
205	196.664	201.103	205,542	197,206
210	201,664	206.103	240.542	202.206
215	206.664	211,103	215.542	207.206
220	|	211.664	216.103	220.542	212.200
’ЙВвИ
Май 1978
Утвержден Комитетом по Стандартизации при Совете Труда и Обороны :3 января 1928 года
как обязательный с 1 января 1929 года.
Продолм
МЕТРИЧЕСКАЯ РЕЗЬБА	OCT 193

В	ИНТ	Винт и ганка	ГАЙКА	
Диаметр резьбы			Диаметр	резьбы ’
Наружный d0	Внутренний d,	Средний диам. резьбы бср	Наружный б о	Внутренний б,
226	216.664	221,103	225.542	217.206
230	221 654	226,103	230.542	222,206.
235	226.664	231.103	235.542	227.206
240	231.664	236.103	240,542	232.206
245	236.664	241.103	245.542	237,206
250	241.664	246,103	250.542	242.206
255	246.664	251.103	255.542	247,206
260	251,664	256.103	260.542	252.206
265	256.664	261.103	265.542	257.206
270	261.664	266.103	270.542	262 206
275	266.664	271.103	275.542	267.206
280	271.664	276103	280.542	272,206
285	276.664	281 103	285.542	277.206 z
290	281 664	286 103	290.542	282.206
295	286 664	291.103 '	295.542	287 20’6
300	291 664	296.103	300 542	292.206
310	301,664	306.103	310542	302,206
320	311.664	316.103	320.542	312206
330	321,664	326.103	330.542	322 206
34Q	331.664	336.103	340 542	332 206
550	341.604	346.103	350 542	342 206
360	ЗВ1 664	356? 03	360.542	302 206
370	361.664	366,103	370.542	os ;
'	380	371 664	37G.103	380 542	06
				
390	381 664	336.103	390 Е42	06
460-	391.664	396.103	400.542	26 06
410	40 f, 664	406.103	410,542	
420	411.664	416.103	420 542	L. J
430	421.664	426.103	430 542	06
			4^0 542 450’642	
440	431.664	436.103		иб
450	441.664	443Л03		06
460	451.664	456.103	460542 470 542	j6
	461.664	466.103		36
480	471.664	476.103	480.542	>6
490	481.664	486 103	490.542	36
500	431 664	4&6103	500.542	Jo
510	501.664	506.103	5Ю.542	|6
520	511 664	516.103	520.542	36
530	52f.bG'	526,103	530.542	
540	Г	531.664 ~	536103	540.542	
С 50	541 664	546.103	550.542	
060	551,664	556.103	560.542	
570"	56’1.661-	566.103	570.542	
580	571.664	576.103	580.542	/3
j 590 ’	-	581.684	Б86.1ОЗ	590.542	в
1 ' 600	i	591.664	586.103	600,542	'36
Для диаметров до 72 м.ч см. ОСТ 32 и ОСТ 94.
Допустим вариант профиля резьбы, в котором очертание дна впадин взамен дуги вы-Г|олияэтся прямой, касательной и АУ^6 (см. чертеж), при сохранении неизменными see* размеров для отдельных элементов (исключая о
Пример обозначение метрической реэьби г-лаи. 100 «и (шаг 6
Л1 ЛЮ ОСТ V*им У IC'JXo 0С1 493
^Т^ГГоб.РОНЬ! 13 янваоя 1923 roAB.J
Утвержден Комитетом по Стандартизации при как обязательный с 1 января 1929 года
Пи, ищи ПНИН—iiriTiiriii I . IT'III 111 «иц<|>11 IJI HUT 111'1СТ1'ДТ1;11ГГ| Jji|fliili|iriW'i'l|IU>TTi>TBririr~~l—I .
ПРИЛОЖЕНИЕ 7.
Трапецеидальная резьба (по DIN).
<0= 1,866 S	4 =0,5 S4 г
t2 = 0,5 S + z — г,	tt' = 0,5 S -j- 2г — zt
с = 0,25 S
Наружный диаметр болта — d0
Внутренний диаметр болта — dt = da—
Наружный диаметр гайки — da' =	2/
Внутренний диаметр гайки — rf/ — d0 — 2 (// — z)
Средний диаметр для болта и гайки—dcp =d0—0,5 S мм
Для шага S	Глубина нарезки болта	Рабочая глубина нарезки	Зазор при вершине нарезки		Радиус закругления при основании нарезки ri	Глубина нарезки гайки
			болта Z	гайки *1		
2	1,25	0,75	0,25	0,5	0,25	1,00
3	1,75	1,25	0,25	0,5	0,25	1,50
4	2,25	1,75	0,25	0,5	0,25	2,00
5	2,75	2	0,25	0,75	 0,25	2,25
6	3,25	2,5	0,25	0,75	0,25	2,75
7	3,75	3	0,25	0,75	0,25	3,25
8	4,25	3,5	0,25	0,75	0,25	3,75
9	4,75	4	0,25	0,75	0,25	4,25
10	5,25	4,5	0,25	0,75	0,25	4,75
12	6,25	5,5	0,25	0,75	0,25	5,75
14	7,5	6	0,5	1,5	0,5	6,5
16	8,5	7	0,5	1,5	0,5	7,5
18	9,5	8	0,5	1,5	0,5	8,5
20	10,5	9	0,5	1,5	0,5	9,5
22	11,5	10 .	0,5	1,5	0,5	10,5
24	12,5	11	0,5	1,5	0,5	11,5
26	13,5	12	0,5	1,5	0,5	12,5
28	14,5	13	0,5	1,5	0,5	13,5
32	16,5	15	0,5	1,5	0,5	15,5
36	18,5	17	0,5	1,5	0,5	17,5
40	20,5	19	0,5	1,5	0,5	19,5
44	22,5	21	0,5	1,5	0,5	21,5
48	24,5	23	0,5	1,5	0,5	23,5
1 Если трапециодальная резьба применяется для деталей, передающих усилия, то профиль нарезки винта делается у основания нарезки закругленным радиусом г.
Дзух-трех- или многоконцевая резьба делается с шагом двух-трех- или соответственно многократной величины, причем профиль нарезки соответствует однократному шагу.
386
или
Трапециодальная одноходовая резьба (DIN 103).
(Профиль см. в приложении 7.)
F		Болт		Средний диаметр rfcp	Шаг S	Гайка	
	Наружный диаметр d0	Внутренний диаметр *1	Площадь поперечного сечения F			Наружный диаметр 4/	Внутренний диаметр *1'
	10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 (34) 36 (38) 40 (42) 44 (46) 48 50 52 55 (58) 60 (62) 66 (68) 70 (72) 75 (78) 80 (82) 85 (88) 90 (92) 95 (98) 100 (Ю5) 110 (И5) 120 (125) 130 (135)	6,5 8,5 9,5 11,5 13,5 13,5 16,5 18,5 20,5 22,5 23,5 26,5 27,5 29,5 30,6 32,5 34,5 36,5 37,5 39,5 41,5 43,5 46,5 48,5 50,5 52,5 54,6 . •- ' 59^5 61,5 64,5 67,5 69,5 71,5 72,5 75,5 77,5 79,5 82,5 85,5 87,5 92,5 97,5 . 100 105 110 115 120	0,33 0,57 0,71 1,04 1,43 1,89 2,14 2,69 3,80 3,98 4,34 5,11 5,94 6,83 7,31 8,30 9,35 10,46 11,04 12,25 13,53 14,88 16,26 18,47 20,03 21,65 23,33  25,97 27,81 29,71 32,67 35,78 37,94 40,15 41,28 44,77 47,17 49,64 53,46 57,41 60,18 67,20 74,66 78,54 86,59 95,03 103,87 113,1	8,6 10,5 12 14 16 18 19,5 21,5 23,5 25,5 27 29 31 33 34,5 36,5 38,5 40,6 42 44 46 48 50,5 53,5 55,5 57,5 60 63 65 67 70 73 75 77 79 82 84 86 89 92 94 99 104 Ю8 ИЗ 118 123 128	3 3 4 4 4 4 5 5 5 5 8 6 6 6 7 7 7 7 8 8 8 8 9 9 9 9 Ю Ю Ю 10 10 10 ю ю 12 12 12 12 12 12 12 12 12 14 14 14 14 14	10,5 12,5 14,5 16,5 18,5 20,5 22,5 24,5 26,5 28,5 30,5 32,5 34,5 36,5 38,5 40,5 42,5 44,5 46,5 48,5 50,5 52,5 55,5 58,5 60,5 62,5 65,5 68,5 70,5 72,5 75,5 78,5 80,5 82,5 85,5 88,5 90,5 92,5 95,5 98,5 100,5 105,5 110,5 116 121 126 131 136	7,5 9,5 10,5 12,5 14,5 16,5 18 20 22 24 25 27 29 31 32 34 36 38 39 41 43 45 47 50 52 54 56 59 61 63 66 69 71 73- 74 77 79 81 84 87 89 94 99 103 108 из	W 118	1 123	1 387
Продолжение
'	Болт			Средний диаметр rfcp	Шаг S	Гайка	
Наружный диаметр	Внутренний диаметр	Площадь поперечного сечения F			Наружный диаметр dQ'	Внутренний диаметр 	
	 140	125	122,72	< 133	14	141	128
(145)	130	132,73	138	14	146	133
150	133	138,93	142	16	151	138
(155)	138	149,57	147	16	156	141
160	143	160,61	152	16	161	146
(165)	148	172,03	157	16	166	151
170	153	183,85	162	16	171	156
(175)	158	196,07	167	16	176	161
180	161	203,58	171	18	181	164
(185)	166	216,42	176	18	188	169
190	171	229,66	181	18	191	174
(195)	176	248,29	186	18	198	179
200	181	257,30	191	18	201	184
210	189	280,55	200	20	211	192
220	199	311,03	210	20	221	202
230	209	343,07	220	20	231	212
240	217	369,84	229	22	241	220
250	227	404,71	239	22	251	230 .
260	237	441,15	249	22	261	240
270	245	471,44	258	24	271	248
280	255	510,71	268	24	281	258
290	265	551,55	278	24	291	268
300	273	585,35	287	26	301	276
Пилообразная резьба (по DIN).
ПРИЛОЖЕНИЕ 9.
t0 = 1,73205 S
^1 — Ь
t2 = 0,75 S
е = 0,26384 S
i = 0,52507 5 /, = 0,45698 S Ъ - -0,11777 S г = и, 1/ч27 S»
Посадка: sWL
Наружный диаметр болта — d0
Наружный диаметр гайки — da' — d0
Внутренний диаметр болта — d1 — d0 — Внутренний диаметр гайки—»d/ = 6Z0—2t2 Средний диаметр болта=среднему диаметру гайкн= = dcp = d0 4- 2Z — t0 = d0 — 0,68191 S
Для шата S	Глубина нарезки h	Рабочая глубина нарезки ^2	е	Ъ	Г
2	1,736	1,5	0,528	0,236	0,249
3	2,603	2Д5	0,722	СЧ353	0,273
4	3,471	3	1,055	0,471	0,497
5	4,339	3,75	1,319	0,589	0,621
6	5,207	4,5	1,583	0,707	0,746
1	6,074	5,25	1,847	0,824	0,870
388
Тродом*
Для шага	Глубина	Рабочая глу-			
	нарезки	бина нарезки			
5	tl	6	е	Ь	г
8	6,942	6	2,111	0,942	0,994
9	7,810	6,75	3,375	1,060	1,118
10	8,678	7,5	2,638	1,178	1,243
12	10,413	9	3,166	1,413	1,491
14	12,149	10,5	3,694	1,649	1,740
16	13,884	12	4,221	1,884	1,988
18	15,620	13,5	2,749	2,120	2,237
20	17,355	15	5,277	2,355	2,485
22	19,091	15,5	5,804	2,591	2,734
24	20,826	18	6,332	2,826	2,982
26	22,562	19,5	6,860	3,062	3,231
28	24,293	21	7,383	3,298	3,480
32	27,769	24	8,443	3,769	3,977
36	31,240	27	9,498	4,240	4,494
40	34,711	30	10,554	4,711	4,971
44	38,182	33	11,609	5,182	5,468
48	41,653 •	36	12,664	5,653	5,965
ПРИЛОЖЕНИЕ 10.
Круглая резьба (DIN 405) для пожарного дела и арматуры.
.. _ 25,40095 о —----------
П
t0 = 1,8660 S
= 0,5 S
t2 = 0,0835 S
z = 0,05 S
b = 0,6830 S
r = 0,23851 S
R = 0,25597 S 7?t = 0,22105S
м м
Диаметр резьбы	Число		Глубина	Рабочая	Закругления			
	НИТОК на Г	Шаг	нарезки	глубина нарезки	винта	гайки		
	п	S	h	h	Г	R	' 7?! ~	V
								
8 до 12	10	2,540	1,270	0)612	0,606	0,650	0,561	
14 , 38	8	3175	1,588		9,757	0,813	0,702	1
44 . 1Ы>	б	4,234	2,117	0,354	1,010	1,084	0,93b	1
105 „ 200	4	6,350	3,175	0,530	1,515	1,625	1,404	1
							389	
					А			
Продолжение.
Винт		Средний диаметр	Гайка	
Наружный диаметр d0	Внутренний диаметр <71		Наружный диаметр	Внутренний диаметр <7/
8	5,460	6,730	8,254	5,714
9	6,460	7,730	9,254	6,714
10	7,460	8,730	10,254	7,714
12	9,460	10,730	12,254	9,714
14	10,825	12,412	14,318	11,142
16	12,825	14,412	16,318	11,142
18	14,825	16,412	18,318	15,142
20	16,825	18,412	20,318	17,142
22	18,825	20,412	22,318	19,Н2
24	20'825	22,412	24,318	21,142
26	22,825	24,412	26,318	23,142
28	24,825	26,412	28,318	25,142
30	26,825	28,412	30,318	27,142
32	28,825	30,412	32,318	39,142
(34)	30,825	32,412	34,318	31,142
36	32,825	34,412	‘ 36,318	33,142
(38)	34,825	36,412	38,318	35,142
40	35,767	37,883	40,423	36,190
(42)	37,767	39,883	42,423	38,190
44	39,767	41,883	44,423	40,190
(46)	41,767	43.883	46,423	42,190
48	43,767	45,883	48,423	44,190
(50)	45J67	47,883	50,423	46,190
52	47,767	49,883	52,423	48,190
55	50,767	52,883	55,423	51,190
(58)	53,767	55,883	58,423	54,190
60	55,767	57,883	60,423	56,190
(62)	57,767	59,883	62,423	58,190
65	60,767	62,883	65,423	61,190
(68)	63,767	65,883	68,423	63,190
70	65,767	67,883	70,424..	64,190
(72)	67,767	69,883	72,423	68,150
75	70,767	72,883	75,423	71,190
(78)	73,767	75,883	78,423	74,190
80	75,767	77,883	80,423	76,190
(82)	77,767	79,883	82,423	78,190
85	80,767	82,883	85,423	81,190
(88)	83,767	85,883	88,423	84,190
90	85,767	87,883	90,423	86,190
(92)	87,767	89,883	92,423	88,190
—' 95	90,767	92,883	95,423	91,190
(98)	93,767	95,883	98,423	94,190
100	95,767	97,883	100,423	96,190
(105)	98,650	101,825	105,635	99,285
ПО	103,650	106,825	110,635	104,285
(115)	108,650	111,825	115,635	109,285
120	113,650	116,825	120,635	114,285
(125)	118,650	121,825	125,635	119,285
130	123,650	126,825	130,635	124,285
(135)	128,650	131,825	135,635	129,285
140	133,650	136,825	140,635	134,285
390
Продолжение
Винт		Средний диаметр dcp	Гайка	
Наружный диаметр с?о	Внутренний диаметр		Наружный диаметр	Внутренний диаметр
(145)	138,650	141,825	145,635	139,285
150	143,650	146,825	150,635	144,285
(155)	148,650	151,825	155,635	149,285
160	153,650	156,825	160,635	154,285
(165)	158,650	161,825	165,635	159,285
170	163,650	166,825	170,635	164,285
(175)	168,650	171,825	175,635	169,285
180	173,650	176,825	180,635	174,285
(185)	178,650	181,825	185,635	179,285
190	183,650	186,825	190,635	184,285
(195)	188,650	191,825	175,635	189,285
200	193,650	196,825	200,635	194,285
Ответственней редактор Я. Л4. Павлов.	Технический редактор Р. С. Певзнер.
Сдана в н^бор ЗОД 1932 г.	МО—55-5-2.	Подписана к печати 26 V 1933 р.
Формат 62X94.	Машмегиздат. № 179/л-	Тип. зн. в 1 п. л. 59972.
Леигорлит М 7790.	Тираж 12'00—24’/^ л.	Заказ № 3803-