/
Text
СПРАВОЧНИК
молодого
заточника
металлорежущего
инструмента
Л. Г. ДИБНЕР
СПРАВОЧНИК
МОЛОДОГО ЗАТОЧНИКА
МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО
ИНСТРУМЕНТА
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ,
ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
Chipmaker.ru
МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1990
ББК 34.63—5
Д44
УДК 621.9.029
Допущено Государственным комитетом СССР по народ-
ному образованию в качестве справочного пособия для про-
фессионально-технических училищ
Рецензент — капд. техн, наук М. Д. Ф/ д
Chlpmaker.ru
Дибнер Л. Г.
Д 44 Справочник молодого заточника металлоре-
жущего инструмента.— 2-е изд., перераб. и доп.—
М.: Высш, шк., 1990.—208 с.: ил.
ISBN 5-06-001102-Х
Приведены основные сведения, необходимые для выполнения
заточных и доводочных работ на универсальных и специализирован-
ных заточных станках; рассмотрены геометрические и конструк-
тивные особенности инструмента, способы и технология его за-
точки; освещены вопросы контроля режущего инструмента.
Во втором издании (1-е — в 1984 г.) рассмотрена заточка
инструмента на станках с ЧПУ и вышлифовка стружечных кана-
вок инструмента.
Справочник может быть использован при профессиональн
обучении рабочих на производстве.
2704040000(4307000000) —335
Д 052(01)—90
ББК 34.63-5
6П4.6
ISBN 5-06-001102-Х
© Л. Г Дибнер, 1990
ПРЕДИСЛОВИЕ
Важное значение в повышении эффективности производства
и качества изделий в машиностроении имеет режущий инструмент.
Значительное возрастание точности обработки заготовок и широкая
автоматизация технологических процессов резко повысили требова-
ния к качеству и стойкости режущего инструмента.
На машиностроительных заводах растет парк заточных стан-
ков, преимущественно полуавтоматов, увеличивается номенклатура
инструмента, затачиваемого централизованно. Ускоренное развитие
и внедрение новых способов заточки позволило создать высоко-
эффективное заточное оборудование, в том числе с числовым про-
граммным управлением (ЧПУ).
В главах I, II и X справочника содержатся сведения о режущем
инструменте, шлифовальных кругах, режимах заточки, универсаль-
ных станках, средствах и методах контроля режущего инструмента
после заточки; в главах III...VIII изложен материал об оборудо-
вании и способах, заточки основных видов режущего инструмента;
глава IX посвящена вопросам вышлифовки стружечных канавок
инструмента; в главе XI приведены сведения о безопасности труда
при заточке инструмента и организации централизованной заточки.
В приложениях даны рекомендации по применению абразивных
материалов и связок, использованию приспособлений к универ-
сально-заточным станкам и приборов.
Второе издание справочника дополнено новыми данными по
современным заточным станкам, особенно с ЧПУ; в нем изложены
основные сведения о высокоэффективном процессе вышлифовки
стружечных канавок, все шире распространяющемся в инструмен-
тальном производстве, в том числе на заточных станках, и, кроме
того, сделаны необходимые уточнения в соответствии с новыми
ГОСТами.
Цель справочника — обеспечить учащихся профессионально-
технических училищ материалом, необходимым им для приобрете-
ния профессии заточника.
Автор
Г Л А В A I
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЖУЩЕМ
ИНСТРУМЕНТЕ И ЕГО ЗАТОЧКЕ
1. КОНСТРУКЦИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Резание металлов — обработка металлов снятием струж-
ки для придания изделию заданных формы, размеров, точности
и качества поверхности. Резание металлов осуществляют на ме-
таллорежущих станках с помощью металлорежущего инструмента.
По мере износа режущая способность инструмента ухудшается,
поэтому его необходимо периодически затачивать. Большое разно-
образие режущих инструментов объясняется различием обрабаты-
ваемых материалов, форм и размеров обрабатываемых изделий,
конструкций станков, а также характером производства (единич-
ное, серийное, массовое).
Режущий инструмент и схема его работы
цилиндриче-
Долбяк зуборезный
Резец токарный
проходной
Фреза
ская
Резец токарный
фасонный
Плашка круглая
Фреза торцовая Протяжка
Зенкер
Режущий инструмент состоит из рабочей и зажимной (крепеж-
ной) частей (рис. 1, а...в). Рабочая часть инструмента разделя-
ется на режущую и калибрующую части.
Режущая часть служит для срезания материала заготов-
ки и предварительного формирования заданной поверхности де-
тали и состоит из одного или нескольких режущих зубьев.
Калибрующая часть необходима для окончательного
формирования обработанной поверхности, восполнения режущей
части при переточках, а в ряде случаев — для направления ин-
Вспомогательная задняя
поверхность
°)
Хвостик
/юпка
Рабочая часть
Рис. 1. Основные части инструментов:
а — резца, б — метчика, в — сверла
Рис. 2. Режущая часть инструмента:
а, б — строгального и токарного резцов, в — цилиндрической фрезы,
г — сверла; /, 2—передние и задние поверхности; v—скорость резания,
S — подача, t — глубина резания, п — частота вращения инструмента,
у, а — передние и задние углы
струмента при работе. Некоторые инструменты (резцы, фрезы
и др.) не имеют калибрующей части.
Зажимная часть служит для закрепления инструмен-
та на станке и передачи мощности станка на рабочую часть ин-
струмента.
Зуб инструмента имеет форму клина, образованного
пересечением передней / и задней 2 поверхностей (рис. 2, а...г).
Передняя п о в е р х н о с т ь — поверхность инструмента, по
которой сходит стружка.
Задняя поверхность — поверхность инструмента, об-
ращенная к обработанной поверхности.
Положения передней и задней поверхностей определяются
передним у и задним а углами. С увеличением переднего угла
облегчается процесс срезания снимаемого слоя, а с увеличением
заднего угла снижаются трение износ по задней поверхности.
Однако с возрастанием углов у и а ослабляется режущая кромка
и ухудшается теплоотвод, вследствие чего передний и задний
углы выбирают в зависимости от обрабатываемого материала
(табл. 1) и вида инструмента (см. с. 7).
1. Выбор переднего угла режущего инструмента
Обрабатываемый материал Передний угол у инстру- мента, град
быстро- режущего твердо- сплавного
Алюминиевые и магниевые сплавы 20...30 5...10
Сталь мягкая 15...20 + 5
Сталь средней твердости 10...15 ±5
Сталь твердая 0...10 -5...-10
Чугун средней твердости 5...10 5...10
Чугун твердый 0...5 0...5
Инструменты
Задний угол а
инструмента,
град
Резцы 6... 15
Сверла, зенкеры 8... 18
Фрезы:
торцовые 12... 15
концевые 8... 15
отрезные 20...30
Пилы дисковые 5... 15
Протяжки 2...4
Непременное условие хорошей работы режущего инстру-
мента — беспрепятственный отвод стружки от режущей кромки и
достаточное пространство для ее размещения (рис. 3, а...в). При
недостаточном объеме канавок стружка прессуется, что приводит к
Рис. 3. Размещение стружки:
а — в открытом пространстве, б — в каналах для отвода стружки, в —
в закрытом пространстве
Рис. 4. Виды износа и схемы заточки резцов:
а — по задней поверхности, б — по передней и задней поверхностям,
в — по передней поверхности; — износ по задней поверхности, /и —
износ по передней поверхности (глубина лунки), В—ширина лунки
L — допустимое стачивание
Рис. 5. График зависимости из-
носа h режущего инструмента от
времени т его работы:
ОА, АВ, ВС — участки начального,
нормального и ускоренного износов
поломке зубьев инструмента. При заточке протяжек, пил, фрез,
метчиков очень важно не допускать уменьшения пространства для
размещения стружки.
В процессе работы режущие инструменты изнашиваются по
контактным площадкам на передней и задней поверхностях
(рис. 4, а...в). В результате образования площадок износа наблюда-
ются разрушения инструмента в виде местного выкрашивания
режущей кромки. По мере работы инструмента износ непрерывно
увеличивается (рис. 5). Во избежание выкрашивания режущей
кромки или поломки инструмент нужно перетачивать в период
нормального износа.
Степень износа по задней или передней поверхности инстру-
мента, определяемая в соответствии с оптимальным износом, за-
висит от конструкции и размеров инструмента, обрабатываемого
материала, режима обработки и других условий.
2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Инструментальные материалы должны обладать следующими
свойствами: твердостью и прочностью, значительно пре-
вышающими твердость и прочность обрабатываемого материала,
иначе процесс резания будет невозможен; теплостойкостью
(красностойкостью) — способностью режущей части сохранять
твердость при нагреве в процессе резания; износостойко-
стью-способностью режущей части сопротивляться истиранию в
процессе резания; обрабатываемостью — возможностью об-
работки в процессе изготовления режущего инструмента.
Для изготовления режущих частей инструмента применяют
инструментальные стали (углеродистые, легированные и быстро-
режущие), твердые сплавы, керамику, синтетические сверхтвер-
дые материалы на основе алмаза или кубического нитрида бора.
Из углеродистых сталей (табл. 2) У10А, У11А и У12А
изготовляют ручные и машинные инструменты, применяемые для
обработки мягких металлов с низкими скоростями резания, так
как их теплостойкость составляет ~200° С. Инструменты из угле-
родистых инструментальных сталей имеют пониженную шлифуемость
вследствие отпуска и потери режущими кромками твердости.
2. Инструментальные стали
Группа Марка Шлифуемость Обрабатываемый материал Режущий инструмент
Углеродистые У10А Пониженная Материалы малой прочности при низкой скорости резания Напильники, ручные мет- чики и развертки, мелкие сверла и развертки
УНА
У12А
Легированные 9ХС Удовлетворительная Материалы средней прочности при низкой скорости резания Сверла, развертки, метчи- ки, плашки
ХВГ Пониженная
Протяжки, длинные метчи- ки, развертки
В2Ф Удовлетворительная Ленточные пилы, ножовоч- ные полотна
Быстрорежущие Р18 Хорошая Конструкционные стали средней прочности Все виды
Р12 Удовлетворительная
Р9 Пониженная Чистовой простой формы
Р6М5 Удовлетворительная Все виды
11РЗАМЗФ2 Пониженная Ножовочные полотна, про- резные фрезы
Р6М5ФЗ
Р12ФЗ
о
Группа Марка Шлифуемость
Быстрорежу- щие Р18К5Ф2 Пониженная
Р9К5 Низкая
Р6М5К5 Пониженная
Продолжение табл. 2
Обрабатываемый материал Режущий инструмент
Углеродистые и легированные кон- струкционные стали при повышенных режимах резания; нержавеющие ста- ли и жаропрочные сплавы Фрезы, сверла, резцы
Стали и сплавы, обладающие высо- кими твердостью и вязкостью, при по- вышенных режимах резания Фрезы, долбяки, метчики
Углеродистые и легированные кон- струкционные стали при повышенных режимах резания; нержавеющие ста- ли и жаропрочные сплавы Сверла, зенкеры, фрезы, долбяки
В маркировке углеродистых сталей буква У означает «углероди-
стая», цифры указывают содержание углерода в десятых долях
процента по массе (например, сталь У12А содержит 1,2% угле-
рода), буква А указывает на высокое качество стали (пониженное
содержание серы и фосфора).
Легированные инструментальные стали 9ХС,
ХВГ и В2Ф не превосходят углеродистые по режущим свойствам,
но их теплостойкость несколько выше (250° С).
В маркировке легированных сталей каждый легирующий эле-
мент обозначается определенной буквой (см. ниже).
Хром — X Ванадий — Ф
Никель — Н Азот — А
Молибден — М Алюминий — IO
Марганец—Г Титан —Т
Вольфрам— В Кобальт — К
Кремний — С
На содержание легирующего элемента в процентах по массе
указывают цифры после буквы. Содержание углерода в десятых
долях процента по массе указывается в начале маркировки. Если
содержание легирующего элемента или углерода близко к 1%, то
цифра не ставится. Например, сталь 9ХС — хромокремнистая с
содержанием углерода 0,9%, а хрома и кремния — около 1%.
Быстрорежущие стали являются основным инструмен-
тальным материалом, позволяющим работать со скоростями ре-
зания, в 2...3 раза более высокими, чем при использовании угле-
родистых и легированных сталей. Маркировка быстрорежущих ста-
лей начинается с буквы Р. Цифры после этой буквы указывают
на содержание вольфрама в процентах по массе. Затем следуют
буквы и цифры, указывающие легирующие элементы и их содер-
жание в процентах по массе. Так, сталь Р18К5Ф2 содержит,
% (мае.): углерода ~1; вольфрама — 18; кобальта —5; вана-
дия — 2.
Инструменты, изготовленные из стали Р18, после термической
обработки обладают твердостью HRC3 62...65, теплостойкостью
620° С и высокой прочностью. Сталь Р18 имеет хорошую шлифуе-
мость, поэтому ее применяют для изготовления сложных инструмен-
тов с большим объемом фасонного шлифования. Вольфрамомолиб-
деновые стали Р6М5 и Р6АМ5 используют для изготовления многих
видов инструмента. Их недостатком является повышенная склонность
к обезуглероживанию. Быстрорежущие стали повышенной произ-
водительности, легированные ванадием и кобальтом, имеют тепло-
стойкость 630...640° С; кроме того, их стойкость в 1.5...3 раза пре-
вышает стойкость стали Р18. Эти стали применяют для обработки
жаропрочных сплавов, высокопрочных и нержавеющих сталей,
а также конструкционных сталей с повышенными режимами ре-’
зания. Их недостатком является пониженная (по сравнению со
сталями нормальной производительности) шлифуемость, что вызы-
вает повышенный износ шлифовального круга и увеличение глу-
бины дефектного, слоя на шлифуемой поверхности.
Быстрорежущую сталь в настоящее время получают и методом
порошковой металлургии, при этом улучшаются режущие свойства
инструмента. В конце маркировки таких сталей ставятся буквы
МП — металлопорошковая (например, Р18К5Ф2 МП).
Твердые сплавы (табл. 3) получают методом порошковой
металлургии. Они состоят из мелких карбидов вольфрама (WC),
титана (TiC), тантала (ТаС) и других элементов, соединенных
связкой, в качестве которой используют кобальт или никель. Кар-
биды вольфрама, титана и тантала обладают высокими твер-
достью, износостойкостью и теплостойкостью, что определяет
высокие режущие свойства твердосплавного инструмента (твердость
HRA 87...92, теплостойкость 800... 1200° С). Скорости резания ин-
струментом, оснащенным твердым сплавом, в 3...4 раза превы-
шают скорости резания быстрорежущим инструментом. Однако
твердые сплавы имеют повышенную хрупкость, возрастающую со
снижением содержания связки.
Вольфрамосодержащие твердые сплавы разделяют на три груп-
пы: вольфрамовые; титановольфрамовые; титанотанталовольфрамо-
вые. В маркировке этих сплавов цифры после буквы К указывают
содержание кобальта в процентах по массе, цифры после буквы
Т — содержание карбидов титана и тантала в процентах по массе.
Карбид вольфрама имеется во всех сплавах, но его наличие (без
обозначения процентного содержания) указывается только в марки-
ровке вольфрамовых сплавов (буквой В), а в двух других группах
наличие WC подразумевается. Так, сплав ВК8 содержит, % (мае.):
8 — кобальта, 92 — карбидов вольфрама; сплав Т15К6 содержит,
% (мае.): 6 — кобальта, 15 — карбидов титана, 79 — карбидов
вольфрама; сплав ТТ7К12 содержит, % (мае.): 12 — кобальта, 7 —
карбидов титана и тантала, 81 — карбидов вольфрама.
Режущие свойства и качество твердосплавного инструмента
определяются не только его химическим составом, но и структу-
рой, т. е. размером зерен (с его увеличением прочность сплава
возрастает, а износостойкость уменьшается). Для обозначения
крупнозернистой структуры в конце маркировки сплава ставят
букву В, мелкозернистой — М, особомелкозернистой — ОМ.
Вольфрамовые сплавы группы ВК применяют для изготовления
режущего инструмента, использующегося при обработке чугунов,
цветных металлов и неметаллических материалов. Сплав ВКЗ обла-
дает высокой износостойкостью, а сплавы ВК8, ВКЮ и ВК15 —
высокими вязкостью и прочностью.
Титановольфрамовые сплавы группы ТК применяют для изго-
3. Твердые сплавы
Группа сплава Марка Шлифуемость Группа при- менения по ИСО Обрабатываемый материал Режущий инструмент
Вольфрамовые В КЗ Низкая К01 Серые чугуны, цветные сплавы, за- каленные стали, неметаллические ма- териалы при получистовой обработке Резцы
вкзм
ВК6М Удовлетвори- тельная мю Резцы, фрезы, зенкеры, мелкоразмерный инстру- мент для печатных плат
кю
ВК60М М05
К05
ВК8 Хорошая КЗО Серые чугуны, цветные металлы, труднообрабатываемые стали и спла- вы при черновой обработке и обра- ботке с ударом Резцы, фрезы, сверла, зенкеры, мелкоразмерньГ инструмент
К40
ВК10М МЗО
ВК15 КЗО Древесный РазньГ
К40
Титано- вольфрамовые Т30К4 Очень низкая Р01 Закаленные стали при чистовой об- работке Резцы
Группа сплава Марка Шлифуемость Группа при- менения по ИСО
Титановоль- фрамовые Т15К6 Низкая РЮ
Т14К8 Удовлетвори- тельная Р20
Т5К10 РЗО
Т5К12 Р40
Титанотанта- ловрльфрамовые ТТ7К12 М40
ТТ10К8 М20
ТТ20К9 Р25
Безвольфра- мовые ТН-20 Очень низкая РЮ
КТН-16
Продолжение табл. 3
Обрабатываемый материал Режущий инструмент
Углеродистые и легированные стали при черновой и получерновой обра- ботке Резцы, фрезы, зенкеры, развертки
Углеродистые и легированные стали при черновой обработке с ударом Резцы, фрезы
Труднообрабатываемые стали и сплавы при черновой обработке с уда- ром
Вязкие металлы, низколегирован- ные стали и чугуны при чистовой и по- лучистовой обработке
4. Керамика и сверхтвердые материалы (СТМ)
Инструментальный материал Марка Шлифуемость Обрабатываемый материал Режущий инструмент
Оксидная керамика ЦМ-332 Удовлетвори- тельная * Незакаленные стали и чугуны при чистовой безударной обработке с высокой скоростью ре- зания Резцы, фрезы
ВО-13
Оксидно-карбидная керамика В-3 Чугуны при чистовой безударной обработке с высокой скоростью резания
ВОК-60 Незакаленные и закаленные стали при чистовой безударной обработке с высокой скоростью ре- зания
ВОК-63
СТМ на основе ку- бического нитрида бо- ра Композит 01 (эльбор-Р) Пониженная Закаленные стали и чугуны при чистовой об- работке
Композит 05 Удовлетвори- тельная Закаленные стали и чугуны при чистовой и черновой безударной обработке
Композит 10 (гексапи г-Р) Низкая Закаленные стали и чугуны при чистовой обра- ботке с ударом
товления режущего инструмента, использующегося при обработке
сталей. Режущий инструмент, оснащенный сплавом Т30К4, обла-
дающим высокими режущими свойствами, применяют при чисто-
вом точении, а оснащенный высокопрочным сплавом Т5КЮ—при
черновой прерывистой обработке. Наиболее универсальными явля-
ются сплавы Т15К6 и Т14К8.
Титанотанталовольфрамовые сплавы группы ТТК применяют
для изготовления режущего инструмента, использующегося при
обработке специальных легированных сталей, а также при тяжелых
работах по корке или с ударами.
Для экономии дефицитных вольфрама и кобальта выпускают
металлокерамические безвольфрамовые твердые спла-
в ы на основе карбидов титана и ниобия, карбонитридов титана
на никелемолибдеиовой связке — титанониобиевый сплав ТН-20
и карбонитридный сплав КНТ-16. Безвольфрамовые сплавы могут
заменять твердый сплав Т15К6 при изготовлении режущих инстру-
ментов, использующихся для чистового точения и фрезерования ста-
ли и чугуна.
Керамику (табл. 4) получают на основе оксида алюминия
AI2O3. Различают оксидную (белую) керамику, содержа-
щую только А!20з, и оксидно-карбидную (черную) керамику, со-
держащую AI2O3 и 10.,.40% карбидов тугоплавких металлов. Ке-
рамику, имеющую высокие твердость (HRA 90...94) и теплостой-
кость (1100... 1200° С) при пониженной прочности, применяют в
целях изготовления режущего инструмента, служащего для чисто-
вого точения чугуна, сталей и цветных металлов с большими ско-
ростями резания при безударной и безвибрационной работе.
В состав сверхтвердых инструментальных мате-
риалов (СТМ) входят природный и искусственный алмазы (типа
баллас и карбонадо), кубический нитрид бора (эльбор-Р) и ком-
позиционные материалы, полученные на их основе (гексанит-Р
и др.). СТМ, обладающие высокой твердостью, используют для из-
готовления режущего инструмента, которым обрабатывают особо-
прочные материалы. Алмазные резцы применяют при чистовом
точении цветных металлов, сплавов и неметаллических материа-
лов. Сверхтвердыми материалами на основе кубического нитрида
бора, имеющими теплостойкость 900... 1300° С, оснащают режу-
щий инструмент, использующийся при чистовой и получистовой
обработке точением и фрезерованием закаленных сталей и чугунов.
3. СПОСОБЫ ЗАТОЧКИ ИНСТРУМЕНТА
Заточка — процесс шлифования передних и задних поверх-
ностей режущего инструмента с образованием режущих кромок,
обеспечивающий, заданные геометрические параметры и качество
инструмента.
Рис. 6. Схема резания при
шлифовании:
vs — продольная подача,
Sit — подача на глубину,
укр — окружная скорость
круга, п — частота врещения
круга, t — глубина шлифова-
ния
Элементы режима резания при шлифовании (рис. 6)
определяются тремя параметрами: скоростью круга, скоростью про-
дольной подачи и подачей на глубину (при жестком шлифовании)
или нормальной силой (при упругом шлифовании).
Под скоростью круга икр (м/с) понимают его окружную ско-
рость; икр= (л£>кРп)/1000-60^0,5« 10“4/)крП, где DKp — диаметр
шлифовального круга, мм; п — частота вращения шлифовального
круга, об/мин.
Скорость продольной подачи vs (мм/мин) — скорость взаим-
ного перемещения круга и изделия в плоскости обработки.
Подача на глубину Sh (мм/мин или мм/дв. ход) — взаимное
перемещение инструмента, круга и изделия на глубину шлифо-
вания.
При заточке торцом круга (рис. 7, а) повышается
производительность обработки и снижается шероховатость обра-
Рис. 7. Разновидности заточки:
а —- торцом круга, б — периферией круга, в —с прерывистым кон-
тактом, г — с непрерывным контактом, д — с упругим шлифованием
ботанной поверхности по сравнению с соответствующими
зателями при заточке периферией круга (рис. 7,6).
При заточке с прерывистым контактом (рис. 7, в)
круг и изделие в процессе продольной подачи периодически вы-
ходят из контакта. Недостаток этого способа — образование зава-
лов на участках входа и выхода обрабатываемой поверхности,
особенно при работе на нежестких станках.
Заточка с непрерывным контактом (рис. 7, г) бо-
лее производительна; этот способ заточки применяют в автоматизи-
рованных станках, работающих торцом круга, а также при врезном
шлифовании.
Заточку с жестким шлифованием (см. рис. 7, в, г),
при которой съем припуска осуществляется заданием подачи на
глубину, широко применяют в заточных станках.
Заточку с упругим шлифованием (рис. 7,6) осу-
ществляют введением в систему станка или круга упругих элемен-
тов, задающих силу прижима круга к обрабатываемой поверх-
ности.
При многопроходной заточке припуск снимается за
большое число рабочих ходов при малой глубине шлифования
(0,005...0,1 мм) и повышенной продольной подаче (0,5...4 м/мин —
для алмазных и эльборовых и 3...15 м/мин — для абразивных
кругов).
При глубинной заточке весь припуск снимается за
1...3 рабочих хода при большой глубине шлифования (0,2...2 мм)
и малой подаче на глубину (0,01...1 м/мин — для алмазных и эль-
боровых и 0,3...2 м/мин — для абразивных кругов). Глубинная за-
точка по сравнению с многопроходной имеет более высокую про-
изводительность за счет сокращения потерь времени на холостые
ходы, перебеги, отводы и подводы круга. Для предотвращения по-
явления дефектных слоев на рабочих поверхностях режущего ин-
струмента глубинную заточку ведут с обильным охлаждением и во
многих случаях — с подачей смазочно-охлаждающих жидкостей
(СОЖ) под давлением.
Черновую заточку проводят для удаления основной ча-
сти припуска с максимально допустимой интенсивностью съема,
а также для подготовки обрабатываемых поверхностей к чистовой
заточке и доводке.
Чистовая заточка повышает точность размеров и умень-
шает шероховатость обрабатываемой поверхности.
Доводка — процесс тонкого шлифования со съемом припус-
ка в пределах 0,03...0,05 мм, позволяющий достигнуть шерохова-
тости Ra 0,16...0,04.
Большинство заточных операций осуществляют способами
обычного (механического) шлифования, при кото-
18
ром припуск снимается в процессе резания обрабатываемого
материала абразивными зернами из карбида кремния, электроко-
рунда, алмаза и эльбора.
При электрохимической алмазной заточке при-
пуск удаляется при сочетании двух процессов — анодного раство-
рения и резания. Заточку осуществляют, пропуская постоянный
ток напряжением 4... 12 В через электролит, непрерывно поступаю-
щий в зону обработки, причем затачиваемый инструмент являет-
ся анодом, а алмазный круг на металлической связке — катодом.
По сравнению с обычной алмазной электрохимическая алмазная
заточка имеет более высокую производительность и обеспечивает
обработку твердого сплава совместно со стальной державкой.
Кроме того, при ее выполнении наблюдается меньшее затупление
шлифовального круга.
При э л е к т р о э р о з и о н н о й алмазной заточке алмаз-
ный круг на металлической связке подключают к положительному,
а затачиваемый инструмент — к отрицательному полюсу источника
тока. Электрические разряды разрушают связку круга и сжигают
стружку, что улучшает режущие свойства круга. Производитель-
ность электроэрозионной заточки по сравнению с электрохими-
ческой на 10... 15% выше. Кроме того, этот способ позволяет ис-
пользовать химически менее активные и более дешевые электро-
литы (3%-ный содовый раствор).
4. АБРАЗИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИНСТРУМЕНТЫ
Абразивные материалы — обладающие высокими
твердостью, прочностью износостойкостью вещества есте-
ственного и искусственного происхождения, зерна и порошки ко-
торых способны обрабатывать поверхности других твердых тел
царапанием, скоблением или истиранием. Из абразивных материа-
лов изготовляют порошки, которые используют для обработки как
в свободном, так и в связанном состоянии в виде абразивного ин-
струмента.
Абразивными инструментами называют инструменты,
состоящие из большого числа однородных по размеру зерен абра-
зивных материалов, скрепленных связующими веществами (связ-
кой). Различают несколько видов абразивного инструмента —
шлифовальные круги, сегменты, бруски, шкурки, ленты и др. Для
заточки режущего инструмента применяют преимущественно шлифо-
вальные круги, изготовленные из искусственных абразивных ма-
териалов — электрокорунда, карбида кремния, синтетического ал-
маза, кубического нитрида бора (табл. 5).
Электрокорунд, состоящий в основном из оксида алюми-
ния А120з, получают в дуговых электрических печах при плавке
g 5. Основные марки абразивных материалов
Абразивный материал Термостой- кость, бС Обрабатываемый материал Абразивный инструмент Выполняемые операции
Электрокорунд белый 23А, 24А, 25А 1800 Быстрорежущие стали нормальной производи- тельности Шлифовальные круги на керамической, бакелитовой и вулканитовой связках Круглое и плоское шлифо- вание, вышлифовка канавок, заточка передних и задних поверхностей
Бруски Доводка и притупление режущих кромок, образова- ние радиусных кромок
Электрокорунд хроми- стый 32А, ЗЗА, 34А Быстрорежущие стали повышенной производи- тельности Шлифовальные круги на керамической связке Круглое и плоское шлифо- вание, заточка передних и задних поверхностей
Монокорунд 43А, 44А, 45А Шлифовальные круги на керамической и бакелитовой связках
Карбид кремния зеле- ный 63С, 64С 1400 Твердые сплавы, твер- дые сплавы со стальной державкой
Быстрорежущие стали Шлифовальные круги на бакелитовой связке Доводка передних и зад- них поверхностей
Карбид бора 800 Твердые сплавы Свободный абразив, пасты
Синтетический алмаз АС2 (АСО), АС4 (АСР), Твердые сплавы, кера- мика Шлифовальные круги на органической, металличес- Круглое и плоское шлифо- вание, вышлифовка канавок,
о СП
шихты, в состав которой входят
естественные бокситы и другие
вещества. Электрокорунд выпус-
кают следующих разновиднос-
тей: электрокорунд нормальный;
электрокорунд белый; моноко-
рунд; электрокорунд хромистый;
электрокорунд титанистый; элек-
трокорунд циркониевый; сферо-
корунд.
Карбид кремния, со-
стоящий в основном из химиче-
ского соединения кремния с угле-
родом (SiC), получают в электро-
печах сопротивления при восста-
новлении кремнезема (SiC>2) уг-
леродистыми материалами (ант-
рацитом, коксом) в условиях вы-
сокой температуры (до 2100° С).
Выпускают две разновидности
карбида кремния — зеленый и
черный, отличающиеся по цвету
и некоторым механическим свой-
ствам.
Карбид бора, состоящий
в основном из химического сое-
динения бора с углеродом (В4С),
получают в дуговых электриче-
ских печах путем плавки шихты,
являющейся смесью технической
борной кислоты В2О3 и нефтяного
кокса.
Синтетический алмаз,
представляющий собой углерод
с кубической кристаллической ре-
шеткой, получают из графита в
специальных камерах при высо-
ких давлениях и температурах в
присутствии металлов-раствори-
телей (никеля, марганца, железа
и др.).
Кубический нитрид
бора, представляющий собой
нитрид бора BN с кубической
кристаллической решеткой, полу-
Рис. 8. Сравнитель-
ные размеры ячеек
сит и абразивных
зерен
чают из гексагонального нитрида бора
в специальных камерах при
высоких давлениях и температурах того же порядка, что и при
синтезе алмаза. Кубический нитрид бора, применяемый для изготов-
ления абразивного инструмента, имеет две модификации — эльбор
и кубонит.
Зернистость абразивных материалов определяется линей-
ным размером зерен. Классификация зерен по размеру произво-
6. Зернистость электрокорунда, карбидов кремния и бора
Группа зернистости Система единиц Метод класси- фикации
метрическая * дюймовая
Зерни- стость (номер) Размер зерен основной фракции, мкм Зернис- тость, меш
Шлифзерно 100 1250... 1000 20
80 1000...800 24
63 800...630 30
50 630... 500 36 Ситовый рас-
40 500...400 46 сев
32 400...315 54
25 315...250 60
20 250...200 70
16 200... 160 80
Шлифпорош- 12 160... 125 100
ки 10 125...100 120
8 100...80 150
6 80...63 180
5 63...50 220
4 50...40 280
3 40...28 320
Микропорош- М63 63...50 220
ки М50 50...40 280 Г идравл ичс-
М40 40...28 320 ский (осажде-
М28 28...20 400 ние в жидко-
М20 20...14 500 сти)
М14 14...10 600
Тонкие мик- М10 10...7 800
рошлифпорошки М7 7...5 1200
* В справочнике в дальнейшем зернистость указана в метрической
системе.
дится их рассевом через проволочные сита с квадратными отвер-
стиями (рис. 8) или осаждением в жидкости (гидравлическая клас-
сификация для зерен размерами менее 40 мкм).
В метрической системе единиц за номер зернистости обычных
абразивов принимают номинальный размер в свету стороны ячейки
сетки, на которой задерживается зерно при рассеве. Этот размер
условно выражается в сотых долях миллиметра (табл. 6). На-
пример, если зерна проходят через ячейки размером 500 мкм и
задерживаются на сетке с ячейками размером 400 мкм, то зерни-
стость порошка обозначается номером 40. В зависимости от зерни-
стости шлифовальные материалы делят на четыре группы: шлиф-
зерно; шлифпорошки; микропорошки; тонкие микрошлифпорошки.
В дюймовой системе единиц, принятой в некоторых странах,
размеры отверстий в сетках характеризуются числом меш, т. е.
числом отверстий на одном линейном дюйме (25,4 мм).
Совокупность абразивных зерен шлифовального материала в
7. Зернистость алмазов, эльбора и кубонита
Система единиц
Группа зер- Диапазон метрическ дюймо- вая Метод клас-
нистости зернистости Зернис- тость (номер) Размер зе- рен основ- ной фрак- ции, мкм Зернис- тость, меш сификации
Шлифпо- рошки Широкий 400/250 250/160 160/100 100/63 63/40 400...250 250... 160 160...100 100...63 63...40 60 80 100 150 230 Ситовый рассев
Узкий 400/315 315/250 250/200 200/160 160/125 125/100 100/80 80/63 63/50 50/40 400...315 315...250 250...200 200... 160 160...125 125...100 100...80 80...63 63...50 50...40 54 60 70 80 100 120 150 180 220 280
Микропо- рошки 60/40 40/28 28/20 20/14 14/10 10/7 60...40 40...28 28...20 20...14 14...10 10...7 280 320 400 500 600 800 Гидравли- ческий (осаж- дение в жидко- сти)
установленном интервале размеров называют фракцией.
Фракцию, преобладающую по массе, объему или числу зерен, на-
зывают основной.
Гидравлическая классификация осуществляется с помощью
специальных аппаратов и центрифуг путем последовательного
выделения сначала более крупных, а затем — все более мелких
фракций. При гидравлической классификации за номер зернисто-
сти принимают верхний предел размера зерен основной фракции,
выраженный в сотых долях миллиметра.
Номер зернистости порошков из синтетических алмазов, эль-
бора и кубонита выражается дробью, в которой числитель соот-
ветствует размеру ячейки верхнего, а знаменатель — нижнего сита
(в микрометрах), на котором выделяются зерна основной фракции
данного порошка (табл. 7). Например, у алмазного порошка
АСВ с номером зернистости 125/100 зерна основной фракции про-
ходят через сито с размером ячеек 125 мкм и задерживаются на
сите с размером ячеек 100 мкм.
Номер зернистости микропорошков синтетических алмазов, эль-
бора и кубонита, определяемый измерением зерен после гидравли-
ческой классификации, обозначается дробью, в которой числитель
соответствует наибольшему, а знаменатель — наименьшему раз-
меру зерен основной фракции (мкм). Так, все зерна основной
фракции микропорошка АСМ с номером зернистости 40/28 имеют
размеры в пределах 28...40 мкм. Выбор зернистости шлифовально-
го круга зависит от требуемой шероховатости поверхности и обра-
батываемого материала (табл. 8).
Связка скрепляет в абразивном инструменте отдельные зерна
абразивного материала (рис. 9, а, б). Для изготовления шлифо-
вальных кругов из электрокорунда и карбида кремния применяют
в основном керамические, бакелитовые и вулканитовые, а для изго-
товления шлифовальных кругов из алмазов, эльбора и кубонита —
керамические, бакелитовые и металлические связки (табл. 9).
В состав керамической связки входят огнеупорная глина,
полевой шпат, тальк, борное стекло. Она отличается высокими
прочностью, жесткостью, теплостойкостью и химической стойкостью,
хорошо сохраняет профиль круга. Однако круги на керамической
связке имеют повышенную хрупкость.
Рис. 9. Схемы скрепления
абразивных зерен связкой:
а — керамической, б — бакели-
товой; 1 — поры, 2 — абразив-
ные зерна, 3 — связка, 4 — на-
полнитель
8. Выбор зернистости шлифовальных кругов для заточки режущего инструмента
Вид обработки Шероховатость Ra, мкм Обрабатываемый материал
Быстрорежущая сталь Твердый сплав и керамика
Абразивный материал Зернистость Абразивный материал Зернистость
Черновая заточ- ка 2,5...0,63 Электрокорунд 40...25 Карбид кремния 40...25
Синтетический алмаз 125/100...100/80
Чистовая заточ- ка 0.63...0,16 16...10 80/63...50/40
Эльбор, кубонит 100/80...80/63
Доводка 0,32...0,08 63/50...50/40 Карбид бора 4...3
Карбид кремния 6...5
0,16...0,04 Синтетический алмаз 40/28...28/20 Синтетический алмаз 40/28...28/20
£
9. Области применения связок шлифовальных кругов
Группа Связка Абразивный материал Обрабатываем ы“ материал Область применени
Вид Марка Состав
Связки для инст- рументов из элект- рокорунда и карби- да кремния Керамиче- ская 516, К1, К5, К8 Глина, тальк, по- левой шпат, борное стекло Электрокорунд Инструменталь- ная сталь Общие случаи шли- фования и заточки с охлаждением и всухую
К Глина, полевой шпат Карбид крем- ния Твердый сплав, твердый сплав со стальной держав- кой
Бакелито- вая Б Пульвербакелит с криолитом Электрокорунд Инструменталь- ная сталь Шлифование и за- точка всухую матери- алов, склонных к при- жогам, трещинам; об- работка нежестких из- делий
Б1 Пульвербакелит с наполнителями Карбид крем- ния Твердый сплав, твердый сплав со стальной держав- кой
Б2 Жидкий бакелит Инструменталь- ная сталь >> Доводка всухую
Вулкани- товая В Натрийбутадиено- вый каучук с напол- нителями Электрокорунд Отрезка, полирова- ние канавок
I Бакелито-1 В2-01 1 Пульвербакелит с 1 Синтетичес- 1 1 Шлифование, заточ- вая (Б1) карбидом бора | кий алмаз, эль-1 Твердый сплав, ка и доводка всухую7
Связки для инст-
рументов из алма-
за, эльбора и кубо-
нита
В1-04 (Б2) Пульвербакелит с железным порошком
В1-02 (Б156) Пульвербакелит с металлическими и минеральными поро- шками
В1-01 (БП2) Пульвербакелит со специальными доба- вками
В1-10 (ТО2) Пульвербакелит с карбидом бора и ме- дным порошком
Металли- ческая М2-01 (Ml) Медь и олово с до- бавками
М1-01 (МВ1), Ml-04 (МО4), Ml-05 (МО13), М5-13 (М23) Алюминий и цинк с добавками
бор, кубонит керамика
Синтетичес- кий алмаз
Твердый сплав Шлифование, заточ- ка и доводка всухую или с охлаждением
Эльбор, кубо- нит Инструменталь- ная сталь
Синтетичес- кий алмаз Тверды0 Шлифование с охла- ждением
Шлифование, заточ- ка и доводка всухую
Синтетичес- кий алмаз Твердый сплав Чистовое шлифова- ние, заточка и вышли- фовка канавок с охла- ждением
Эльбор, кубо- нит Инструменталь- ная сталь
Синтетичес- кий алмаз Твердый сплав Черновое, получис- товое и чистовое шли- фование, заточка и вы- шлифовка канавок с охлаждением
Продолжение табл.
Бакелитовую связку изготов-
ляют на основе фенолформальде-
гидных смол с различными наполни-
телями (карбид бора, электроко-
рунд, железный порошок и др.). Она
обладает хорошей самозатачивае-
мостью и полирующим свойством.
Недостатками связки являются по-
ниженные теплостойкость и стой-
кость к щелочам.
Вулканитовая связка состоит в
основном из синтетического каучука
с различными добавками. Обладая
высокими упругостью, плотностью,
водоупорностью, она, однако, имеет
пониженные прочность и теплостой-
кость и способствует повышенному
нагреву затачиваемого инструмента.
Металлическая связка пред-
ставляет собой сплавы меди и олова,
алюминия и цинка, никеля и других
элементов. Она используется в ос-
новном при изготовлении алмазных,
эльборовых и кубонитовых кругов.
Эта связка имеет высокие стойкость
и прочность, обеспечивает хороший
теплоотвод, однако в процессе шли-
фования возникают сравнительно
большие силы, поэтому работа без
охлаждения невозможна.
Твердость шлифоваль-
ного круга характеризует спо-
собность связки сопротивляться вы-
рыванию абразивных зерен с его
рабочей поверхности под влиянием
внешних сил. Чем выше твердость
круга, тем прочнее связь между аб-
разивными зернами, вследствие чего
твердые круги изнашиваются мень-
ше, чем мягкие.
По твердости круги на керами-
ческой, бакелитовой и вулканитовой
связках подразделяют на группы и
степени (табл. 10). Цифры 1, 2, 3
справа от буквенных обозначений
10. Степени твердости шлифовальных кругов
Группа твердости кругов Связка
керамическая бакелитовая вулканитовая
Мягкие Ml, М2, М3 — —
Среднемягкие СМ1, СМ2
Средние Cl, С2 С
Среднетвердые CTl, СТ2, СТЗ СТ
Твердые Tl, Т2 т
характеризуют твердость в порядке ее возрастания. Твердость шли-
фовальных кругов зернистостью 50 и менее на любых связках при
высоте круга 8 мм и более можно определить на пескоструйном
приборе измерением глубины лунки, образующейся на поверхности
круга под действием струи кварцевого песка, выбрасываемого из
рабочей камеры прибора сжатым воздухом под давлением 50 или
150 кПа. С увеличением твердости круга глубина лунки уменьшается.
Твердость кругов на керамической и бакелитовой связках зернисто-
стью 12 и менее при высоте круга не более 8 мм можно определить
измерением глубины лунки, образующейся от вдавливания в тело
круга стального шарика на приборе Роквелла.
Структура шлифовального круга на керамической
связке характеризует объемное содержание абразивных зерен в
процентах и обозначается номерами. Чем выше номер структуры,
тем больше расстояние между зернами, лучше отвод срезаемой
стружки, но меньше прочность круга. Структуры 1...4 называют
закрытыми (рис. 10, а), 5...8 — средними (рис. 10,6), 9...12 —
открытыми (рис. 10, в). Обычно круги зернистостью 50...40 изгото-
вляют 5-й или 6-й, а зернистостью 25... 12 — 6-й или 7-й структуры.
Концентрация зерен алмазного шлифовального инстру-
мента характеризует их содержание (мг/мм3) в алмазоносйом слое:
для. кругов с 50%-ной концентрацией — 0,44, со 100%-ной концен-
трацией— 0,88. Фактически при 100%-ной концентрации зерен ал-
мазный порошок занимает только 1 /4 объема алмазоносного слоя,
Рис. 10. Структуры аб-
разивного круга:
а — закрытая, б — сред-
няя, в — открытая
4 г) И)
g 11. Выбор шлифовальных кругов и режимов обработки при заточке режущего инструмента торцом круга
Параметр Черновая заточка
Быстрорежущая сталь Твердый сплав Твердый сплав и ке- рамика
с удовлетворитель- ной шлифуемостью (Р18, Р12, Р6М5 и др.) с пониженной шлифу- емостью (Р9К5, Р12ФЗ, Р6М5К5 и др.) с удовлетворитель- ной шлифуемостью (ВК8, ВК6, Т5КЮ и ДР-) с пониженной шли- фуемостью (ВКЗ, Т15К6, Т14К8 и др.)
Характеристика кру- га: . абразивны” материал Электрокорунд белый 24А, 25А Электрокорунд хромистый ЗЗА, мо- нокорунд 44А, 45А Карбид кремния зеленый 63С, 64С Синтетический алмаз АС6 (АСВ), АС4 (АСР)
зернистость 40...25 125/100—100/80
твердость СМ!...СМ2 МЗ...СМ1 СМ1...СМ2 М2...М3 —
номер структуры, концентрация Б...7 7...8 5...6 6...7 100%
связка Керамическая К8, 516 Керамическая К Металлическая Ml-01 (МВ1)
Режим обработки: скорость круга, м/с 20...25 16...18 12...15 10...12 16...18
скорость продоль- ной подачи, м/мин 3...6 5...8 1...2
подача на глуби- ну шлифования, мм 0,04.„0,06 0,02.„0,04 0,08...0,12 0,06...0,08 0,02.„0,03
охлаждение С охлаждением Всухую или с обильным охлаждением С охлажден-ием
Продолжение табл. 11
Параметр Чистовая заточка Доводка
Быстрорежущая сталь Твердый сплав и кера- мика Быстрорежущая сталь Твердый сплав и керамика
Характеристика кру- га: абразивны" материал Эльбор ЛО Синтетический ал- маз АС2 (АСО) Эльбор ЛО Карбид крем- ния 63С Синтетический алмаз АС2 (АСО)
зернистость 12...10 80/63...50/40 8.„6 6.„5 40/28... 28/20 40/28... 28/20
твердость — Cl—С2 — МЗ...СМ1 —
номер структуры, концентрация 100% 50% 5...6 50%
связка Баке- литовая В2-01 (Б1) Кера- мичес- кая СЮ Бакелитовая В2-01 (Б1) Бакелитовая Б Бакелитовая В2-01 (Б1)
Параметр Чистовая заточка Доводка
Быстрорежущая сталь Твердый сплав и кера- мика Быстрорежущая сталь Твердый сплав и керамика
Режим обработки: скорость круга, м/с 25...30 18...20 25.. .30
скорость продоль- ной подачи, м/мин 1...2 0,1...0,2
подача на глуби- ну шлифования, мм 0,02...0,03 0,01...0,02 0,005...0,01 0,01...0,02 0,005...0,01
охлаждение Всухую С охлаждением Всухую
Примечание. При работе периферией круга или при замене круга с керамической связкой на круг с бакелитовой связкой, а также
при ручной заточке следует увеличить твердость круга на одну степень, а скорость круга — на 25% по отношению к табличным данным.
а остальные 3/4 объема приходятся на долю связки, наполнителя и
пор. Содержание эльбора и кубонита в круге также определяется
их концентрацией.
Рекомендации по выбору шлифовальных кругов и режимов об-
работки при заточке режущего инструмента даны в табл. 11. Формы
и размеры абразивных, эльборовых и алмазных кругов, использу-
емых на заточных станках при шлифовании и заточке режущего
инструмента, а также рекомендуемые области их применения
приведены в табл. 12... 16.
12. Форма и размеры кругов из электрокорунда и карбида кремния
Форма круга Основные размеры, мм
круга отверстия
Диаметр D Высота Н Диаметр d
Круглое и плоское шлифование периферией круга;
заточка задней поверхности многолезвийного инструмента;
заточка резцов вручную на точильно-шлифовальных станках;
шлифование передней поверхности долбяков
Круги плоские прямого
профиля ПП
50 6; 8; 10; 16; 20; 25; 32 16
63 20
80
100
125 32
150 32; 51
175 32
200 32; 76
250
300 76; 127
Заточка пил; заточка передней винтовой поверхности
многолезвийного инструмента
Круги плоские конического 80 6; 10 20
npuipn.'iЛ JU 100 6; 8
г 1 Н_ 10 51
i
d 125 8 32
150 8; 10; 16
Форма круга Основные размеры, мм
круга отверстия
Диаметр D Высота Н Диаметр d
200 13; 16 32
13; 16; 20 51
16 76
250 20; 25
300 32
Заточка резцов; заточка задних поверхностей
многолезвийного инструмента
Круги чашечные цилин- 40 25 13
дричс пи, 77 50 32
* 1 80 40 20
t 1
о __ 100 50
125 63 32
150 80 32; 51
200 63
80 76
250; 300 100 127
Круги чашечные коничс- и IZ 50 25 13
1 2 1 80 32 20
100 25; 40
' /7 •
125 40; 50 32
ш
175 63
300 150 150
Заточка передних поверхностей
многолезвийного прямозубого инструмента
Круги тарельчатые Т I 80 |8 113
13. Форма и размеры эльборовых кругов
на керамической связке
Форма круга Основные размеры, мм
круга отвер- стия эльбороносного слоя
Диа- метр D Высота Н Диа- метр d Толщина S Шири- на Ь
Круглое и плоское шлифование
Круги плоские прямого профиля 1А1-1 (ЛПП) 50 40; 10 10 10 —
10; 25; 32 20 5
75 5; 10
Форма круга Основные размеры, мм
круга отвер- стия эльбороносного слоя
Диа- метр D Высота Н Диа- метр d Толщина S Шири- на Ь
d3 i - 100 125 6; 10; 5; 13 3; 5; 8,5; Ю; 12,5; 17; 19; 21; 27 20 5; 10 5 —
21; 25; 32 32
150 5; 10; 16
200 6; 8; 10; 15; 16; 20 32; 76
10; 16; 20 32 10; 20
250 15; 16; 20 76; 127 5 5; 10
300 7; 15 18; 32
Заточка резцов; заточка задних поверхностей
многолезвийного инструмента
Круги чашечные кони-
ческие 11А2 (ЛЧК)
Основные размеры, мм
Форма круга круга отвер- стия эльбороносного слоя
Диа- метр D Высота /•/ Диа- метр d Толщина S Шири- на Ь
Круглое и плоское шлифование
Круги плоские прямого 1 А 10 /ППП\ 75 5; 10 20 3 —
D 100 3; 5; 10 32
125 10
150 5
d
10 3; 5
20 5
200 5 3
10 76 5
20 32; 76 3; 5
250 10; 15 76 5
20; 25 3
300 15; 20 127 5
Заточка передни прям Круги тарельчатые ЮАО /ПТ\ ix noee юз убог 50 рхностей . о инструм 10 многол '.ента 10 езвийного 1,5 3; 5
L 1 -1 А 75 11,5 16 3
10 20 1,5 2; 3; 5
lifekr
100 32
d
125 13 3
150 16 5; 10
17,5 3
200 20 51 1,5 10
21,5 3 5; 10
20 32 5
Форма круга Осн ные размеры, мм
круга отвер- стия эльборопосного слоя
Диа- метр D Высота Н Диа- метр d Толщина S Шири- на b
Круги тарельчатые 12R4 (Л1Т) II- ”. 44 75 10 20 3 2
100
125 13 32 1; 5; 3 2; 3; 4
150 13; 16 5 3,5
200 20
Заточка передних поверхностей винтового зуба
многолезвийного инструмента
Круги тарельчатые 1 О\7С 1 ПОТ \ 50 10 20 2,5 3
1 X и J 1- * ЧА 16; 20 1,5 3,5
11,5 3
W/// 63 10 16 1,5 3
d
11,5 3
75 10 20 1,5 5
11,5 3
100 10 1,5 3,5
11,5 3
125 10 32 1,5
11,5 3
13 1,5 3
Круги чашечные 11V5 125 39 3 4; 6
их/ > л b 41 6
1 — 150 39 3
4- ?Ar-
41 6
d
Форма круга Основные размеры, мм
круга отвер- стия эльбороносного слоя
Диа- метр D Высота Н Диа- метр d Толщина S Шири- на b
Заточка резцов; заточка задних поверхностей
многолезвийного инструмента
Круги чашечные 12А2
(ЛЧК)
50 20 . 16 3 3
23 6 1
75 25 20 3
28 6
100 26 3 5
29 6
32 32 3 3; 5; 10
125 26
29 6
32 3
150 26 3; 5
29 6 10; 20
200 26 3
29 6
40 3 5; 10; 20
15. Форма и размеры эльборовых кругов
на металлической связке
Основные размеры, мм
Форма круга круга отвер- стия эльбороносного слоя
Диаметр D Высота Н Диа- метр d Тол- щина S Ширина b
Заточка передних поверхностей многолезвийного
прямозубого инструмента
Заточка задних поверхностей резцов
и многолезвийного инструмента
16. Форма и размеры алмазных кругов и брусков
на органической (О), металлической (М)
и керамической (К) связках
Форма круга Основные размеры, мм Вид связки
круга отверстия алмазоносного слоя
Диаметр D Высота Н Диаметр d Т олщи- на S Ширина b
Круги плоские прямого профиля ' 1 16 круглое wплоское шлифово 2; 4; 6; 8; 13 ',ние 6 2 — О; М; К
1М.1 111; D 20 4; 5; 6; 8; 10; 16
d 25 3; 4; 6; 8; 10; 12; 16
32 4; 6; 8; 10; 12; 16 10 3; 4
1
40 50 16
63 2; 4; 6; 8; 10; 12; 16 20
80 3; 4; 5; 6; 8; 10; 16; 20
100 32 3; 5
40 5
Форма круга Основные размеры, м*м Вид связки
круга отверстия алмазоносного слоя
Диаметр D Высота Н Диаметр d Толщи- на 3 Ширина b
125 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 15; 20 32 3 — О; М; К
50 5; 6
150 3; 4; 5; 6; 8; 10; 12; 15; 20; 32 3; 5
200 4; 6; 8; 10; 12; 15; 20 76
40 5
250 6; 10; 12; 15; 20; 25 3; 5
40 5
50; 60 5; 6
300 10; 12; 15; 20; 25 3; 5
40 5
50; 60; 100 5; 6
Заточка резцов; заточка задних поверхностей
многолезвийного инструмента
Круги чашечные конические с углом 45° 12А2 (АЧК) 1 50 20 1,5 2,3 О; М
21 3
b 20 2 3; 6
75 21 16 3 3
6; 10 О; М; К
22 4 3 О; М
100 26 20 3 6; 10 О; М; К
27 4
28 5
125 26 3 О; М
27 4 О; М; К
28 5
40 32 3 3 5; 10 О;М О; М; К
42 5 3 ; 07-Д4
Форма круга Основные размеры, мм Вид связки
круга отверстия алмазоносного слоя
Диаметр D Высота Н Диаметр d Толщи- на S Ширина b
125 42 32 5 5; 10 О; М, К
150 26 3 6 О; М
10 О; М; К
15
28 5 6; 10; 15
40 3
42 5
40 51 3 5
10
42 5 20
175 25 2 О; М
26 3
27 4 6; 10; 15 0; М; К
28 5
200 26 3 10; 15; 20
28 5
50 76 3 10; 20
52 5
250 26 3 10; 15; 20
28 5
50 51; 76; 127 3 10; 20
52 5
Заточка задних поверхностей
многолезвийного инструмента
Крути чашечные конические с углом 70° 11V9 (А1ЧК) D 50 20 16 1,5 3 0; М
75 32 20 2 6
; 'П Ч& 1 fd- |/| ж ' 5: 100
125 40 32 3 6; 10
150
Форма круга Основные размеры, мм Вид связки
круга отверстия алмазоносного слоя
Диаметр D Высота Н Диаметр d Толщи- на 3 Ширина b
Круги тарельчатые с углом 20° ЮАО /АП Зато 50 чка передних поверхностей многолезвийного инструл 8 прямозубого яента 10 2 3; 6 О; М; К
D <о1Т tfT| ^-Ь_у 6 16 1,5 1 О;М
з: 75 10 2 3; 6 О; М; К
' 1
100 12 32
125 16
150 18
175 20 6
200 22 51
250 25
Круги тарельчатые с углом 20° 1 ОТ? Л ( Д 1 ТА 50 6 16 1,5 1,2
1 (All)
75
£
<1 1 1 Xf 100 10 20 2 3 О; М
125 13 32
150 16 32; 51 3 3,5
Заточка передних поверхностей винтовых зубьев
многолезвийного инструмента
Круги тарельчатые с углом 45° ( 1С. ОСО\ tour ГЛОТИ/Ч 50 20 16 3 3
1U, ) 1-VJ V 75 25 20 3; 6
1 * A * b 100 32 32 4
«и Uj 125 150 40
Круги тарельчатые с углом 20° I2V5 (АЗТ) D 75 100 10 20 2 3; 5
I 125 13 32
150 16 3 5
О; М
00
Продолжение табл. 16
Форма круга Основные размеры, мм Вид связки
круга отверстия алмазоносного слоя
Диаметр D Высота Н Диаметр d Толщ и на S' Ширина b
Круги тарельчатые 12D9 (А4Т) 125 13 32 2 4; 8 0; М
150 3 8; 16
Vik । а । 200 16 51
250 20 16
М
51 3,6 /?==3,4
5,2 R = 5,1
20 3; 5 3; 5 0; М
32
51
51 10 — М
76
20 6 а = 35° 0; М
5 а = 45°
4 а = 60°
Форма круга Основные размеры, мм Ви
круга отверстия алмазоносного слоя
Диаметр D Высота Н Диаметр d Толщи- на S Ширина b
100 3 20 3 а = 90° О; М
125 32
150 3; 5
200 5 51
Круги плоские с полукругловы- пуклым профилем IFFIX (А5П); /?==0,5 Н 50 4 16 4 М
75 20
V 5
.d.
6
—1—
100 8
10
12 5
3
Круги отрезные
125 4 32 4
6
8
10
12 5
16
20 6
150
24 51 7
32
50 Отрезка 0,15 12 2,5
0,5
1 5
0,25 2,5; 5
75 75 0,6
0,8
Форма круга Основные размеры, мм Вид связки
круга отверстия алмазоносного слоя
Диаметр D Высота Н Диаметр d Толщи- на S Ширина b
75 0,3 12 2,5; 5 — М
100 0,45 20
0,6
0,8
1
125 0,45 32
0,6
0,8
1
1,2
0,6
0,8
175 1 51 5
1.5
200 0,8
1
1,2
1.5
2
2,2
Доводка режущих кромок
Форма бруска Основные размеры, мм Угол а, град Вид связки
В 1 L S
Бру гски ручные плоские АБГ । L , /1 L 1 6 40 160 1,5; 3 — О
Бр> /ски ручш _ Ь яе угловые АБУ « 3 45 60
=i ,1 J2
L
Маркирование шлифовальных кругов выполняют на-' их
торцовой .поверхности. Примеры маркировки кругов см. ниже.
Условное обозначение маркировки КАЗ 24А 40С26К1 Расшифровка- маркировки • Косулинский абразивный завод Электрокорунд 24А, зернистость 40, твердость С2, структура 6, связка кера- мическая К1
35 м/с 250X20X127 А2 Наибольшая окружная скорость Размеры круга (DXHXd, мм) Класс инструмента А, класс дисбалан- са 2
ТЗАИ Томилинский завод алмазного инстру- мента
АС4 100/80 В1-02 Порошок синтетического алмаза марки АС4 (АСР), зернистость 100/80, концен- трация 100%, связка бакелитовая В1-02 (Б156)
1988 Год изготовления
И Ленинградский абразивный завод «Ильич»
ДО 12С27С10 Порошок эльбора марки ЛО, зернис- тость 12, твердость С2, структура 7, связ- ка керамическая СЮ
1988 Год изготовления
5. ИЗНОС ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ
И СПОСОБЫ ИХ ПРАВКИ
Износ шлифовальных кругов. При резании металлов шлифо-
вальными кругами происходит износ их рабочих поверхностей,
который в зависимости от условий шлифования может прояв-
ляться в одном из пяти видов (табл. 17).
Выкрашивание абразивных зерен, затупление и засаливание
рабочей поверхности круга приводят к искажению его первона-
чальной геометрической формы, снижению режущей способности,
возникновению вибраций, ухудшению шероховатости шлифуемой
поверхности и уменьшению точности обработки. Для восстанов-
ления геометрической формы шлифовального круга и режущих
свойств его рабочей поверхности применяют правку, при которой
с рабочей поверхности круга снимаются абразивный материал
и связка. Время между двумя правками называется периодом
стойкости шлифовального круга.
Способы правки шлифовальных кругов. Алмазным обта-
чиванием правят электрокорундовые круги на керамической,
бакелитовой и вулканитовой связках, а также алмазные и эль-
боровые круги на керамической связке.
17. Виды износа шлифовальных кругов
Вид износа* Характер износа Размерный износ круга Интенсивность съема обрабатываемого мате- риала за период стой- кости круга Область применения кругов с соответствую- щим видом износа
Преобладающее само- затачивание Вырывание абразив- ных зерен с разрушением мостиков связки или объемное разрушение зерна по нескольким по- верхностям Большой, стабиль- ный Стабильно высокая Черновое шлифова- ние стали, обработка твердых сплавов круга- ми из карбида кремния
Частичное самозатачи- вание и частичное затуп- ление Микроразрушение кро- мок зерен, их выкраши- вание Вначале большой, затем стабилизирует- ся Снижается Пол уч истовое шлифо- вание (наиболее эффек- тивное использование круга)
Преобладающее затуп- ление Истирание вершин зе- рен с образованием пло- щадок износа Вначале большой, затем резко снижает- ся Значительно сни- жается Точная размерная об- работка при высоких требованиях к шерохо- ватости
Вид износа* Характер износа Размерный износ круга Интенсивность съема обрабатываемого мате- риала за период стой- кости круга Область применения кругов с соответствую- щим видом износа
Частичное затупление и частичное засаливание Налипание обрабаты- ваемого материала на вершины зерен с образо- ванием площадок износа Большой, неста- бильный Нестабильная Обработка пластич- ных материалов
Преобладающее заса- ливание Заполнение впадин об- рабатываемым материа- лом и продуктами износа Пониженный Очень низкая Шлифование с таким видом износа не реко- мендуется
* Вид износа смещается в сторону засаливания при увеличении скорости круга и его твердости, а также при уменьшении
зернистости круга или интенсивности съема материала.
Режим правки: скорость правящегося круга икр— рабочая;
us = 0,2. .0,4 м/мин; S/12x=0,02. .0,04 мм/дв. ход.
Алмаз в оправе применяют для точной фасонной прав-
ки сложных профилей.
Для правки прямолинейных или несложных фасонных профи-
лей применяют алмазно-металлические карандаши
нескольких типов:
01 (Ц) — с алмазами, расположенными цепочкой;
02 (С) — с алмазами, расположенными слоями;
04 (Н) — с неориентированным расположением алмазов.
Обтачиванием абразивным б р у с к о м правят алмаз-
ные и эльборовые круги на бакелитовой связке, а также устраняют
засаливание алмазных и эльборовых кругов на металлической
связке. Брусок закрепляют в тисках на столе станка.
Режим правки: укр— рабочая; us = 0,3...0,5 м/мин; 5Л2х = 0,1...
...0,15 мм/дв. ход.
Обкатыванием кругом из карбида кремния
правят алмазные и эльборовые круги на металлической и бакели-
товой связках. Правящий круг, получающий вращение от шлифо-
вального круга за счет трения в зоне контакта, притормаживается
специальным устройством.
Режим правки с продольной подачей: — рабочая; us =
=0,5... I м/мин; 5л2«=0,02...0,03 мм/дв. ход.
Режим правки врезанием: укр — рабочая; подача врезания
SBp=0,5...1 мм/мин.
Накатывание стальным диском применяют для
правки фасонных абразивных кругов на керамической связке.
Режим правки: укр = 0,1...0,2 м/с; SDp = 0,02...0,06 мм/мин.
Шлифованием кругом из карбида кремния пра-
вят алмазные и эльборовые круги на металлической и бакелито-
вой связках. Правящий круг имеет автономный привод.
Режим правки на шлифовальном станке: укр— рабочая; ys =
= !...!,5 м/мин; SA2x = 0,05...0,08 мм/дв. ход; упр=12...16 м/с.
При правке вне станка скорость правящегося круга укр=1...
...1,5 м/с.
Шлифование алмазным роликом применяют для
правки фасонных абразивных кругов на керамической и бакели-
товой связках.
Режим правки врезанием: икр — рабочая; SBp = 0,5‘ mm/iv|hh;
рпр=10м/с.
Электроэрозионным способом осуществляют фа-
сонную и прямолинейную правку алмазных и эльборовых кругов
на металлической связке. Круг, подключаемый к положительному
полюсу источника тока, является анодом. В качестве правящего
инструмента применяют стальной, чугунный или графитовый фа-
сонный диск либо латунный стержень, подключаемый к отрица-
тельному полюсу источника тока и являющийся катодом.
Режим правки на шлифовальном станке: икр — рабочая; V =
= 12...30 В; скорость диска уд = 20 м/с. При правке вне станка
иКр = 0,8...1 м/с.
6. СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ
Смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), подаваемые в зону
контакта шлифовального круга с изделием, оказывают существен-
ное влияние на процесс шлифования за счет охлаждающего, сма-
зывающего, адсорбционного и антикоррозийного действия.
При шлифовании и заточке применяют водные СОЖ, масля-
ные эмульсии и масла. Наилучшим охлаждающим действием об-
ладают водные СОЖ, а наилучшим смазочным действием — масла
(табл.. 18).
Способ подачи СОЖ «поливом» или свободнопадающей
струей широко применяют при заточке инструмента. СОЖ подают
к зоне резания центробежным насосом через сопло, имеющее щеле-
вое выходное отверстие; скорость истечения жидкости составляет
примерно 1 м/с. В процессе шлифования и заточки инструмента
расход СОЖ обычно равен 5...6 л/мин. При подаче СОЖ напор-
ной струей давление жидкости повышают до 0,4...1,2 МПа, что
приводит к увеличению скорости потока СОЖ до 25...30 м/с.
Сущность гидроаэродинамического способа подачи СОЖ заклю-
чается в использовании воздушных потоков, создаваемых вращаю-
щимся шлифовальным кругом, для повышения скорости движения
жидкости.
18. Области применения СОЖ
Обрабатываемый материал Абразивный материал Связка круга Номер состава СОЖ
Быстрорежущая сталь Электрокорунд Керамическая 2; 3; 4
Бакелитовая
Вулканитовая
Эльбор Бакелитовая 2; 3
Керамическая
Металлическая 2; 4
Твердый сплав Карбид кремния Керамическая 3
Бакелитовая
Алмаз Бакелитовая 1; 4
Металлическая 1; 3; 4
Примечание. Состав 1: 0,5...2% кальцинированной соды,
0,2... 1 % нитрита натрия, остальное — вода; состав 2: 0,7... 1 % три-
этаноламина, 0,25...0,3% нитрита натрия, остальное — вода; состав 3:
3% эмульсола НГЛ-205 или Укринола-1, остальное — вода; состав 4:
масло Индустриальное-12 для скоростного и глубинного шлифования.
ГЛАВА II
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ СТАНКИ
ДЛЯ ЗАТОЧКИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Режущий инструмент затачивают на универсальных и спе-
циализированных станках. К универсальным относятся то-
чильно-шлифовальные и универсально-заточные станки, а также
многоцелевые заточные станки с ЧПУ (числовым программным
управлением). На точильно-шлифовальном станке можно затачи-
вать резцы и сверла, выполнять мелкие слесарно-обдирочные и
полировальные работы. Универсально-заточной станок при исполь-
зовании специальных приспособлений может служить для заточ-
ки любых видов режущего инструмента. На многоцелевом заточ-
ном станке с ЧПУ можно с одной установки затачивать различные
поверхности нескольких режущих кромок у многих видов инстру-
ментов за счет введения соответствующих программ и использо-
вания нескольких шлифовальных кругов.
К специализированным относятся станки, предназна-
ченные для заточки одного вида режущего инструмента — сверл,
резцов, червячных фрез. Специализированные заточные станки вы-
сокопроизводительны и обеспечивают точную обработку, однако
имеют сложную настройку.
2. ТОЧИЛЬНО-ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ.
УНИВЕРСАЛЬНО-ЗАТОЧНЫЕ СТАНКИ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Точильно-шлифовальные станки (точила) — это наиболее
простые заточные станки, применяемые для заточки инструмента
вручную, а также для зачистки деталей. Качественное выполне-
ние этих операций обеспечивается при использовании несложных
приспособлений. В зависимости от назначения и соответствующих
размеров шлифовальных кругов эти станки делят на три группы:
малые станки с кругами 0100...175 мм, применяемые для заточки
мелкого инструмента в часовой и приборостроительной промыш-
ленности; средние станки с кругами 0 200...350 мм, применяемые
в машиностроении для заточки основных типов резцов; крупные
станки с кругами 0400 мм и более, используемые как обдирочно-
зачистные.
Универсально-заточные станки являются основным видом обо-
рудования, используемого для заточки многолезвийного инстру-
мента — зенкеров, разверток, фрез, долбяков и метчиков. С их
помощью можно затачивать также резцы, червячные фрезы, зу-
борезные головки и протяжки. Станки приспособлены для круг-
лого (наружного и внутреннего) и плоского шлифования. Техни-
ческие характеристики этих станков даны в табл. 19.
Универсально-заточной станок мод. 3644 пред-
назначен для шлифования, заточки и доводки абразивными, ал-
мазными и эльборовыми кругами различных мелких инструментов,
шаблонов и других деталей из твердых сплавов, инструменталь-
ных сталей и керамики. На станке можно осуществлять круглое
шлифование цилиндрических и конических поверхностей, плоское
шлифование под разными углами, шлифование радиусов и эксцен-
трическое шлифование.
g 19. Технические характеристики универсальных станков для заточки режущего инструмента
Основные данные Станки
универсально-заточные многоцелевые заточные с ЧПУ ।
3644 ЗМ642; ЗД642; ЗЕ642 ЗД642Е ВЗ-205ФЗ ВЗ-295Ф4 ВЗ-215Ф4
Число уп- равляемых координат (всего/одно- временно) 4/4 5/5 7/5
Диаметр изделия (в центрах), мм 65 До 250 До 100 До 320 До 250
Длина из- делия (в центрах), мм — До 500 До 750 До 700 До 800*
Угол пово- рота стола, град ±90 ±45 —
Углы по- ворота шли- фовальной бабки, град — ±180 350
±20 240"
Диаметр шлифоваль- ного круга, мм До 100 До 200 До 250“
Частота вращения шлифоваль- ного круга, об/мин 2800...8000 (4 ступени) 2240...6300 (4 ступени) 2000...7000 (бесступенчато) 2240...6300 (4 ступени)
Мощность привода шлифоваль- ного круга, кВт 0,55 1,5/1,1* 2,2 1,1/1,5* 4/3* 2,2/1,5* “
Габарит- ные разме- ры, мм 770X850X X 1530 1800Х1470Х Х1625 1715Х1720Х XI636 2548X2370X X 1970 4100Х3100Х Х2500 4100Х3100Х Х2700
Масса, кг 500 1600 1500 1400 4000 4500
Двухскоростной двигатель,.
Рис. 11. Устройство универсально-заточного станка мод. ЗМ642:
/ — пульт управления, 2 — маховик поперечной подачи, 3 — основание стола, 4 — стол, 5 — шлифовальная бабка, 6 — маховик
тонкой продольной подачи, 7 — бак охлаждения, 8 — каретка, 9 — колонна
1
Ри 12. Кинематическая схема универсально-зат
ЗМ642:
1 — шлифозальная бабка, 2 — маховик ручного подъема и опускани
лонны, 3 — колонна, 4 — каретка поперечного перемещения колонны,
маховики поперечной подачи, 6 — кнопки тонкой поперечной подачи,
электродвигатель быстрого подъема и опускания колонны, 8 — маховик
тонкой продольной подачи стола, 9 — маховики продольной подачи стол.:,
10—стол продольной подачи, 11—поворотный стол, 12—электродвига-
тель привода шлифовального круга, 13 — рейка продольного хода
Станок снабжен специальным микроскопом для измерения
линейных и угловых параметров и наблюдения за зоной обработки.
Обработка производится всухую. Отсос абразивной пыли из ра-
бочей зоны осуществляется с помощью встроенного в станок пы-
лесоса.
Станок используют для заточки инструмента в часовой, при-
боростроительной и радиотехнической промышленности.
Универсально-заточные станки мод. ЗМ642 (рис.
И, 12), ЗД642, ЗД642Е, ЗЕ642, ЗЕ642Е предназначены для заточ-
ки доводки разнообразного режущего инструмента в условиях
Рис. 13. Шлифовальная бабка
станка мод ЗМ642:
а — угол наклона шлифоваль-
ной бабки и шлифовального кру-
га
среднего машиностроения. Станки, маркировка которых заканчи-
вается буквой Е, являются гидрофицированными. Шлифовальная
бабка имеет наклон до 20° (рис. 13).
Основные приспособления к универсально-заточным станкам
мод. ЗМ642, ЗД642, ЗД642Е, ЗЕ642, ЗЕ642Е. Центровые бабки при-
меняют при заточке инструмента в центрах: концевых фрез по пе-
редней и задней поверхностям зубьев на цилиндрической части;
зенкеров и разверток по передней и задней поверхностям зубьев н
калибрующей части; метчиков по передней поверхности и др.
Большую универсальную головку применяют при
заточке торцовых и наклонных режущих кромок фрез и зенкеров,
закрепляемых во время заточки за хвостовик (консольно). Головка
позволяет повернуть инструмент вокруг своей оси и еще двух осей.
Для заточки многолезвийного инструмента с точным расположени-
ем зубьев на головку устанавливают делительный механизм.
Приспособление для круглого шлифования
монтируют на большой универсальной головке.
Малую универсальную головку используют при за-
точке торцовых и наклонных режущих кромок фрез и зенкеров, за-
крепляемых во время заточки за хвостовик. Головка позволяет по-
вернуть инструмент вокруг своей оси и еще трех осей.
Универсальная упорка предназначена для правильного
ориентирования зуба многолезвийного инструмента при заточке,
а также для деления при переходе к заточке следующего зуба.
Универсальными пользуются при заточке
резцов и плоских протяжек; оляют повернуть инструмент
вокруг трех осей на 360°
Наклонно-поворотные тиски применяют при заточке
резцов и плоских протяжек; позволяют повернуть инструмент
вокруг двух осей на 360° и вокруг третьей оси — на 90°
Подручник служит опорой при заточке вручную резцов
дисковых HHJ
При с и о с о б леи и с для линейной правки круга
алмазным карандашом устанавливают на стол станка.
3. МНОГОЦЕЛЕВЫЕ ЗАТОЧНЫЕ СТАНКИ С ЧПУ
Программа управления станком — это. последовательность
команд, обеспечивающая заданное функционирование рабочих ор-
ганов станка. При ручном управлении станком необходимую после-
довательность команд задает рабочий, который, предварительно
изучив чертеж и технологию, составляет и осуществляет программу
работ, необходимых для обработки изделия.
При автоматическом управлении (механическом или программ-
ном) необходимая последовательность команд, определяющих па-
раметры изделия и технологию обработки, задается программоно-
сителем, в качестве которого в разных системах используются упо-
ры, кулачки, перфоленты, магнитные ленты и диски. Системы ме-
ханического (электромеханического, гидромеханического) управле-
ния работают с помощью определяющих программу обработки пе-
реставных и регулируемых упоров или профильных кулачков, рас-
положенных на распределительном валу. На этом принципе осно-
вана конструкция многих заточных автоматов и полуавтоматов.
При числовом программном управлении программа набирается
или записывается условным кодом на программоносителе (перфо-
ленте, магнитной ленте, магнитном диске), с помощью которого она
вводится в станок. На программоносителе записываются геометри-
ческая информация, характеризующая форму, размеры инструмен-
та и изделия, а также их взаимное расположение, и технологиче-
ская информация, содержащая данные о последовательности обра-
ботки и изменении режимов резания.
При обозначении моделей станков с ЧПУ используют индексы:
Ф2 — для позиционной, ФЗ — для контурной, Ф4 — для универсаль-
ной (позиционно-контурной) систем ЧПУ; Ф1 —для цифровой ин-
дикации положения изделия или инструмента при ручном управле-
нии. Системы ЧПУ значительно сокращают время переналадки
станка с одного изделия на другое, обеспечивают высокие точность
и стабильность обработки.
Перфорированная лента представляет собой ленту из бумаги
или лавсана, на которой программа записывается пробиванием
(перфорацией) отверстий, располагаемых в несколько рядов. При
пропускании перфоленты через считывающее устройство (рис. 14,
а, б) на выходе последнего возникают соответствующие кодирован-
ные сигналы. Если программу записывают на магнитную ленту или
диск, в их ферромагнитном слое образуются элементарные магнит-
ные штрихи, располагающиеся в несколько дорожек. При считыва-
нии программы в магнитных головках появляется электрический
ток, являющийся кодированным сигналом на выполнение опреде-
ленных программ.
Важной особенностью заточных станков с ЧПУ является
1
2
Рис. 14. Схема действия считывающих устройств в стайках с ЧПУ:
а — фотоэлектрического от перфорированной ленты, б — электромагнитного
от магнитной ленты; 1 — лента, 2 — источник света, 3 — фотоэлемент, 4 —
магнитная головка, 5 — блок управления, 6 —салазки станка, 7 — шаго-
вый двигатель
универсальность: на одном и том же станке, заменяя программы
обработки, можно вышлифовать и заточить по передним и задним
поверхностям сверло, зенкер, развертку, концевую и дисковую фре-
зы, метчик, различный комбинированный инструмент (рис. 15, а...д).
Технологические возможности заточных станков с ЧПУ расширя-
ются за счет установки на шлифовальной оправке двух-трех шли-
фовальных кругов, последовательно вводимых в обработку с учетом
их формы, размеров и расположения (рис. 16).
Многоцелевые заточные станки с ЧПУ (см. табл. 19) позволяют
в условиях мелкосерийного и серийного инструментального произ-
водства вышлифовывать стружечные канавки и затачивать слож-
ный прецизионный концевой инструмент с высокой концентрацией
операций, выполняемых с одной установки. Для вышлифовки стру-
70
t)
Рис. 15. Схемы заточки на заточном станке с ЧПУ многолезвийного
инструмента:
а — конической концевой фрезы по передней поверхности зуба тарельча-
тым кругом, б — цилиндрической концевой фрезы по задним поверхностям
винтового и торцового зубьев тороидальным кругом, в — концевой фрезы
со сферическим концом по задним поверхностям винтового и радиусного
зубьев тороидальным кругом, г — плоской протяжки по задней поверхности
чашечным кругом, д — метчика по задней поверхности режущей части кру-
гом прямого профиля (затылование заборного конуса)
Рис. 16. Обработка кон-
цевой фрезы на заточном
станке с ЧПУ:
а — вышлифовка винтовых
канавок, б — заточка задних
поверхностей винтовых и
торцовых зубьев; / — заго-
товка концевой фрезы, 2 —
шлифовальный круг для вы-
шлифовки винтовых стру-
жечных канавок, 3 — шли-
фовальный круг для заточ-
ки задних поверхностей; А —
вращение вокруг оси инстру-
мента, X — поступательное
перемещение вдоль оси ин-
струмента
Рис. 17 Многоцелевой
заточной 5-координат-
ный станок с ЧПУ
1 — станина, 2 — стол,
3 — бабка изделия, 4 —
поворотное основание
бабки изделия, 5 — шли-
фовальная бабка, 6 —
колонна
жечных канавок и заточки большинства инструментов наиболее
целесообразно использовать заточные станки с пятью управляемыми
координатами (рис. 17), по трем из которых (X, У, Z) осуществля-
ются взаимно перпендикулярные поступательные перемещения, а
по двум (Л, С) — вращательные движения соответственно вокруг
оси инструмента и вокруг вертикальной оси. Каждая из координат
имеет отдельный привод (от шагового двигателя или двигателя по-
стоянного тока), управляемый от системы ЧПУ. Несколько пони-
женные технологические возможности имеют 4-координатные (X, Y,
Рис. 18. Многоцелевой заточной 4-координатный станок с ЧПУ
мод. ВЗ-205ФЗ:
/ — станина, 2 — пульт управления, 3 — кожух, 4 — бабка изделия, 5 —
шлифовальная бабка. 6 — устройство ЧПУ, 7 — бак СОЖ
Z, Л) станки с ЧПУ (рис. 18). Применение многоцелевых 6...9-коор-
динатных заточных станков с ЧПУ можно рекомендовать в заточ-
ных отделениях гибких автоматизированных производств (ГАП)
для заточки особо сложного режущего инструмента, требующего
использования шлифовальных кругов четырех — семи форм.
ГЛАВА III
ЗАТОЧКА РЕЗЦОВ
1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ РЕЗЦОВ
И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ЗАТОЧКИ
Резцы применяют для различных видов обработки — точения,
растачивания, строгания, отрезки и др. (рис. 19, а...з). Изготовляют
их цельными и составными. Резец (см. рис. 1, а) состоит из рабо-
чей части (головки) и крепежной (зажимной) части (стерж-
ня). В составном резце различают режущую часть, обычно выпол-
ненную в виде пластины из инструментального материала, и дер-
жавку, на которой эту пластину закрепляют сваркой, пайкой, при-
клеиванием или механически. Державки имеют прямоугольное,
квадратное или круглое сечение.
На головке резца (см. рис. 1, а) различают главную, вспомога-
тельную и переходную задние поверхности, образующие при
пересечении с передней поверхностью главную, вспомога-
тельную и переходную режущие кромки. Переходная режу-
щая кромка, соединяющая главную и вспомогательную режущие
кромки, формирует вершину резца. Радиус г переходной кром-
ки на вершине резца, выполняемый в пределах 0,5...2 мм, зависит
от подачи при точении: при черновой обработке r = (3...4) So, при
чистовой обработке r = (l,5...2) So, где So — подача, мм/об.
mJ з)
Рис. 19. Резцы:
а — проходной отогнутый правый, б — проходной прямой левый, в — про-
ходной упорный правый, г — проходной упорный отогнутый правый, д —
подрезной отогнутый правый, е — расточной для сквозных отверстий, ж —
отрезной, з — резьбовой
Рис. 20. Схемы заточки открытых (а, б) и полуоткрытых (в, г) зад-
них и передних поверхностей
Поверхности режущей части резца разделяют на открытые
(рис. 20, а, б) и полуоткрытые (рис. 20, в, г). К открытым от-
носят поверхности, которые не пересекаются с державкой, т. е. могут
затачиваться «напроход». Полуоткрытые поверхности пересекают-
ся с державкой и затачиваются «в упор».
Главные углы резца — передний у, задний а, заостре-
ния р, резания 6 — измеряются в главной секущей плоскости А — А
(рис. 21), которая перпендикулярна проекции главной режущей
кромки на основную плоскость. Во вспомогательной секущей пло-
скости Б — Б измеряются вспомогательные углы yi и си, а в
основной плоскости — главный угол в плане (р (между про-
екцией главной режущей кромки на основную плоскость и направ-
лением подачи) и вспомогательный угол в плане (pi.
Угол наклона главной режущей кромки X измеряется
в плоскости, перпендикулярной основной плоскости, проходящей
А -А
Рис. 21. Схема определения углов резца в главной и вспо-
могательной секущих плоскостях
20. Допускаемые отклонения углов резца
Угол Значение угла, град Допускаемое от- клонение, град
Передний <12 ± 1
> 12 ±2
Главный задний 6...12 ± 1
Вспомогательный задний <2 -4-0.5
>-2 ±1
Главный в плане 30...100 ±2
Вспомогательный в плане <2 ±0,5
2...5 ± 1
> 5 ±2
Наклона главной режущей кромки -5...+ 5 ± 1
через главную режущую кромку. Допускаемые отклонения углов
резца приведены в табл. 20.
Главные и вспомогательные задние поверхности всех резцов,
за исключением фасонных, выполняют плоскими (рис. 22). Перед-
нюю поверхность резцов также выполняют плоской без стружколо-
мающих и со стружколомающими элементами (рис. 23, табл. 21) —
лунками (мелко- и крупноразмерными) и порожками (уступами).
Износ резцов (табл. 22) в зависимости от условий обработки
может происходить по передней, задней или обеим поверхностям
одновременно. Резцы обычно затачивают по всем режущим поверх-
ностям. При незначительном износе по передней поверхности раци-
онально затачивать резцы только по задней поверхности. Фасонные
резцы затачивают только по передней поверхности, а резцы, пред-
назначенные для многорезцовых станков,— только по задним по-
верхностям.
Применяют в основном две схемы заточки твердосплав-
ного инструмента, обеспечивающие при правильном выборе режи-
Рис. 22. Формы задних
поверхностей резцов:
а, б — соответственно
без нависания и с нави-
санием пластины
Рис. 23. Формы передних поверхностей резцов:
а — плоская с отрицательным передним углом без стружколомающих эле-
ментов, б плоская с положительным передним углом и отрицательной
(раскоп, в — с мел кора (мерной лункой и отрицательной фаской, г — с круп-
норазмерной лункой, д — с порожком, расположенным под углом к ре-
жущей кромке
мов обработки и характеристик кругов одинаковую стойкость зато-
ченных резцов. Первая схема предусматривает предварительную
заточку кругом из карбида кремния и окончательную заточку ал-
мазным кругом (КЗ + А). Вторая схема предусматривает полную
обработку алмазным кругом за одну операцию (А). Обычно при
правильном подборе алмазного круга после нескольких выхажи-
ваний на операции заточки достигается шероховатость поверхно-
сти /?п = 0,32 мкм. Для получения более низкой шероховатости
применяют операцию доводки мелкозернистым алмазным кругом на
органической связке. Задние поверхности доводят по ленточке ши-
риной 1...2 мм, передние — по фаске.
Если впервые нужно заточить резцы с нависающей твердо-
21. Размеры стружколомающих элементов
передней поверхности резца (см. рис. 23)
Стружколома- ющий элемент [, мм ь. R, мм А, т, град Е, град
Лунка: мелкоразмер- ная 0,1...1,2 1...3 0,5...3 0,1...0,5 0...10 —
крупнораз- мерная 3...8 4...12 0,2...1,5
Порожек (ус- туп) 1,5...6 0,3...2 0,3...1,5 90... 150
22. Критерии износа и нормы стачивания резцов
Инструмент Эскиз Обраба- тывае- мый ма- териал Обра- ботка Допустимый износ по задней по- верхности, мм Стачивание, мм
за одну пе- реточку по задней по- верхности допу- стимое
Резцы токарные из быстрорежущей ста- и А & 1 Стали Черновая Чистовая 1,5...2 0,8...1 0,0...0,9 0,3...0,4 0,7С*
Резцы токарные проходные, подрезные, оснащенные твердым сплавом —) Стали и чугуны Черновая Чистовая 1... 1,5 0,8...1 0,4...0,6 0,3...0,4
Инструмент
Эскиз
Резцы токарные расточные, оснащенные
твердым сплавом
Резцы токарные отрезные, оснащенные
твердым сплавом
Продолжение табл. 22
Обраба- тывае- мый ма- териал Обра- ботка Допустимый износ по задней по- верхности, мм Стачивание, мм
за одну пе- реточку по задней по- верхности допу- стимое
Стали Черновая Чистовая 0,8...1,2 0,3...0,5 0,3...0,5 0,15...0,2 0.7С*
Чугуны Черновая Чистовая 1... 1,4 0,4...0,5 0,4...0,6 0,15...0,2
Стали и чугуны 0,8...1 0,3...0,4
сплавной пластиной и небольшим припуском под заточку, исполь-
зуют только алмазный инструмент. В случае переточки резцов пол-
ную алмазную заточку выполняют при припуске 0,2...0,3 мм. При
более значительных припусках экономически целесообразно зата-
чивать резцы по схеме К3 4-А. Для полной алмазной заточки мож-
но предварительно фрезеровать державку с образованием нави-
сающей твердосплавной пластины или шлифовать ее кругами из
электрокорунда с несколько большим задним углом. При больших
припусках и необходимости снятия одновременно с твердым спла-
вом большого объема материала державки вместо заточки по схе-
ме КЗ+А применяют электрохимическую заточку.
Резцы из быстрорежущей стали затачивают кругами из элект-
рокорунда на керамической связке с обильным охлаждением и до-
водят эльборовыми или алмазными кругами.
2. ЗАТОЧКА РЕЗЦОВ НА УНИВЕРСАЛЬНЫХ СТАНКАХ
При заточке на точильно-шлифовальных станках
резец устанавливают на подручник и вручную прижимают к шли-
фовальному кругу обрабатываемой поверхностью (рис. 24). Задние
поверхности затачивают периферией круга, а передние — его тор-
цом.
Рис. 24. Схема заточки задней
поверхности резца на точильно-
шлифовальном станке
станках резцы затачи-
На универсально-заточных
Рис. 25. Исходные положения резца (Яь И2, И3) при за-
точке в трехповоротных тисках:
А, Б, В — шкалы поворотов
g 23. Приближенные формулы настройки трехповоротных тисков
при заточке передней и задних поверхностей резца (см. рис. 25)
Способ заточки Затачиваемая поверхность Исходное положение Углы установки по шкалам
А Б в
Периферией круга Главная задняя я. Произволь- но + <Х + фр
Вспомогательная зад- няя + ot| — Ф1р
Передняя и2 у sin срр + Хр cos срр Хр sin срр — у cos фр
Торцом круга Главная задняя фр — a sin срр 4- a cos (рр
Вспомогательная зад- няя — Ф1р + ос 1 sin гр 1 р + ОС1 COS ф|р
Передняя И, Ар — У фр
Главная задняя и. 90° + а 0
Вспомогательная зад- няя 90° + а, ф|р
Передняя у COS Лр Хр фр
24. Значения расчетных углов при заточке резца
Резцы Разновид- ность Расчетный угол
<Рр <Р1Р Хр
Проходные Правый <Р ф| X
Левый — ср -cpi — X
Расточные, под- резные, отрезные Правый 90° —ср 90° +ср,
Левы” - (90° — <р) -(90°+<р,) X
вают торцом или периферией круга преимущественно в трехпово-
ротных тисках. При этом используют три исходных положения
(рис. 25) —два основных И2) и одно дополнительное (Л3),
при котором несколько упрощается настройка тисков, но усложня-
ется процесс заточки. Чтобы заточить резец по трем поверхностям
(передней, главной и вспомогательной задней), необходимо задать
его углы у, X, а, ои, ср и <р(. Углы ср, ср( и X при подстановке в форму-
лы (табл. 23) заменяются расчетными углами срр, cpip и Хр, завися-
щими от типа резца (табл. 24).
Стружколомающие уступы обрабатывают шлифоваль-
ными кругами прямого профиля и чашечными, осуществляя вреза-
ние в направлении, перпендикулярном передней поверхности
(рис. 26, а) или параллельном упорной поверхности порожка
(рис. 26, б).
Стружколомающие лунки обрабатывают либо кругом,
правленным по заданному радиусу, либо двухугловым кругом, раз-
Рис. 26. Схемы образова-
ния стружколомающего
порожка на резцах при
шлифовании торцом кру-
га в направлении:
а — перпендикулярном пе-
редней поверхности, б — па-
раллельном упорной поверх-
ности порожка
Рис. 27 Схема образования
стружколомающей лунки на
резце при шлифовании двух-
угловым кругом
вернутым под углом гр к направлению продольной подачи (рис. 27),
причем sin гр = д/(/? — р)/(/?о — р). где R — радиус канавки; р — ра-
диус округления угловой кромки круга; Ro — радиус круга.
3. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СТАНКИ ДЛЯ ЗАТОЧКИ
РЕЗЦОВ
Технические характеристики этих станков даны в табл. 25.
25. Технические характеристики
Основные данные ЗД625 ЗЕ624 ЗВ624 3622
Затачиваемые поверхности Плоские задние
Высота дер- жавки, мм 12...100 12...50 6...25
Диаметр шлифовального круга, мм 250 200 150
Размеры сто- ла, мм 560X280 400X220
Угол поворо- та стола или резцедержате- ля, град; в попереч- ном направ- лении + 20...-5 + 20...— 10 + 20...-5
в продоль- ном направ- лении —
Скорость про- дольной подачи, м/мин 0,2...8 0,2...3 0,5...3
Автоматичес- кая подача вре- зания, мм/мин 1,5...10 0,3...10 0,5...10 —
Наибольший припуск, снима- емый за один цикл, мм 3 1,5 3
Полуавтомат мод. ЗД625 предназначен для предваритель-
ной абразивной заточки твердосплавных и быстрорежущих резцов.
Обработка производится торцом чашечного или сегментного круга
с охлаждением.
Полуавтомат мод. ЗЕ624 служит для заточки твердосплав-
ных и быстрорежущих токарных и строгальных резцов по задним
поверхностям торцов алмазного или эльборового круга. С помощью
дополнительных приспособлений возможна заточка резцов с высотой
державки до 100 мм, а также заточка по передним поверхностям.
станков для заточки резцов
3622Д 3626 3626Л 3629 3629Р
Плоские передние и порож- ки Лунки и канавки Конические задние
12...50 4...25
150; 200 150 50; 80 150
320X160 400X200 —
±15 0...10 0...25
—
— 0,2...3 0,5...5
0.3...10 — 0,8...8
1,5 2,5
Основные данные ЗД625 ЗЕС-24 ЗВ624 3G22
Мощность электродвигате- ля привода шли- фовального кру- га, кВт 3/3,5 2,2 1,5
Габаритные размеры стан- ка, мм 1180Х 1920Х X 1600 1100X 1370Х X 1510 760 XI250 X X 1580 710Х Ю60Х X 1500
Масса стан- ка, кг 1830 1750 1500 850
Для осуществления упругой заточки скорость гидравлической пода-
чи на глубину шлифования устанавливается больше скорости съема
металла. Станок работает с охлаждением; СОЖ подается в центр
алмазного круга. Затачиваемый резец устанавливают на наклон-
ном столе и закрепляют с помощью специальных приспособлений.
На станке мод. ЗЕ624 можно работать как с ручным управ-
лением, так и в автоматическом цикле. При работе с ручным управ-
лением все движения, кроме осцилляции, должны производиться
вручную. Для работы в автоматическом цикле необходимо: устано-
вить на пульте управления переключатели в положение, соответст-
вующее автоматической работе; назначить необходимую выдержку
времени при выхаживании, скорость подачи, усилие прижима круга
к резцу и снимаемый припуск. Включение станка в работу в авто-
матическом цикле производится кнопкой «Цикл», при этом происхо-
дит гидравлический зажим резца и включается система охлаждения.
По окончании зажима с помощью реле давления осуществляются
осцилляция шлифовальной бабки и врезание. После снятия при-
пуска срабатывает путевой выключатель, включающий реле времени
выхаживания. По окончании выхаживания прекращаются осцилля-
ция и подача охлаждающей жидкости, происходит разжим резца,
шлифовальная бабка возвращается в исходное положение.
Полуавтомат мод. ЗВ624 имеет назначение, аналогичное
полуавтомату мод. ЗЕ624, однако заточка как твердосплавных, так и
быстрорежущих резцов осуществляется торцом алмазного круга на
металлической связке электроэрозионным методом. При использова-
нии специальных приспособлений возможна заточка резцов сечением
до 100 мм по задним и передним поверхностям, вышлифовка струж-
коломающих порожков, а также плоскостная заточка твердосплав-
ных и быстрорежущих сверл 0 5...32 мм.
Станок мод. 3622 (рис. 28) предназначен для алмазной
IIродолжение табл. 25
3622Д 3G2G 3626Л 3629 3629Р
0,8 1,5 0,37 1,1
5G0 X 800 X X 1280 1080X1200X1700 990 X 950 X X 1440 1260Х 1750Х 1560
480 1500 830 1300
эльборовой заточки и доводки резцов вручную в незакрепленном
или закрепленном состоянии. Движения продольной подачи и подачи
на глубину сообщаются шлифовальной бабке. На наклонном столе
станка могут устанавливаться специальные приспособления: для
ориентации резца при ручной заточке; для зажима резца; для прав-
Рис. 28. Кинематическая схема станка мод. 3G22 для
заточки резцов:
/ — станина, 2 — каретка, 3 — кулиса, 4 — промежуточное
кольцо. 5 — кулачок. 6 — червячный редуктор. 7 — шлифо-
вальная бабка. 8 — шлифовальный шпиндель, 9, 10 — махо-
вики
ки круга. При заточке задних поверхностей угол а настраивают по-
воротом наклонного стола, а угол ср — поворотом приспособления
для ориентации или зажима резца.
Станок мод. 3622Д служит для окончательной заточки и до-
водки твердосплавных и быстрорежущих резцов алмазными или
эльборовыми кругами. В станке не предусмотрено никаких других
движений шлифовального круга, кроме вращения, осуществляемого
от электродвигателя через плоскоременную передачу. При заточке и
доводке по задним поверхностям резец помещают на наклонный
стол, ориентируют и прижимают к кругу, а также перемещают по
столу вручную.
Полуавтомат мод. 3626 предназначен для заточки резцов
по передним поверхностям и образования стружколомающих порож-
ков. Заточка производится торцом алмазного или эльборового круга
с охлаждением. Продольная подача (осцилляция) шлифовальной
бабки осуществляется от гидроцилиндра, вертикальная подача
(врезание) — автоматическая. Двухповоротный стол обеспечивает
установку резца относительно шлифовального круга. На стол поме-
щают электромагнитную плиту. Резцы высотой более 50 мм зажима-
ют в ручном зажимном приспособлении. СОЖ в зону обработки
подводится через сопло.
После установки резца по ориентирующей планке и его закреп-
ления шлифовальную бабку перемещают вниз до контакта круга с
резцом (до появления искры) и кнопкой включают станок в работу
в автоматическом цикле. При этом осуществляются осцилляция шли-
фовальной бабки и автоматическое врезание на глубину снимаемого
припуска. По достижении заданной глубины врезание прекраща-
ется и происходит выхаживание, устанавливаемое с помощью реле
времени. По окончании выхаживания осуществляется автоматичес-
кий подъем шлифовальной головки на величину врезания, прекра-
щаются осцилляция, вращение круга, подача охлаждающей жидко-
сти. По окончании цикла обработки маховичком вручную поднимают
шлифовальную головку на величину, обеспечивающую свободное
снятие заточенного резца и установку следующего. Круг правят с
помощью приспособления, устанавливаемого на двухповоротный
стол станка. При правке шлифовальный круг приводится в сопри-
косновение с алмазным кругом, вращающимся с рабочей скоростью.
Для обеспечения проскальзывания между кругами на другом конце
шпинделя шлифовальной головки установлен центробежный тормоз.
Полуавтомат мод. 3626Л предназначен для образования
стружколомающих лунок и канавок на передних поверхностях рез-
цов алмазными и эльборовыми кругами с охлаждением. Полуавто-
мат отличается от станка мод. 3626 расположением шлифовального
шпинделя, отсутствием поперечного перемещения стола и конструк-
цией устройства для ориентации резца при его установке.
Станок мод. 3629 служит для заточки твердосплавных и
быстрорежущих резцов различных типоразмеров с круглым и прямо-
угольным стержнем по главной, вспомогательной и радиусной пере-
ходной задним поверхностям. Заточка производится торцом алмаз-
ного или эльборового круга с охлаждением. Продольная подача
механизирована и осуществляется покачиванием шлифовальной
бабки. Настраивают станок с помощью микрометрических упоров,
шкал и лимбов, обеспечивающих точность установки по линейным
размерам ±0,01 мм и по углу ±10' Резцы зажимают в сменных
приспособлениях. Ориентация затачиваемого резца на станке и
совмещение плоскости круга с осью поворота суппорта производят-
ся с помощью микроскопа, имеющего сетку в виде перекрестия и
окружностей с центром в перекрестии. Расстояние между окружно-
стями составляет 0,5 мм; увеличение микроскопа — 10-кратное.
Полуавтомат мод. 3629Р имеет такое же назначение, как
и станок мод. 3629, но работает в полуавтоматическом цикле. Заточ-
ка твердосплавных и быстрорежущих резцов, производимая алмаз-
ными кругами на металлической связке, сочетается с электро-
эрозионной правкой.
ГЛАВА IV
ЗАТОЧКА СВЕРЛ,ЗЕНКЕРОВ И РАЗВЕРТОК
1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ
СВЕРЛ, ЗЕНКЕРОВ И РАЗВЕРТОК
И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ЗАТОЧКИ
Сверла служат для образования цилиндрических отверстий в
сплошном материале и могут использоваться с целью увеличения
диаметра имеющегося отверстия, т. е. для рассверливания послед-
него. В промышленности применяют в основном спиральные сверла,
которые изготовляют из быстрорежущих сталей марок Р6М5, Р9К5
или оснащают пластинами из твердых сплавов марок ВК6М, ВК8,
ВК15.
У спирального сверла (см. рис. 1, б) канавки выполнены
винтовыми для облегчения удаления стружки из отверстия. Угол
наклона канавки обычно равен 19...33° С увеличением этого угла
облегчается процесс резания и улучшается отвод стружки, но ослаб-
ляется прочность режущего клина и снижается жесткость корпуса
сверла.
Спиральное сверло является двузубым инструментом, имеющим
при одинарной (нормальной) заточке (рис. 29* а) пять режущих
кромок, симметрично-расположенных относительно оси: две главные
кромки, две кромки ленточек и поперечную кромку. Главная кромка
i)
Рис. 29. Геометрические пара-
метры спирального сверла:
а — с одинарной заточкой, б — с
двойной заточкой;
1 — зуб, 2 — поперечная режущая
кромка, 3 — передняя поверхность
зуба (канавки), 4 — кромка лен-
точки, 5 — главная режущая кром-
ка, 6 — переходная режущая кром-
ка
образуется пересечением винтовой поверхности канавки с задней по-
верхностью сверла, кромка ленточек — пересечением винтовой по-
верхности канавки с цилиндрической поверхностью ленточек. Кромки
ленточек выполняют работу резания на длине, равной половине
подачи сверла. Поперечная кромка представляет собой линию пере-
сечения задних поверхностей. При двойной заточке (рис. 29, б)
дополнительно образуются две переходные кромки.
Спад с задней поверхности сверла должен быть до-
статочным для обеспечения зазора между этой поверхностью и дном
отверстия при любых значениях подачи сверла, но не чрезмерным во
избежание снижения теплоемкости, жесткости и виброустойчивостн
режущего клина. Значения спада с рекомендуется выбирать в пре-
делах (0,04...0,08) D, где D — диаметр сверла.
Угол при вершине 2<р образуется проекциями главных
кромок на параллельную им осевую плоскость сверла.
Задний угол а образуется между двумя проходящими через
главную режущую кромку плоскостями, одна из которых касательна
к задней поверхности, а другая — к поверхности вращения кромки
вокруг оси сверла. Пересекая эти плоскости цилиндром, имеющим
диаметр D, получим задний угол а в цилиндрическом сечении
на периферии сверла. Нормальный задний угол заточки
aN измеряется в плоскости, перпендикулярной главной кромке; он
всегда меньше угла а, измеряемого в той же точке (табл. 26)
aN~a sin (р —50(/г/D) cos <р, где k/D — отношение диаметра сердце-
вины сверла к диаметру сверла.
Задний угол а в цилиндрическом сечении, который обычно
задается в чертежах и нормалях, рекомендуется измерять с по-
88
26. Разности задних углов в цилиндрическом
и нормальном сечениях
2(р, град k/D
0 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35
Да = град
90 7 9 И 13 15 17 19
100 5 7 9 и 13 15 17
118 4 6 7 8 9 10 И
130 2 4 5 6 7 8 9
140 1 2 3 4 5 6 7
мощью микроскопа. Однако на практике его определяют визуально,
ориентируясь на значение спада с задней поверхности, что является
неверным.
Выбор углов 2ф и а осуществляют в зависимости от обраба-
тываемого материала (табл. 27).
Угол наклона поперечной кромки гр образуется
проекциями главной и поперечной кромок на торцовую плоскость
сверла. С увеличением угла гр сокращается длина поперечной кромки
возрастает активная длина главных кромок — точность сверла
повышается. Для увеличения точности сверления рекомендуется
затачивать сверло с гр = 60±5°, а для повышения стойкости свер-
ла — с гр = 45 ± 5°.
Симметричность заточки задних поверхностей озна-
чает, что задняя поверхность одного зуба (пера) после поворота
вокруг оси сверла на 180° полностью совпадает с задней поверх-
ностью другого зуба. При точном изготовлении канавок симмет-
ричность заточки оценивается по параметрам расположения главных
Рис. 30. Параметры, ха-
рактеризующие отклоне-
ние от симметричности за-
точки сверл
Налипы
Рис. 31. Виды износа спираль-
ных сверл:
а — по задней поверхности со сре-
зом уголков, б — по ленточке с об-
разованием проточин и появлением
налипов
27. Выбор геометрических параметров спирального сверла
Обрабатываемый материал Угол при вершине 2ср ч- 3, град Диаметр D сверла
Стали конструкционные (углеродистые и легированные) Чугуны се- рый и ковкий Цветные металлы и сплавы <3 мм > 3 мм
Задний угол а ±3, град Угол наклона попереч- ной кром- ки ±10, град Задний угол а ±3, град Угол наклона попереч- ной кром- ки ±10, град
— НВ <200 — 90 20 50 15 55
НВ <200; ов<600 МПа НВ = = 200.. .350 Медь, латунь, бронза, дюралюминий 118 16 45 12 50
НВ = 200...350; ав= 600...900 МПа НВ> 350 Твердые латунь и бронза 135 13 40 10 45
НВ> 350; ов> 900 МПа 150 11 35 8 40
28. Технические требования на заточку спиральных сверл
Диаметр
сверла, мм
Торцовое (осевое) бие-
ние режущих кромок,
мм, нс более
Классы точности
Параметр
шероховато-
сти задней
поверхности
Rz, мкм,
не более
Отклонение
углов, град,
нс более
С ци-
ли нд-
риче-
ским
хвос-
тови-
ком
С ко-
ниче-
ским
хво-
стови-
ком
До 3
3...6
0,1 0,12
6...10
0,13 0,15 0,18
0,15 0,23 0,3
Свыше 10
кромок в одном из следующих сочетаний (рис. 30): разность
углов ф1 и фг и отклонение от центричности ек поперечной кромки;
осевое биение бк периферийных точек главных кромок и откло-
нение от центричности ек поперечной кромки; осевое биение бс
в средних точках главных кромок. Технические требования на заточку
сверл приведены в табл. 28.
Износ сверла происходит по передним и задним (рис. 31, а)
поверхностям, по ленточкам (рис. 31, б) и поперечной кромке.
При сверлении чугуна лимитирующим является износ по задним
поверхностям со срезом уголков (Ау), а при сверлении стали —
износ по ленточкам (Ал). Во время переточки сверла необходимо
полностью удалить следы износа на ленточках. Средний припуск
на переточку можно определить по табл. 29 или по следующим
приближенным зависимостям: h = 0,1 (D-j-l) —для быстрорежущих
сверл; А = 0,05 (D-\-1) — для твердосплавных сверл.
Спиральные сверла затачивают преимущественно по
задним поверхностям (рис. 32, а, б, табл. 30). Сверла диаметром
более 5 мм часто затачивают с двойной заточкой (рис. 33, а, б)
и подточкой поперечной кромки (рис. 34, а...в). Иногда подтачивают-
переднюю поверхность канавок и заднюю поверхность ленточек
(рис. 34, г).
При конической заточке (рис. 35, а) задняя поверхность
каждого зуба оформляется как часть конуса, сверло покачивается
вокруг оси /—/, скрещивающейся с его осью.
29. Критерии износа и нормы стачивания сверл, зенкеров и разверток
Инструмент Эскиз Обрабатываем ый материал Диаметр инстру- мента, мм Допустимый износ, мм Стачивание вдоль оси, мм
за одну пе- реточку допусти- мое
Сверла спиральные быстроре- жущие Легкие сплавы 2...6 6...15 15...30 0,4...0,5 0,5...0,6 0,6...0,8 0,8...1,3 0,7...0,9 0,9...1,4 О,6/о
Чугуны, бронзы 2...6 6...15 15...30 0,5...0,6 0,6...0,7 0,7...0,9 0,9...1,3 1...1.4 1,2...1,6
Стали 2...6 6...15 15...30 0,6...0,7 0,8...0,9 0,9...1,2 0,9...1,3 1,2...1,5 1,5...2
Сверла спиральные, оснащен- ные твердым сплавом Легкие сплавы 10...20 20...30 0,5...0,7 0,8...0,9 0,4...0,5 0,6...0,7 0,6/!
Чугуны 10...20 20...30 0,6...0,8 0,9...1 0,5...0,6 0,7...0,8
Зенкеры быстрорежущие jtr Стали, чугуны 3...30 1,2...1,5 1...1.3 0,7/0
Зенкеры, оснащенные тверды
сплавом
Развертки быстрорежущие
Развертки, оснащенные твер-
дым сплавом
Стали, чугуны 3...30 0,4...0,6 0,8... 1 0,7/,
Стали 3...30 0,4...0,7 0,5...0,8 0,5/,
Чугуны 0,5...0,8 0,6...0,9
Легкие сплавы 0,4...0,7 0,5...0,8
L Чугуны 3...30 0,5...0,8 0,6...0,9
С прямолинейной
поперечной кромкой
С выпуклой попереч-
ной кромкой
Рис. 32. Сверла с криволинейной заточкой по зад-
ней поверхности:
а — нормальной, б — заостренной; уп — передний угол,
п — выпуклость поперечной кромки
30. Рекомендации по выбору основных типов заточки
задних поверхностей и подточки поперечной кромки
спиральных сверл в зависимости от условий обработки
Основные типы заточ- ки и подточки по- перечной кромки сверл Условия обработки
Обрабатываемый материал Глубина сверле- ния, мм Точность отвер- стий по диаметру
Стали с НВ< 229; чугуны с НВ <250 Стали с НВ> 229; чугуны с НВ> 250 /отв 3D /отв> 3D //10, //11 //12,//13
Допуск на межцен- тровые расстояния отверстий без пред- варительного цент- рования, мм
До 0,02 Свыше 0,2
Нормальная кри- волинейная заточ- чка:
без подточки + — + — — + +
с луночной подточкой + + + + + + + — + +
с плоской подточкой + + + + + + + + + + + +
с крестообраз- ной подточкой Заостренная кри- волинейная заточ- ка: + + + + + + +
с прямолиней- ной попереч- ной кромкой + + + + + — — + +
с выпуклой по- перечной кро- мкой + + + + + + + + + +
Двухплоскостная заточка + + — + + + + + + +
Трехплоскостная заточка + + + + + + + + + + + +
«+ +>— применение рекомендуется.
« + » — применение допускается.
« —» — применение не рекомендуется.
Параметры конической заточки: h — расстояние между осью
сверла и осью качания (с увеличением значения h возрастает задний
угол а); Н—расстояние между вершиной конуса заточки и осью
сверла; е — угол разворота сверла; ф0 — угол установки, измеря-
емый между осью сверла и плоскостью шлифовального круга;
угол <р0 всегда несколько меньше половины угла при вершине,
т. е. < ср (табл. 31).
Цилиндрическая заточка (рис. 35, б) является частным
случаем конической, когда угол при вершине конуса равен нулю.
Рис. 33. Сверла с прямолинейной (а) и криволинейной
(б) двойной заточкой
Рис. 34. Сверла с луночной (а), плоской (б), кресто-
образной (в) подточкой поперечной кромки и подточкой
ленточек (г)
31. Поправка на угол установки сверла
относительно поверхности шлифовального круга
а, град 2 <р, град
60...70 90 118 140 160
д(р = ф — ф0, град
6 0 0 0 1
12 1 2 4
18 1 2 4 9
24 3 8 14
При винтовой заточке (рис. 36, а) сверло вращается
вокруг своей оси и перемещается под некоторым углом р к ней
при неизменном угле <р0. Поступательное перемещение под углом
к оси сверла обычно осуществляется в результате сложения двух
движений — затылования и осцилляции. При винтовой заточке
с заострением (рис. 36, б) в начальный момент ось сверла не
выходит из контакта со шлифовальным кругом, а в конечный на-
ходится за пределами угловой кромки круга, которая производит
заострение поперечной кромки сверла. При винтовой заточке без
заострения (рис. 36, в) ось сверла никогда не выходит за пределы
угловой кромки круга. Деление осуществляется кинематически за
счет того, что на каждый оборот сверла приходится два цикла
возвратно-поступательных движений.
При сложно-винтовой заточке (рис. 37, а, б) сверло
вращается вокруг своей оси, перемещается вдоль нее и покачивается
вокруг перпендикулярной ей оси. Угол <р0 между осью сверла и
поверхностью шлифовального круга в процессе заточки постепенно
уменьшается на 4...6°. Это облегчает формирование поперечной
кромки и увеличивает спад задней поверхности. На каждый оборот
сверла приходится два цикла движений затылования и поворота,
98
Рис. 36. Схема винтовой заточки
сверла:
а — начальное положение, б — конеч-
ное положение при заточке с заостре-
нием, в — конечное положение при за-
точке без заострения; 3 — затылова-
ние, О — осцилляция, В — вращение
сверла
Рис. 37. Схема сложно-винтовой за-
точки сверла:
а — начальное положение, б — конеч-
ное положение; 3 — затылование, П —
поворот, В — вращение
Рис. 38. Схема эллип-
тической заточки свер-
ла
т. е. обеспечивается кинематическое деление. При винтовой и
сложно-винтовой заточках чем больше ход затылования, тем больше
задний угол.
При эллиптической заточке (рис. 38) задняя поверх-
ность сверла формируется внутренней угловой кромкой чашечного
шлифовального круга и имеет форму эллиптического цилиндра.
Направление продольной подачи составляет с торцовой поверх-
ностью круга острый угол 6.
Параметры эллиптической заточки: dr — диаметр угловой тор-
цовой кромки круга; h — расстояние от вершины сверла до оси
круга, примерно равное 0,5 (dr—1,3£>); б — угол между направ-
лением продольной подачи и торцом круга (обычно 6=10...25°);
т — угол наклона сверла, используемый для настройки заднего
угла (обычно т=-10...4-25°); ф0 — угол между осью сверла и
направлением продольной подачи Snp, используемый для настройки
угла 2ф.
с^ооъп
0... 20°
Рис. 39. Сверла, заточенные по одной (а), двум (б) и трем (в)
плоскостям
Эллиптическую заточку выполняют на универсально-заточном
станке без специальной оснастки.
Для заточки сверл широко используют также плоскостные
способы.
Одноплоскостную заточку (рис. 39, а) применяют
для сверл диаметром менее 3 мм. Задняя поверхность каждого
100
Рис. 39. Продолжение
зуба оформляется одной плоскостью. Для того чтобы конец зуба
нс упирался в дно просверливаемого отверстия, задний угол в
цилиндрическом сечении должен составлять не менее 28°, что может
привести к выкрашиванию главных кромок. Для уменьшения заднего
угла удаляют затылочную часть зуба.
При двухплоскостной заточке (рис. 39, б) задняя
поверхность каждого зуба образована двумя плоскостями, ребро
пересечения которых обычно параллельно главной кромке. Задний
угол первой плоскости ои выбирают в зависимости от обрабаты-
ваемого материала. Задний угол второй плоскости а2 = 25...40°; с его
увеличением уменьшается осевая сила и повышается точность свер-
ления, однако снижается прочность режущего клина.
Параметрами настройки станка при двухплоскостной заточке
кроме угла 2 ср являются углы а^ а2/у, определяемые по
табл. 26, причем для вычисления a2/V принимают k/D = 0. Угол
наклона поперечной кромки сверла при 2ср=118° определяют по
формуле ф^90— (а1д^ + а2Л,).
Трех плоскостная заточка (рис. 39, в) отличается от
двухплоскостной тем, что затылочная часть задней поверхности
разделена па два участка. Задний угол a2;V^25°, что обеспечивает
хороший отвод теплоты от уголков. Участок, прилегающий к серд-
цевине, имеет большой задний угол а3^ = 35...40°, что обеспечивает
уменьшение передних углов на поперечной кромке и улучшает цент-
рирование сверла.
Существуют три способа удаления припуска при заточке
сверла — раздельный, попеременный и смешанный.
При раздельном (однооборотном) способе заточки
заданный припуск полностью удаляется сначала с одного, а затем
с другого зуба. Деление (поворот сверла на 180°) происходит
один раз.
При п о п е р е м е н н о м (многооборотном) способе за-
точки деление выполняется после каждого рабочего хода и поэтому
следующий рабочий ход приходится уже на другой зуб. Число де-
лений равно числу рабочих ходов, необходимых для удаления
заданного припуска с обоих зубьев. В связи с этим снижается
опасность прижогов, а износ шлифовального круга не влияет на
биение кромок сверла.
Применяют также смешанный способ, при котором
основная часть припуска удаляется с зубьев сверла раздельно, а
зачистные и выхаживающие рабочие ходы выполняются поперемен-
но. Такой способ обеспечивает высокую производительность заточ-
ки сверл и снижает биение режущих кромок.
Заточку сверл, оснащенных твердосплавными
пластинами, чаще всего осуществляют по двум поверхностям.
Сначала кругами из зеленого карбида кремния затачивают заты-
лочную поверхность с задним углом, составляющим 25...30° Затем
алмазным кругом обрабатывают участок твердосплавной пластины,
непосредственно прилегающий к главной кромке, где а\ = 16°.
Монолитные твердосплавные сверла затачивают алмазным кругом.
Двойная заточка, заключающаяся в образовании на
уголках сверла прямолинейных и криволинейных переходных кро-
мок шириной b = (0,15...0,25) D, повышает прочность и способствует
уменьшению износа уголков сверла, улучшает теплоотвод от них
и увеличивает стойкость сверла. Эту заточку осуществляют обычно
на том же оборудовании, что и заточку задних поверхностей, или
на специальном приспособлении к универсально-заточному станку.
Подточку поперечной кромки выполняют для умень-
шения осевой силы, повышения стойкости сверла и точности сверле-
ния. Поперечную кромку необходимо подтачивать у всех сверл, пред-
назначенных для обработки высокопрочных материалов, у твердо-
сплавных сверл, а также сверл, имеющих сердцевину диаметром
k^0,2D. У сверл с более тонкой сердцевиной при обработке
материалов средней и низкой прочности поперечную кромку не
подтачивают после винтовой заточки с заострением, а также после
двух- или трехплоскостной заточки.
Зенкеры и развертки. Зенкерование и развертыва-
ние — операции, выполняющиеся после сверления с целью повы-
шения точности и снижения шероховатости поверхности просвер-
ленного отверстия. Зенкерованием получают отверстия 9... 10-го
квалитетов с шероховатостью /?z = 40...10 мкм, а развертыванием —
7...8-го квалитетов с шероховатостью Ra = 2,5...0,32 мкм.
Рис. 40. Зенкеры:
а — цельный хвостовой, б — оснащенный тверды насадной
Зенкеры (рис. 40, а, б) бывают хвостовыми или насадными,
цельными или со вставными зубьями, быстрорежущими или с плас-
тинами из твердого сплава. Особенностями зенкера по сравнению
со сверлом являются наличие трех или четырех зубьев и большая
жесткость. Этим достигается лучшее, чем у сверла, направление в
отверстии, большая стойкость, повышенные точность обработки и
производительность. Главный угол в плане режущих кромок в боль-
шинстве случаев равен 60°; у быстрорежущих зенкеров, работающих
по стали, и у твердосплавных зенкеров выполняют переходную
кромку с углом <pj =30° и длиной 0,3...1 мм.
Геометрические параметры зенкеров выбирают в зависимости от
обрабатываемого материала (табл. 32). Для правильной работы
зенкера необходимо, чтобы биение главных кромок не превышало
0,05...0,06 мм. Угол наклона канавок к оси инструмента (<о) при-
нимают в пределах 10...20°. Зенкеры 0 10...20 мм изготовляют
хвостовыми, а 0 25...80 мм — насадными.
Зенкеры, оснащенные пластинами из твердого сплава, зна-
чительно повышают производительность обработки. Во избежание
32. Выбор геометрических параметров зенкеров и разверток
Инструмент Обрабатываемы" материал <р, град у, град а, град
Зенкеры Стали 60 8...12 10...12
Чугуны 45...60 6...8
Цветные металлы и сплавы 60 25...30
Развертки: ручная Стали, чугуны, цветные металлы и сплавы 1...2 0 8
машинная Стали 15
Чугуны 5
Рис. 41. Развертки:
а — ручная цельная хвосто-
вая, б — машинная цельная
хвостовая, в — машинная
цельная насадная с кольце-
вой заточкой
выкрашивания на передней поверхности твердосплавной пластины
выполняют отрицательную фаску (уф= —10°; / = 0,2...0,3 мм).
Развертки (рис. 41, а...в) бывают ручными или машинными,
хвостовыми или насадными, цельными или сборными, из легирован-
ной либо быстрорежущей стали или оснащенными пластинами из
твердого сплава. Ручные развертки, используемые при слесарных
работах, имеют угол в плане <р=1...2° (см. табл. 32) и большую
длину режущей части. Изготовляют их обычно из стали 9ХС. Ма-
шинные развертки применяют при работе на токарных, револьверных
и сверлильных станках. На переднем конце режущей части снима-
ется заходная фаска под углом 45° для направления развертки
в отверстии, предохранения зубьев от выкрашивания в момент входа
в отверстие и снятия завышенного припуска. Зубья на калибрующей
части имеют цилиндрическую ленточку, требующую очень тщатель-
ной доводки. Передний угол у разверток обычно равен нулю и
только у черновых разверток или при обработке особо вязких ма-
териалов у = 5...10°
Рабочая часть развертки с кольцевой заточкой состоит из ка-
либрующей части и нескольких кольцевых уступов, служащих для
снятия припуска и направления развертки в начале работы.
Износ зенкеров и разверток происходит по задним
поверхностям (рис. 42, а), по передним поверхностям с образо-
ванием лунки (рис. 42, б) и по ленточке с образованием поперечных
проточин (рис. 42, в). Лимитирующим износом зенкера, опрсде-
Рис. 42. Виды изно-
са развертки из бы-
строрежущей ста-
ли:
а — по задней по-
верхности, б — по
передней поверхнос-
ти, в — по ленточке
ляющим наибольшее допустимое количество переточек, является
износ по ленточке. Оптимальным считается /гл = (0,03...0,04) D.
Допустимый износ разверток определяется уменьшением точности
размеров отверстия, поэтому значительного их износа допускать
нельзя. Критерии износа и нормы стачивания зенкеров и разверток
были приведены в табл. 29.
2. ЗАТОЧКА СВЕРЛ, ЗЕНКЕРОВ И РАЗВЕРТОК
НА УНИВЕРСАЛЬНЫХ СТАНКАХ
Заточку спиральных сверл на универсально-заточных
и точильно-шлифовальных станках, выполняют коническим, винто-
вым, эллиптическим, одно- и двухплоскостным методами с исполь-
зованием специальных или универсальных приспособлений.
Одноплоскостную заточку осуществляют при закреплении свер-
ла в большой или малой универсальной головке с применением
цангового либо кулачкового патрона. Эти головки можно исполь-
зовать также при двухплоскостной и эллиптической заточках.
Более производительна двухплоскостная заточка в специальных
приспособлениях (рис. 43), в которых переход от заточки первой
плоскости к заточке второй производится поворотом вокруг гори-
зонтальной или вертикальной оси, совпадающей с ребром пересе-
чения плоскостей.
При подточке поперечной кромки сверло и шлифовальный
круг необходимо повернуть на некоторые углы относительно на-
правления продольной подачи стола (рис. 44, табл. 33). Для осу-
Рис. 43. Приспособле-
ние для двухплоскост-
ной заточки сверл:
/ — сверло, 2 — круг,
3 — ось поворота
Рис. 44. Схема установки шлифовального
круга и сверла при подточке его попе-
речной кромки
ществления этих поворотов используют оправку (рис. 45) к уни-
версальной головке. Сверло базируется в сменной втулке оправки.
Зенкеры и развертки затачивают, как правило, на
универсально-заточных станках. Операции по заточке и доводке
передних и задних поверхностей, ленточек на калибрующей части,
а также задних поверхностей на режущей части при угле в плане
<р^45° производят в центрах, причем насадной инструмент пред-
варительно закрепляют на оправке. Заточку и доводку задних по-
верхностей зубьев зенкеров на режущей части с углом ср60°
33. Углы поворота шлифовального круга и сверла
при подточке поперечной кромки
Угол поворота Назначение поворота Значение угла поворо- та, град
«л Поворот шлифовального круга для увели- чения ширины подточки 5
Поворот сверла вокруг горизонтальной оси во избежание повреждения зуба 22...25
е* Поворот сверла вокруг вертикальной оси для обеспечения требуемой длины подточки 10...25
ег Поворот сверла вокруг своей оси для со- здания угла между поперечной и новой (об- разованной при подточке) кромками 0...15
* 0,25 (k — kn/l), где k и kn — диаметры сердцевины сверла
соответственно до и после подточки; / — длина подточки.
Рис. 45. Оправка к универ-
сальной головке для подточ-
ки поперечной кромки сверла
на универсально-заточном
станке:
/ — корпус, 2 — сменная втул-
ка, 3 — ориентирующий штифт
Рис. 46. Установка шлифоваль-
ного круга при заточке передней
поверхности инструмента:
а — с прямыми зубьями при у =
= 0°, б — с винтовыми зубьями при
у = 0°, в — с винтовыми зубьями при
Y<0°
выполняют в двух- или трехповоротных головках при консольном
закреплении инструмента с базированием на конический хвостовик.
Переднюю поверхность зуба зенкера или развертки затачивают
кругом тарельчатой формы, причем для инструментов с прямыми
зубьями используют торцовую сторону круга (рис. 46, а), а винто-
вые зубья обрабатывают его конической стороной (рис. 46, б, в).
Для радиальной установки рабочей поверхности круга поль-
зуются специальным шаблоном.
Если передняя поверхность не радиальная, т. е. передний угол
на калибрующей части не равен нулю, например при наличии
Рис. 47. Установка шлифовального круга при заточке зад-
ней поверхности инструмента:
а — торцом круга, б — периферией круга
отрицательной фаски, необходимо сместить круг от радиального
расположения на величину /п = D sin у/(2 cos 0), где /и—смеще-
ние круга в направлении, перпендикулярном оси инструмента;
D — диаметр инструмента; у — передний угол на калибрующей
части; 0 — угол правки круга.
Заточку зенкеров и разверток по передним поверхностям
выполняют в центрах без делительных приспособлений, вручную
прижимая зуб инструмента к кругу. Припуск на заточку по перед-
ней поверхности зенкеров составляет в среднем 0,2 мм, развер-
ток — 0,15 мм, а на доводку — 0,03...0,05 мм.
Заточку задней поверхности на калибрующей части выполняют
в центрах, ось которых параллельна направлению продольной по-
дачи стола. При заточке торцом круга (рис. 47, а) вершину зуба
с помощью упорки устанавливают ниже горизонтальной осевой
плоскости затачиваемого инструмента на величину /i = (D/2) sin ат^
0,01 Da т, где D — диаметр затачиваемого инструмента; ост —
34. Смещение упорки при заточке
задней поверхности зенкеров, разверток и фрез, мм
Диаметр D зата- чиваемо- го инст- румента, мм Задний угол ат, град
3 4 5 6 7 8 10 12 15
6 0,16 0,21 0,26 0,31 0,37 0,42 0,52 0,62 0,78
8 0,21 0,28 0,35 0,42 0,49 0,56 0,69 0,83 1,04
10 0,26 0,35 0,44 0,53 0,61 0,7 0,87 1,04 1,29
12 0,31 0,42 0,52 0,63 0,73 0,84 1,04 1,25 1,55
14 0,37 0,49 0,61 0,74 0,85 0,97 1,22 1,46 1,81
16 0,42 0,56 0,7 0,84 0,97 1,11 1,39 1,66 2,07
18 0,47 0,63 0,78 0,95 1,1 1,25 1,56 1,87 2,33
20 0,52 0,7 0,87 1,05 1,22 1,39 1,74 2,08 2,59
22 0,58 0,77 0,96 1,16 1,34 1,53 1.91 2,29 2,85
25 0,65 0,87 1,09 1,32 1,52 1,74 2.17 2,6 3,23
28 0,73 0,98 1,22 1,48 1,71 1,95 2,43 2,91 3,62
30 0,78 1,05 1,31 1,58 1,83 2,09 2,6 3,12 3,88
35 0,92 1,22 1,53 1,85 2,13 2,44 3,04 3,64 4,53
40 1,05 1.4 1,74 2,11 2,44 2,78 3,47 4,16 5,18
45 1.18 1.57 1,96 2,37 2,74 3,13 3,91 4,68 5,82
50 1,31 1.74 2,18 2,64 3,05 3,48 4,34 5,2 6,47
55 1,44 1,92 2,4 2,9 3,35 3,83 4,77 5.72 7,12
60 1.57 2,09 2,62 3,17 3,66 4,18 5,21 6,24 7,76
65 1,7 2,27 2,83 3,43 3,96 4,52 5,64 6,76 8,41
70 1,83 2,44 3,05 3,69 4,27 4,87 6,08 7,28 9,06
75 1,96 2,62 3,27 3,96 4,57 5,22 6,51 7,3 9,7
80 2,09 2,79 3,49 4,22 4,88 5,57 6,94 8,32 10,35
85 2,22 2,96 3,7 4,48 5,18 5,92 7,38 8,84 И
90 2,36 3,14 3,92 4,75 5,48 6,26 7,81 9,36 11,65
95 2,49 3,31 4,14 5,01 5,79 6,61 8,25 9,88 12,29
100 2,62 3,49 4,36 5,28 6,1 6,96 8,68 10,39 12,94
t08
Рис. 48. Форма рабочей поверхности шлифовального круга для за
точки задних поверхностей зенкеров и разверток:
а — торцом, б — конусом
задний угол в торцовом сечении (для инструмента с винтовыми
зубьями ат«aN cos со, а для прямозубого инструмента ax = aN, где
aN — задний угол в сечении, перпендикулярном режущей кромке).
Смещение упорки можно определять по табл. 34.
При заточке периферией круга (рис. 47, б) упорку распола-
гают в горизонтальной осевой плоскости затачиваемого инстру-
мента, а ось шлифовального круга смещают вверх на величину
/i= (DKp/2) sin ат«0,01 £)крат.
Расстояние, на которое требуется сместить улорку на станке,
устанавливают с помощью штангенрейсмаса.
При заточке прямозубого инструмента упорку используют
только для деления, закрепляя ее на столе станка. В процессе
заточки она перемещается вместе с инструментом. Устанавливают
упорку в любом месте по длине калибрующей части таким обра-
зом, чтобы ее опорное лезвие касалось передней поверхности
затачиваемого зуба как можно ближе к режущей кромке (не далее
0,5 мм). Затачиваемый зуб прижимают к упорке вручную.
При заточке инструмента с винтовыми зубьями упорка служит
как для деления, так и для придания инструменту винтового дви-
жения. Упорку закрепляют на заточной головке, и в процессе за-
точки инструмент перемещается относительно нее. Опорное лезвие
упорки наклоняют так, чтобы оно составляло с осью инструмента
угол со — угол наклона зубьев. Смещение h упорки устанавливают
по средней точке ее опорного лезвия, которое может быть прямо-
линейным (длиной 3...5 мм) или криволинейным.
Для снижения теплообразования при заточке задних поверх-
ностей круг имеет специальную форму (рис. 48, а, б). Задние по-
верхности зубьев на режущей части затачивают так же, как на ка-
либрующей. Различие заключается в том, что верхняя часть стола
поворачивается на угол заборного конуса ср. Смещение упорки
рассчитывают по среднему диаметру режущей части.
3. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СТАНКИ
ДЛЯ ЗАТОЧКИ СВЕРЛ И ЗЕНКЕРОВ
Технические характеристики этих станков даны в табл. 35.
Станок мод. ВК-80 настольного типа (рис. 49) предназна-
чен для двухплоскостной заточки твердосплавных и быстрорежу-
щих сверл 0 0,4...3 мм. Сверла затачивают торцом шлифовального
круга с одной установки. Для настройки и контроля заточки поль-
зуются микроскопом. Продольная подача осуществляется пока-
чиванием шлифовальной бабки вручную. Заточку выполняют алмаз-
ными или эльборовыми кругами без охлаждения.
Полуавтомат мод. ЗЕ651 (рис. 50) предназначен для
двухплоскостной заточки твердосплавных и быстрорежущих сверл
0 0,4...6 мм. Сверла затачивают способом глубинного шлифования
торцовыми поверхностями двух шлифовальных кругов: алмазных —
при заточке твердосплавных сверл и эльборовых — при заточке
быстрорежущих сверл. Перемещением шлифовальных бабок по по-
перечным направляющим устанавливается величина снимаемого
припуска, достигается прохождение ребра пересечения плоскостей
через ось сверла и компенсируется износ круга. При настройке
станка необходимо установить угол сверла при вершине 2ср пово-
ротом бабки изделия и нормальные задние углы первой и второй
плоскостей (<Х|/у и а2/у) наклоном шпинделей, ось поворота кото-
рых проходит через вершину сверла.
Полуавтомат мод. ЗД651 имеет такое же назначение,
как ЗЕ651, однако двухплоскостная заточка осуществляется пе-
риферией двух кругов прямого профиля.
Полуавтомат мод. 3E653 предназначен для винтовой за-
точки спиральных сверл 0 5...40 мм из быстрорежущей стали или
оснащенных твердым сплавом. Кроме сверл на станке можно за-
тачивать задние поверхности трех- и чстырехзубых инструментов
(зенкеров и метчиков), а также на отдельной позиции выполнять
подточку поперечной кромки сверл. Сверла затачивают периферией
абразивного, эльборового или алмазного круга способом многопро-
ходного шлифования со скоростью 24 м/с при подаче СОЖ поли-
вом. Поворотом основания бабки изделия устанавливают угол 2(р.
Для настройки заднего угла используют шкалы затылования и
осцилляции на бабке изделия. После ориентации инструмента на
отдельной позиции оправку с инструментом устанавливают в пат-
рон бабки изделия. Заточка сверл без заострения поперечной
кромки, а также зенкеров и метчиков ведется с осцилляцией
фовального круга. Заточку сверл с заострением поперечной кромки,
а также ступенчатых выполняют без осцилляции круга.
Полуавтомат мод. ЗЕ659 унифицирован с полуавтоматом
мод. 3E653 предназначен для заточки аналогичного инструмен-
та 0 12...80 мм.
ПО
35. Технические характеристики станков для заточки сверл и зенкеров
Основные дан ВК-80 ЗЕ651 ЗД651 3E653 ЗЕ659
Затачиваемый инструмент
Сверла Сверла, зенкеры, метчики
Диаметр инструмента, мм 0.4...3 0,4...6 1...6 3...40 12...80
Угол сверла при вершине, град 120...180 90... 160 90...180 70... 160
Задний угол сверла (2<р= 118°) 0...40 10...25 8...18
Диаметр шлифовального круга, мм 100 125 300
Скорость продол’ьной подачи, м/мин — 0,04...1 —
Частота вращения сверла, об/мин: при заточке — 50
при выхаживании — 25
Наибольший припуск, снимаемый за один цикл, мм — 1 2,5 3,5
Мощность электродвигателя привода шлифовального круга, кВт 0,025 0,37X2 0,9/0,7 2,5/2
Габаритные размеры станка, мм 450X300X300 1850X178X1500 600Х700ХИ90 1300 X 900X1550 1300ХЮ80Х XI550
Масса станка, кг 20 900 300 800 950
Примечание. На станках мод. ВК-80, ЗЕ651 и ЗД651 способ заточки — двухплоскостной, на станках мод. 3E653 и ЗЕ659 —
винтовой.
Рис. 50. Полуавтомат мод. ЗЕ651:
/ — шлифовальные круги, 2 — стойка, 3 — втулка, 4 —
сверло, 5 — рукоятка зажима, 6 — бабка изделия, 7 —
цанговая оправка
ГЛАВА V
ЗАТОЧКА ФРЕЗ
1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ФРЕЗ
И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ЗАТОЧКИ
Фрезы являются одним из самых распространенных видов ре-
жущего инструмента и отличаются большим разнообразием типов
и конструкций. Рекомендуемые значения передних и задних углов
фрез приведены в табл. 36, 37.
Зубья фрезы изнашиваются как по задней, так и по передней
поверхностям, однако в качестве критерия затупления принят
износ по задней поверхности.
36. Выбор переднего угла фрезы, град
Фрезы Обрабатываемый материал У
Твердосплавные Стали при значениях ов, МПа:
до 650 15
650...800 5
850...950 —5
1000... 1200 — 10
Чугуны при значениях НВ: до 200 5
200...250 0
свыше 250 —5
Быстрорежущие: цилиндрические, тор- Стали при значениях ов, МПа:
цовые, дисковые до 600 20
600... 1000 15
свыше 1000 10
Чугуны при значениях НВ: до 150 15
свыше 150 10
отрезные и прорезные при ширине, мм: до 3 Стали и чугуны 5
свыше 3 То же 10
фасонные » 10
37. Выбор задних углов фрезы, град
Фрезы а <Х|
Твердосплавные 15 8
Быстрорежущие: цилиндрические, торцовые, дисковые: с крупными зубьями и вставными ножами 12
с мелкими зубьями 16 6
концевые при значениях диаметра D, мм: до 10 25 8
10...20 20
свыше 20 15
отрезные 20 —
прорезные 30
фасонные: с нсзатылованными зубьями 16
с затылованными зубьями 12
h
Рис. 51. Схема износа и переточ-
ки фрез:
а — с незатылованными зубьями,
б — с затылованными зубьями
Рис. 52. Геометрические пара-
метры торцовой фрезы
Заточку фрез с незатылованными зубьями (рис. 51, а) выпол-
няют преимущественно по задним поверхностям, а с затылован-
ными (рис. 51,6) —по передним.
Припуск на заточку фрез (табл. 38) определяется по форму-
лам: для незатылованных зубьев h = h3 sin <х + ДА, для затылован-
ных зубьев А = А3 + ДА, где ДА = 0,1...0,2 мм.
Торцовые фрезы являются насадными многозубыми инструмен-
тами, предназначенными для обработки плоскостей. Наибольшее
распространение получили торцовые сборные фрезы, оснащенные
пластинами из твердого сплава. Эти фрезы делят на две основные
группы: с многогранными сменными неперетачиваемыми твердо-
сплавными пластинами и со вставными ножами. Многогранные
твердосплавные пластины обрабатываются по опорным плоскостям,
граням и вершинам на специальных станках и после установки
в корпус фрезы не подлежат заточке. Вставные ножи с твердо-
сплавными пластинами до установки в корпус фрезы обрабаты-
вают по всем базовым поверхностям и передней поверхности плас-
тины. Все задние поверхности и фаску на передней поверхности
затачивают в сборе.
Режущая часть каждого ножа (рис. 52) имеет несколько ре-
жущих кромок, различающихся углом в плане, который измеряется
между торцовой поверхностью и проекцией режущей кромки на
осевую плоскость фрезы, проходящую через вершину зуба. Главная
режущая кромка имеет угол (р = 45...90°, вспомогательная — угол
Ф1=О...5°. Для снижения шероховатости обработанной поверхно-
сти вспомогательную кромку образуют из двух участков — допол-
нительной кромки с ф1Д = 0° и /1д= 1.5...2 мм и собственно вспо-
могательной кромки с (pi, составляющим не менее 2° Вершина
зуба фрезы оформляется прямолинейной или радиусной переход-
38. Критерии износа и нормы стачивания фрез
Цистру. Эскиз Обрабаты- ваемы й материал Обработка Допусти м ый износ по задней по- верхности, мм Стачивание,
за одну переточку допустимое
Фре. концевые быстрорежу- щие Стали — 0,3...0,35 0,2...0,3 * 0,6//
Фрезы прорезные и отрезные быстрорежущие Стали и чугуны 0,15...0,2 0,3...0,5* 0,1 D
Фрезы быстрорежущие с заты- лованными зубьями Стали Черновая Чистовая 0,8...1 0,2...0,4 0,9...1,2** 0,3...0,5** 0JB
Пилы дисковые сегментные бы- строрежущие Стали 0,6...0,8 0,7...1* \,2Н
Инструмент Эскиз
Фрезы торцовые и дисковые,
оснащенные твердым сплавом
* По задней поверхности.
* По передней поверхности.
Продолжение табл. 38
Обрабаты- ваемый материал Обработка Допустимый износ по задней по- верхности мм Стачивание, мм
за одну переточку допусти
Стали Черновая Чистовая 1... 1,2 0,3...0,5 0,5...0,8* 0,2...0,3*
Чугуны Черновая Чистовая 1,5...2 0,3...0,5 0,6...0,9* 0,2...0,3* 0,6В
ной кромкой. Прямолинейная переходная кромка имеет <р0~ф/2
[о = 1,5...2 мм. Фрезы с вершиной радиусом г = 2...3 мм обладают
повышенной износостойкостью, менее чувствительны к биению
главных режущих кромок и рекомендуются для чернового и полу-
чистового фрезерования. Задние углы по каждой режущей кромке
измеряются в плоскости, перпендикулярной проекции данной кром-
ки на осевую плоскость фрезы, и обычно равны 15° на пластине
и 20° — на державке.
Передняя поверхность ножа, обрабатываемая плоским шли-
фованием вне корпуса фрезы, заточке в сборе не подлежит. Пе-
редний угол зависит от угла установки ножа в корпусе и обычно
составляет 5...8° Для изменения переднего угла в соответствии с
условиями фрезерования по главной кромке затачивают фаску
шириной [ = 0,4...0,6 мм; передний угол фаски уф можно изменять
в пределах +5...—10° в зависимости от обрабатываемого материа-
ла. Главная режущая кромка не лежит в осевой плоскости фрезы,
образуя с ней угол Х = 5...8° Технические требования на заточку
торцовых фрез приведены в табл. 39.
Технология изготовления корпусов и ножей торцовых фрез
не обеспечивает точного окружного шага расположения передних
39. Технические требования
на заточку торцовых и концевых фрез
Номинальный диаметр фрезы, мм Торцовое биение вспо- могательных режущих кромок, мм, нс более. Биение по нормали главных режущих кромок, мм, не более
Смежных зубьев Противоположных зубьев
Точность
нормаль- ная повы- шенная нормаль- ная повы- шенная
До 16 0,03 0,03 0,02 0,06 0,04
16...50 0,04
50...160 0,05 0,04 0,03 0,08 0,06
160...250 0,06 0,05 0,04 0,1 0,08
250...400 0,08 0,06 0,05 0,12 0,1
400...630 0,1 0,08 0,06
Примечания: 1. Допускаемые отклонения: ±2° — для углов <р,
Фо и со; ±1° — для углов <р|, у, а, си и X. 2. Шероховатость Ra, мкм
(не более), передних и задних поверхностей фрез: быстрорежущих —
0,63; твердосплавных — 0,32.
поверхностей зубьев. Поэтому для снижения биения режущих
кромок заточку фрез ведут по упорке, базирующейся по передней
поверхности затачиваемого зуба (см. рис. 39) возможно ближе
к режущей кромке.
При о д н о о б о р о т н о м способе заточки затачиваемая
поверхность каждого зуба обрабатывается полностью со съемом
всего заданного припуска, после чего происходит переход к заточке
следующего зуба, т. е. деление.
Многооборотный способ заточки является более прос-
тым, однако из-за больших затрат времени на деление он в 1,5 раза
менее производителен, чем однооборотный.
При поэлементном способе заточки (рис. 53, а) зад-
них поверхностей режущие кромки фрезы (главные, вспомогатель-
ные, переходные, дополнительные) затачиваются раздельно —
вначале главные на всех зубьях, затем вспомогательные на всех
зубьях и т. д.
При контурном способе заточки (рис. 53,6) задних
поверхностей режущие кромки каждого зуба затачиваются после-
довательно одна за другой за один рабочий ход. Деление для об-
работки следующего зуба совершается после того, как шлифоваль-
ным кругом сделан один или несколько рабочих ходов по всем
режущим кромкам предыдущего зуба.
Копирная контурная заточка (рис. 54, а) производится двух-
угловым дисковым шлифовальным кругом, перемещающимся в двух
направлениях — параллельно оси круга (равномерное прямолиней-
ное движение) и перпендикулярно ей (от копира). Угол профиля
шлифовального круга равен углу при вершине зуба фрезы. Заточку
фрез по пластине и державке обычно выполняют шлифовальными
кругами из карбида кремния зеленого. Для уменьшения биения
режущих кромок, возникающего вследствие быстрого износа шли-
фовального круга, после каждого двойного хода круг правят ал-
мазом по копиру с компенсацией износа.
Бескопирная контурная заточка (рис. 54, б) осуществляется
так же, как заточка резцов с точным радиусом при вершине.
Шлифовальный круг периодически поворачивается вокруг центра
радиуса переходной задней поверхности ножа на угол, равный
180° — е (где е — угол при вершине), и, останавливаясь в крайних
Рис. 53. Способы
заточки торцовых
фрез:
а — поэлементны"
б — контурный
5
Рис. 54. Схемы контурной копирной (а) и контурной бескопирной
(б) заточки торцовой фрезы:
1 — алмаз, 2 — траектория движения круга, 3 — шлифовальный круг, 4 —
зуб фрезы
положениях, обрабатывает главную и вспомогательную кромки.
Обычно заточку выполняют чашечным шлифовальным кругом,
осциллирующим в плоскости своего торца.
Для уменьшения износа алмазного круга и повышения точ-
ности заточки рекомендуется предварительно обрабатывать держав-
ку так, чтобы круг работал преимущественно по твердому сплаву.
Обработку державки производят либо шлифованием кругами
из электрокорунда или карбида кремния с задним углом, на 3...50
превышающим угол, заданный на режущей кромке, либо фрезеро-
ванием с образованием уступа, на 0,1...0,2 мм превышающего при-
пуск на заточку твердого сплава.
У черновых фрез, не требующих алмазной доводки, нож зата-
чивают одновременно по пластине и державке кругами из карбида
кремния. Для получистовых и чистовых фрез предпочтительной
является следующая схема заточки: вначале — по державке кругом
из электрокорунда под углом а+(3...5°), затем — по пластине
алмазным кругом на металлической связке под углом а. Всю обра-
ботку ведут с охлаждением. Возможна также предварительная
заточка задних поверхностей кругом из карбида кремния под углом
а4-(2...3°) по пластине и державке с последующей доводкой
(алмазным кругом на бакелитовой связке) имеющейся на пласти-
не фаски шириной 1...2 мм под углом а. Обработку ведут без
охлаждения.
При а л м а з н о й электрохимической з а т о ч к е оправ-
дывает себя способ одновременной обработки пластины и державки
под одним углом а за один переход с применением круга на токо-
Рис. 55. Геометрические параметры концевой фрезы
проводящей металлической связке. Скорость подачи врезания сос-
тавляет 1...2 мм/мин при заточке главной кромки и 5...6 мм/мин —
при заточке переходной кромки. Фаску на передней поверхности
затачивают (после заточки задних поверхностей) алмазным кругом
на бакелитовой связке. В случае чрезмерного износа фрезы, а также
после замены нескольких ножей перед заточными операциями про-
водят круглое шлифование кругами ПП из карбида кремния.
Концевые фрезы (рис. 55) — многозубые инструменты, пред-
назначенные для обработки пазов и фасонных поверхностей. Вин-
товые кромки являются главными режущими кромками с углом
Ф = 90° и углом наклона со = 30...45° Концевые фрезы диаметром
от 5 мм имеют на торце прямолинейные вспомогательные режущие
кромки с углом ф|=2...4° Между главными (винтовыми) и вспомо-
гательными (торцовыми) режущими кромками располагаются пере-
ходные кромки с углом ф0 = 45° при fo = O,5...1 мм. Рабочую часть
концевой фрезы выполняют либо цельной из быстрорежущей стали
или твердого сплава, либо составной с винтовыми твердосплав-
ными пластинами, напаянными на стальной корпус. Задний угол
винтового зуба а = 8...15°. Передний угол равный 12...18°, за-
дают в нормальной плоскости, перпендикулярной винтовой линии
режущей кромки. Передние и задние углы вспомогательной
переходной кромок задают в нормальных плоскостях, перпендику-
лярных этим кромкам: у1Л/ = 6...17°; а1л, = 8... 12°; аол/= 10... 15°
У концевых фрез число зубьев z = 3...6.
Износ концевых фрез происходит преимущественно по
задним поверхностям, причем оптимальная ширина фаски износа не
120
Рис. 56. Схемы заточки передней поверх-
ности винтовых зубьев концевой фрезы ко-
нической поверхностью (а) и угловой
кромкой (б) шлифовального круга
а)
должна превышать 0,12 D при черновом и 0,08 D— при чистовом
фрезеровании. Заточке подвергают задние поверхности винтовых,
торцовых и переходных кромок. Передние поверхности перетачивают
реже. Технические требования на заточку концевых фрез были при-
ведены в табл. 39.
Переднюю поверхность винтового зуба затачи-
вают конической (рис. 56, а) или тороидальной поверхностью
шлифовального круга, а также угловой кромкой круга (рис. 56,6).
Конической стороной круга можно затачивать фрезы с углом накло-
на винтового зуба со<20° При больших значениях угла со на перед-
ней поверхности образуется заметная выпуклость, затрудняющая
получение необходимых передних углов.
При заточке передней поверхности винтового зуба коничес-
кой поверхностью круга шлифовальную головку необходимо повер-
нуть на угол (Dy = arcsin [sin со• cos (ууу-|-6)] (где со — угол наклона
винтового зуба; уЛ/ = агс tg (tg у «cos со),— передний угол в нормаль-
ном сечении; 6 — угол профиля круга) и сместить круг на величину
Ь = D/2 rsin + costo .
-0 —sin2(yJV4-6)sin2 ф
При (о^20° рекомендуется вести обработку передней поверх-
ности фрезы тороидальным кругом или угловой кромкой тарельча-
того круга. Тороидальный круг обеспечивает меньшую шерохова-
тость заточенной поверхности и имеет более высокую стойкость.
Радиус правки этого круга выбирают по расчетным или эмпири-
ческим зависимостям (рис. 57).
Вследствие неточностей наладки после заточки первой фрезы
О 10 20 30 W 50 Дмм
Рис. 57 Графики зависи-
мости радиуса профиля
шлифовального круга от
диаметра концевой фрезы
и значения переднего угла
Рис. 58. Схема заточки задней поверхности винтовых зубьев конце-
вых фрез (а) и графики для выбора угла поворота шлифовального
круга (6)
уточняют параметры установки круга. Если со <20° при любом
диаметре круга или 55=20° при его относительном диаметре DOKP> 3,
более эффективным способом увеличения угла уы является увели-
чение поперечного смещения b круга. Если со 55=20° при DOKp>3,
для увеличения yN необходимо уменьшать значение Дш = шу —со.
Переднюю поверхность винтового зуба затачивают при продоль-
ном перемещении стола, прижимая фрезу во вращательном дви-
жении к шлифовальному кругу.
При заточке задней поверхности винтового зу-
ба (рис. 58, а) шлифовальную головку поворачивают на угол 0л,
который определяют, пользуясь зависимостью sin O^^tg со*sin а или
графиком (рис. 58,6). Поворачивают также фрезу вокруг своей оси
на угол 0в = а либо смещают упорку на величину h = 0,5D sin а,
где а — задний угол в торцовом сечении. Настройка станка упро-
122
Рис. 59. Геометрические параметры отрезной фрезы:
а — общий вид, б — мелкий зуб, в — средний или крупный зуб
I
щается, если имеется возможность наклона шлифовального круга
на угол а, когда упорка устанавливается на высоте оси фрезы
независимо от ее диаметра.
Заточку передних и задних поверхностей
торцового зуба выполняют в малой универсальной головке с
использованием упорки или делительного диска.
Дисковые пилы предназначены для фрезерования узких
пазов и распиловки металла. Цельные пилы 0 50...250 мм называют
прорезными и отрезными (рис. 59, а...в) фрезами. Пилы диаметром
от 275 мм изготовляют сборными с рабочей частью в виде сегмен-
тов, содержащих группу из четырех — восьми зубьев (рис. 60).
Отрезные фрезы- и сегментные пилы работают в тяжелых условиях,
вызванных низкой жесткостью диска пилы и недостаточным
пространством для размещения стружки. У отрезных и прорезных
фрез с мелкими зубьями спинка зуба очерчена прямой и задний
угол достигает 30...35°, а у фрез со средними и крупными зубьями
Рис. 60. Геометрические параметры дисковой сегментной
пилы:
/ — прорезной зуб, 2 — зачищающий зуб
спинка зуба очерчена двумя прямыми и задний угол равен 20°
Вспомогательный задний угол на отрезных и прорезных фрезах
отсутствует и для уменьшения трения торцовые поверхности имеют
поднутрение с углом <pi =0,5...1° Передний угол у у этих фрез
составляет 5... 15° Технические требования на заточку отрезных и
прорезных фрез и пил приведены в табл. 40.
Профиль зуба у сегментных пил представляет собой сочетание
криволинейных участков: дуги большого радиуса R и дуги малого
радиуса г = 0,25/, где / — шаг зубьев. Высота h зуба составляет
(0,35...0,45) /. Передний у и задний а углы выбирают в зависи-
мости от обрабатываемого материала обычно в пределах соответ-
ственно 10...28 и 5...15° При а = 5...6° принимают /?^0,85/; если
а=14...16°, R^2t. При задних углах, превышающих 20°, спинка
зуба очерчена прямой.
Для облегчения условий резания и разделения стружки по
ширине соседние зубья сегментной пилы выполняют с различной
формой режущей части: прорезные зубья 1 имеют с двух сторон
переходные кромки в виде фасок шириной В/3, а зачищающие
зубья 2 имеют небольшие упрочняющие фаски шириной 0,5... 1,5 мм,
но их главная кромка занижена по отношению к прорезному зубу
40. Технические требования на заточку отрезных
и прорезных фрез и дисковых сегментных пил
нормальной точности
Номинальный диаметр фрезы, мм Радиальное биение зубьев, мм, не более
смежных противо- положных
32...40 0,05 0,08
50... 125 0,06 0,1
160...250 0,08 0,12
250...350 — 0,2
400...510 0,25
610...800 0,3
1000... 1250 0,4
1430...1600 0,5
2000 0,8
Примечание. Допускаемые отклонения передних и
задних углов составляют ±2°; шероховатость передней
поверхности /?а=1,25 мкм.
Рис. 61. Схемы заточки зубьев дисковой пилы:
а — по передней поверхности на невращающейся пиле, б — по задней по-
верхности на вращающейся пиле, о, г — по передней и задней поверх-
ностям с непрерывным вращением пилы
на 0,2...0,5 мм (для легких сплавов — на 0,5...! мм). Нормальные
задние углы на переходных кромках составляют 4...7°
Пилы изнашиваются преимущественно по задней поверхности,
однако для сохранения объема стружечных канавок их перетачи-
вают по всему профилю зуба. Широкое распространение получила
заточка на станках, работающих по методу огибания. Обработка
на них ведется тороидальным кругом с прерывистым вращением
пилы: на невращающейся пиле — по передней поверхности (рис.
61, а), на вращающейся — по задней (рис. 61, б). При заточке с
непрерывным вращением пилы формообразование передней (рис.
61, в) и задней (рис. 61,г) поверхностей происходит в результате
сочетания вращательного движения зубьев пилы и поступательного
движения тороидального шлифовального круга. Радиус профиля
круга гкр принимают равным 0,25/, ширину b круга — примерно
равной 0,5/, где t = jiDzH— шаг зубьев (D и zH— соответственно
диаметр и число зубьев инструмента).
Фасонные фрезы применяют при наружной обработке
фасонных изделий. В зависимости от способа формообразования
задней поверхности их делят на две группы: с затылованными
зубьями, которые затачивают только по передней поверхности
(см. рис. 51,6), и с незатылованными зубьями, которые затачи-
вают преимущественно по задней поверхности (см. рис. 51, а).
Достоинствами фрез с затылованными зубьями, получивших наи-
большее распространение в условиях мелкосерийного производства,
являются простота заточки и возможность изготовления резко
очерченных профилей.
К преимуществам фрез с незатылованными зубьями, приме-
няемых в крупносерийном производстве, относятся повышенные
производительность и стойкость, меньшая шероховатость обрабо-
танной поверхности и большее число переточек. Геометрические
параметры (град) фасонных быстрорежущих фрез перечислены
далее.
Передний угол 10
Задний угол:
у фрез с затылованными зубьями 12
у фрез с незатылованными зубьями 16
Фасонные фрезы с незатылованными зубьями затачивают по
задней поверхности, используя несколько схем обработки.
Схема заточки тороидальным кругом (рис. 62, а) яв-
ляется наиболее универсальной, так как позволяет обрабатывать
фрезы как с выпуклым, так и с вогнутым профилем, и обеспечи-
вает заданные значения задних углов. Ее недостатком является
ограничение числа зубьев фрезы и значения заднего угла во избе-
жание повреждения соседнего зуба. Схема заточки кониче-
ским кругом (рис. 62,6), используемая для обработки фрез с
выпуклым или пологим вогнутым профилем, не создает таких
ограничений. Заточка торцом круга (рис. 62, б) пригодна
для обработки фрез с выпуклым профилем.
В целях упрощения проектирования копира целесообразно,
чтобы зуб фрезы при заточке располагался в плоскости, парал-
лельной плоскости копира, а необходимый задний угол обеспечи-
вался за счет соответствующей установки шлифовального круга.
Рис. 62. Схемы заточки фасонных незатылованных фрез по задней
поверхности шлифовальным кругом:
а — тороидальным, б — коническим, в — работающим торцом; / — шлифо-
вальный круг, 2 — упорка, 3 — затачиваемый зуб. 4 — копир, 5 — копир-
ный палец
2. ЗАТОЧКА ФРЕЗ
НА УНИВЕРСАЛЬНО-ЗАТОЧНЫХ СТАНКАХ
Торцовые фрезы диаметром до 250 мм затачивают по
задним поверхностям в большой универсальной головке. Из исход-
ного положения (рис. 63) головку поворачивают вокруг трех осей
по шкалам А, Б и В соответственно на углы: Ол^ср + [(а sin ср)/cos X];
O5^acoscp; 6fl^asincp. Заточку обычно ведут торцом чашечного
круга при делении по упорке.
Концевые фрезы затачивают по передним и задним по-
верхностям винтовых зубьев в центрах. Переднюю поверхность
винтового зуба затачивают при продольном перемещении стола,
прижимая фрезу рукой к шлифовальному кругу. При заточке
задней поверхности винтового зуба затачиваемый зуб вручную при-
жимают к упорке, установленной на шлифовальной головке перед
Рис. 64. Схема заточки передней поверхности тор-
цового зуба трехсторонней пазовой фрезы в малой
универсальной головке:
1 — круг, 2 — фреза, 3 — упорка, 4 — головка
рабочей поверхностью шлифовального круга вблизи места его кон-
такта с фрезой. Вследствие этого одновременно с продольным пере-
мещением стола происходит поворот фрезы вокруг своей оси.
Настройка станка упрощается при повороте шлифовального
шпинделя в вертикальной плоскости. Поворот шлифовального круга
в вертикальной и горизонтальной плоскостях осуществляется
соответственно на углы (^^o^sin со и 6fl^aA^cosio.
Передние и задние поверхности торцового зуба фрез затачи-
вают в малой универсальной головке (рис. 64) с использованием
упорки или делительного диска.
Фасонные фрезы с затылованными зубьями затачивают
только по передней поверхности при базировании фрезы на оправ-
ке, установленной в центрах или в универсальной головке. Наи-
большая точность фасонной фрезы достигается при делении по
целительному диску. При пониженных требованиях к точности
возможна заточка фрезы с делением по упорке, касающейся за-
тылованной поверхности затачиваемого зуба. Фрезы с прямыми
зубьями затачивают торцом чашечного круга, а с винтовыми
зубьями — конической поверхностью или кромкой тарельчатого
круга. Необходимый передний угол получают за счет смещения
рабочей поверхности круга.
Передние поверхности фасонных фрез с затылованными вин-
товыми зубьями целесообразно затачивать на приспособлениях
для заточки червячных фрез. Фасонные фрезы с незатылован-
ными зубьями и выпуклым профилем затачивают по задней по-
верхности шлифовальным кругом прямого профиля на специальном
приспособлении с использованием копира.
3. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СТАНКИ ДЛЯ
ЗАТОЧКИ ТОРЦОВЫХ, КОНЦЕВЫХ, ОТРЕЗНЫХ
ФРЕЗ И СЕГМЕНТНЫХ ПИЛ
Технические характеристики этих станков даны в табл. 41.
Полуавтомат мод. ЗБ667Ф2 (рис. 65) предназначен для
поэлементной заточки торцовых фрез 0 80...630 мм с ножами,
оснащенными пластинами из твердого сплава, и фрез из быстро-
режущей стали. Заточка, выполняемая с* охлаждением торцом
алмазного круга, сочетается с электроэрозионной правкой. На
полуавтомате пооперационно затачивают все прямолинейные ре-
жущие кромки — главные, вспомогательные и переходные.
Затачиваемую фрезу закрепляют на шпинделе бабки изделия,
базируя непосредственно на шпинделе или через переходную
оправку. Упорка выполнена покачивающейся и обладает воз-
можностью продольного смещения, что позволяет с помощью бес-
контактного выключателя подавать сигнал на продолжение цикла
128
СП
-3055
41. Технические характеристики станков для заточки фрез и пил
ЗБ667Ф2 ВЗ-152Ф2 ВЗ-205ФЗ 3691 ЗД692, ЗЕ692
Основные данные Затачиваемый инструмент
Фрезы Сегментные пилы
торцовые концевые отрезные
Диаметр инструмен- та, мм Число зубьев Диаметр шлифоваль- ного круга, мм Скорость продольной подачи, м/мин Снимаемый припуск, мм Мощность привода шлифовального круга, кВт Габаритные размеры станка, мм Масса станка, кг 80...630 4...90 125; 150 0,5...10 До 2 2/2,5 1855X1435X1820 2390 100...500 6...48 250 0,5...5 До 1,5 1,1/1,5 2300X1450X1860 3600 10...100 1...99 150; 200 0,01...10 До 5 1,1/1,5 2500X2000X1700 1300 50...315 14...200 200 До 2,5 1,1 1040X910X 1500 850 275... 1430 56...288 300 До 5 2,2 1955X960X 1860 2450
Рис. 65. Кинематическая схема полуавтомата мод. ЗБ667Ф2 для
заточки торцовых фрез:
1 — маховичок, 2 — стол, 3 — шлифовальная бабка, 4 — электродвигатель,
5 — колонна, 6 — салазки, 7 — фреза, 8 — упорка, 9, 12 — гидродвигатели
деления и подачи, 10 — бабка изделия, II — суппорт
обработки по окончании деления. Шлифовальная бабка может по-
ворачиваться на угол ±20° в вертикальной плоскости для установки
заднего угла.
Заточной комплекс мод. ВЗ-219К (рис. 66), служащий
для заточки задних поверхностей торцовых фрез 0 80...630 мм,
состоит из двух полуавтоматов 1 мод. ЗБ667Ф2, манипулятора 3
с ручным управлением, универсального схвата 2 и накопителя 4.
Полуавтомат мод. ВЗ-152Ф2 (рис. 67, а) предназначен
для копирной контурной заточки (см. рис. 54) задних поверхностей
торцовых фрез 0 100...500 мм с ножами, оснащенными пластинами
из твердого сплава (рис. 67,6). Заточку по пластине и державке
выполняют под разными углами, что достигается смещением
оси шлифовального круга. Обработку пластины из твердого
сплава производят периферией двухуглового круга из карбида
кремния (63С 40—25 М2 7 К8) или алмазного круга (АСМ 40/28
100% Б1). Для обработки стальной державки используют шлифо-
вальные круги 25А 40—25 СМ1 7 К8. На станке можно осущест-
влять также круглое шлифование фрез по контуру. Станок осна-
щен специальным приспособлением для фрезерования копиров.
Рис. 66. Заточной комплекс ВЗ-219К для заточки торцовых
фрез:
1 — полуавтомат мод. ЗБ667Ф2, 2 — схват, 3 — манипулятор, 4 —
накопитель
Полуавтомат с ЧПУ мод. ВЗ-205ФЗ (см. рис. 18), на
котором затачивают передние и задние поверхности винтовых и
торцовых зубьев концевых фрез 0 14...63 мм, имеет защитный ко-
жух для работы с обильным охлаждением. С целью определения
фактических окружных и осевых шагов винтовых зубьев полуав-
томат оснащен специальной упоркой с контактным датчиком.
Устройство ЧПУ рассчитывает, запоминает и выводит на дисплей
значения среднего осевого и каждого из окружных шагов вин-
товых зубьев, используемые затем в процессе заточки при зада-
нии осевого шага винтового движения и окружных шагов деле-
Рис. 67 Полуавтомат мод.
ВЗ-152Ф2 (а) и схема заточ-
ки задней поверхности торцо-
вой фрезы (б):
I — станина, 2 — ось наклона
бабки изделия, 3 — фреза, 4 —
алмаз, 5 — копир, 6 — шлифо-
вальный круг, 7 — шлифоваль-
ная бЪбка, 8 — ось качания
шлифовальной бабки; О( и О2 —
положения оси шлифовального
круга при заточке по пластине
и по державке
5
>6
7
Рис. 68. Схема работы полуавтомата мод. ЗД692 для заточки диско-
вых пил:
1 — сменный кулак, 2 — качающийся рычаг, 3 — ролик рычага, 4 — сме-
щаемый опорный ролик, 5 — затачиваемая пила, 6 — шлифовальный круг,
7 — каретка шлифовальной бабки
ния. Выбор типа инструмента и затачиваемой поверхности, ввод
геометрической и технологической информации происходят в диа-
логовом режиме.
При настройке станка на заточку задней поверхности кон-
цевой фрезы с радиусным закруглением на торце или со сфери-
ческим торцом ось шлифовального круга тороидальной формы
устанавливается в горизонтальной плоскости, проходящей через
ось фрезы, и разворачивается на угол 45°, что обеспечивает обра-
ботку задней поверхности фрезы по всему контуру (см. рис. 15, в).
После введения оператором в устройство ЧПУ известной геомет-
рической и технологической информации и определения осевого и
окружных шагов винтовых зубьев фреза затачивается автомати-
чески.
Полуавтомат мод. 3691 предназначен для заточки от-
резных и прорезных фрез 0 50...315 мм по передним и задним
поверхностям главных и переходных кромок. Заточку передних и
задних поверхностей главных кромок выполняют абразивным или
эльборовым кругом за один рабочий цикл. Задние поверхности
переходных кромок затачивают также в автоматическом цикле, но
пооперационно — раздельно правые и левые. При заточке торои-
дальный шлифовальный круг получает возвратно-поступательное
движение в радиальном направлении, кинематически связанное с
вращением пилы.
Полуавтоматы мод. ЗД692 (рис. 68) и ЗЕ692 служат
для заточки дисковых сегментных пил 0 275... 1430 мм по перед-
ним и задним поверхностям главных и переходных кромок. За-
точка передних и задних поверхностей главных кромок на прорез-
ных и зачистных зубьях производится электрокорундовым или
эльборовым кругом за один рабочий цикл. Задние поверхности
переходных кромок также затачиваются в автоматическом цикле,
но требуют отдельной настройки положения шлифовального круга
и числа его ходов. Все три операции заточки — главных, правых
переходных и левых переходных кромок — можно выполнить с
одной установки пилы. При заточке тороидальный круг получает
возвратно-поступательное движение в радиальном и осевом на-
правлениях, кинематически связанное с непрерывным равномер-
ным вращением пилы.
Г Л АВ А VI
ЗАТОЧКА ЗУБОРЕЗНОГО ИНСТРУМЕНТА
1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ЗУБОРЕЗНОГО
ИНСТРУМЕНТА И ТЕХНОЛОГИИ ЕГО ЗАТОЧКИ
Зуборезный инструмент предназначен для изготовления зубьев
зубчатых колес, звездочек, храповиков, шлицевых валов. Наи-
более распространенными инструментами являются дисковые
(рис. 69, а) и червячные (рис. 69, б) зуборезные фрезы, а также
долбяки (рис. 70) для обработки цилиндрических зубчатых ко-
лес. Износ зуборезного инструмента происходит по задней и пе-
редней поверхностям. Лимитирующим является износ по задней
поверхности у вершины зуба h3 (рис. 71, а...в, табл. 42).
Дисковая зуборезная фреза (см. рис. 69, а) явля-
ется фасонной фрезой с затылованными зубьями, профиль которых
Рис. 69. Зуборезные фрезы:
а — дисковая, б — червячная
Рис. 70. Зуборезный дол-
бяк
Рис. 71. Износ по задней поверхности
зуба дисковой (а), червячной (б) зубо-
резных фрез и зуборезного долбяка (в)
соответствует профилю впадины между зубьями нарезаемого ко-
леса. Каждая фреза предназначена для нарезания колес опре-
деленного модуля и некоторого ограниченного диапазона чисел
зубьев. Дно впадины между зубьями может быть прямолинейным
или с перемычкой. Фасонная задняя поверхность зуба образу-
ется путем затылования резцом. Фрезы после затупления перета-
чивают только по передней поверхности, которая у чистовых фрез
радиальная (у = 0°), а у черновых поднутряется с углом у = 8...10°.
Дисковые зуборезные фрезы затачивают обычно на универ-
сально-заточных станках на оправке в центрах торцом тарельча-
того шлифовального круга. Их можно также затачивать на спе-
циализированных станках или приспособлениях для заточки чер-
вячных зуборезных фрез.
Червячная зуборезная фреза (см. рис. 69,6) —
это червяк со стружечными канавками и затылованными
зубьями. Задние поверхности на в.ершине и боковых сторонах
профиля зуба фрезы образуются затылованием. Червячные фре-
зы перетачивают только по передней поверхности. У чистовых фрез
передний угол у = 0°, у черновых — 8...10°. Червячные зуборезные
фрезы разделяют на классы в зависимости от степени точности:
С — пониженная; В — нормальная; А — повышенная; АА — вы-
сокая (табл. 43).
Затачивая фрезы с прямыми канавками эльборовыми или
алмазными кругами, обработку ведут торцом круга. При этом ши-
рина алмазоносного слоя должна быть меньше глубины шлифуе-
мой поверхности канавки. Заточку червячных фрез, имеющих
винтовые канавки, осуществляют конической поверхностью круга
с углом профиля 15...20° и более. При этом на передней поверх-
ности зубьев появляется выпуклость размером f. Уменьшение
выпуклости может быть достигнуто уменьшением диаметра, уве-
личением угла профиля и профилированием выпуклой рабочей
42. Критерии износа и нормы стачивания зуборезного инструмента
Инструмент Эскиз Обрабатываемый материал Обработка Допустимый износ по задней поверхности, мм Стачивание, мм
по передней поверх- ности за одну пере- точку допу- сти- мое
Фрезы дисковые быстрорежущие В Стали и чугуны Черновая Чистовая 0,8...! 0,2...0,4 0,9...1,2 0,3...0,5 0,7 В
Фрезы червяч- ные быстрорежу- щие ,В . Стали Черновая Чистовая 1...1,2 0,2...0,4 1,1...1,3 0,3...0,5
Долбяки быстро- режущие Чугуны Черновая Чистовая 0,6...0,8 0,2...0,4 0,7...0,9 0,3...0,5
Стали и чугуны Черновая Чистовая 0,8... 1 0,1...0,2 0,9...1,1 0,2...0,3 0,7 Н
43. Технические требования
на заточку однозаходных червячных зуборезных фрез
Проверяемый параметр Класс точ- Модуль, мм
1...2 2...3,5 3,5...6 6...10 10...16 16...25
Допуск, мкм, не более
Профиль передней АА 12 16 20 25 32 40
поверхности (отклоне- А 20 25 32 40 50 63
нение от радиально- В 32 40 50 63 80 100
ст и) С 63 80 100 125 160 200
Наибольшая раз- АА 12 16 20 25 32 40
ность соседних окруж- А 20 25 32 40 50 63
ных шагов стружеч- В 32 40 50 63 80 100
ных канавок С 63 80 100 125 160 200
Накопленная по- АА 25 32 40 50 63 80
грешность окружного А 40 50 63 80 100 125
шага стружечных ка- В 63 80 100 125 160 200
навок С 125 160 200 250 315 400
Погрешность на- АА ±63 ±50
правления стружечных А ±80 ±70
канавок на каждые В ±100 ±100
100 мм длины фрезы С ±125 ±125
Примечание. Параметр шероховатости Rz передней поверхно
мкм: 1,6 — для класса АА; 3,2 — для остальных классов.
44. Основные погрешности заточки червячной зуборезной фрезы
Погрешность Причина возникновения Результат погрешности
Отклонение от ра- Неправильная уста- Отклонение от сим-
диальности передней новка шлифовального метричности профиля
поверхности (у> 0°— поднутрение, у<0°— отвал) круга относительно оси фрезы зуба
Отклонение от пря- Несоответствие фор- Искажение профиля
молинейности перед- ней поверхности мы круга условиям заточки (см. рис. 72) зуба
Неравномерный ок- Неточность дели- Биение режущих
ружной шаг зубьев тельного диска; не- стабильность работы делительного меха- низма кромок фрезы
Неправильный шаг Неправильная на- Конусность фрезы;
винтовых стружечных стройка или износ ме- биение режущих кро-
канавок ханизма спиралеоб- разования мок
Ь)*10'
Ж %
Ы>10
a) 6) 8)
Рис. 72. Формы шлифовальных кругов для заточки чер-
вячных фрез с винтовыми канавками:
а — неправильная при w< 10°, б — правильная при w< 10°,
в — неправильная при w> 10°, г — правильная при 10°
поверхности круга. Правильные и неправильные формы исполь-
зующихся при заточке шлифовальных кругов показаны на
рис. 72, а...г.
Для выбора шлифовальных кругов и режимов обработки мож-
но пользоваться данными табл. 11. Червячные фрезы часто зата-
чивают всухую, однако для более качественной и производительной
заточки рекомендуется обильное охлаждение. Основные погрешно-
сти, возникающие при заточке червячной зуборезной фрезы, при-
ведены в табл. 44.
Насадные фрезы затачивают на концевых или центровых
оправках. Последние, устанавливаемые на два центра, обеспе-
чивают высокую точность вращения фрезы и рекомендуются к
использованию в случае заточки фрез высоких степеней точности,
но при условии, что общая масса фрезы с оправкой составляет
не более 30 кг. При заточке фрез на концевых оправках второй
конец оправки подпирается центром задней бабки. Мелкомодуль-
ные фрезы располагают на оправке обычно консольно. Радиаль-
ное биение по буртикам для фрез класса АА не должно превы-
шать 0,01 мм. Ширину затачиваемой передней поверхности обычно
принимают равной разности глубины стружечной канавки и ради-
уса ее впадины, но не менее чем трем модулям.
Заточка червячных фрез конической поверхностью круга про-
изводится способом многопроходной обработки. Для заточки чер-
вячных фрез с прямыми канавками применяют способ глубинной
обработки эльборовыми или алмазными кругами. При многопро-
ходной обработке цикл состоит из процессов предварительной
и окончательной заточки, а также выхаживания. При глубинном
шлифовании цикл заточки осуществляется за один рабочий ход.
Зуборезный долбяк (см. рис. 70) — это зубчатое колесо,
боковые поверхности и вершины зубьев которого затылованы. Дол-
бяки применяют для нарезания зубчатых колес с прямыми или
винтовыми зубьями внешнего либо внутреннего зацепления. Задние
поверхности на вершинах зубьев являются частью конуса наружной
45. Технические требования на заточку долбяков
Проверяемый параметр Номинальный делительный диаметр, мм Класс точ- ности Модуль, мм
"1 3,5...6,3 6,3...10 Свы- ше 10
Допуск, мм, не более
Торцовое биение передней поверхности на делительной ок- ружности, мкм До 50 А 14 — —
В 20
50... 125 АА 12
А 16
В 25
125...200 АА — 20
А 28
В 40
Отклонение перед- него угла, мин 25...200 АА ±5
А ±8
В ±12
Шероховатость Rz передней поверхности, мкм 25...200 АА 1,6
А
В 2,5
поверхности долбяка. Боковые задние поверхности образуются при
шлифовании эвольвентных боковых поверхностей зуба долбяка.
Затупленный долбяк перетачивается только по передней поверх-
ности. В зависимости от способа крепления различают долбяки на-
садные (дисковые, втулочные или чашечные) и хвостовые, а в
зависимости от направления зубьев — прямозубые косозубые.
Изготовляют долбяки преимущественно из быстрорежущих сталей.
Прямозубый долбяк, применяющийся для нарезания прямо-
зубых колес, имеет коническую переднюю поверхность с углом у =
= 5... 10°. Косозубые долбяки, с помощью которых нарезают косо-
зубые колеса, имеют на каждом зубе плоскую переднюю поверх-
ность, перпендикулярную винтовой линии зуба. У косозубых долбя-
ков, использующихся для нарезания шевронных колес, каждая сто-
138
рона зуба затачивается отдельно: одна притупляется фаской, а дру-
гая заостряется канавкой с целью выравнивания условий резания
на обеих кромках. Технические требования на заточку долбяков
приведены в табл. 45.
2. ЗАТОЧКА ЧЕРВЯЧНЫХ ФРЕЗ И ДОЛБЯКОВ
НА УНИВЕРСАЛЬНО-ЗАТОЧНЫХ СТАНКАХ
В приспособлениях (рис. 73) для заточки червячных фрез
винтовое движение фрезы создается кинематически: поступательное
движение стола преобразуется во вращательное реечной передачей.
Шаг винтовых канавок настраивают, поворачивая копирную линейку
на угол 6.
Рис. 73. Приспособление для заточки червячных фрез на уни-
версально-заточном станке:
/ — копирная линейка, 2 — делительный диск, 3 — фиксатор, 4 —
рейка, 5 — шестерня, 6 — бабка изделия, 7 — стол станка
Рис. 74. Заточка прямозубых долбяков периферией
(а) и торцом (б) круга
Рис. 75. Приспособление для заточки косозубых долбя-
ков на универсально-заточном станке
Долбяки с прямыми зубьями затачиваются по перед-
ней поверхности способом круглого шлифования (рис. 74, а, 6).
Заточку выполняют на универсально-заточном станке с использова-
нием приспособления для круглого шлифования, на универсально-
шлифовальном станке или плоскошлифовальном станке с круглым
столом.
При заточке косозубых долбяков (рис. 75) каждый зуб
обрабатывают отдельно периферией круга прямого профиля спо-
собом плоского шлифования. В качестве делительного диска исполь-
зуют затачиваемый долбяк.
3. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СТАНКИ
ДЛЯ ЗАТОЧКИ ЧЕРВЯЧНЫХ ФРЕЗ И ДОЛБЯКОВ
Технические характеристики этих станков даны в табл. 46.
46. Технические характеристики станков
для заточки червячных фрез
Основные данные ЗА660А ЗА662 ЗБ662ВФ2 ЗБ662ГВ
Диаметр инст- румента, мм До 65 20...200 До 200
Длина инст- румента, мм До 280 До 230
Количество зубьев 4...26 4...30 4...45
Шаг винтовой канавки, мм — 300...25 000 125... со —
Продолжсние табл. 46
Основные данные 3AGG0A ЗЛ662 ЗБ062ВФ2 ЗБС62ГВ
Угол наклона винтовой канав- ки, град 0 ±45 0
Передний угол, град До 15 -30... + 15
Класс точ- ности фрез АА
Расстояние между центра- ми, мм 150 До 500 До 630 До 500
Скорость про- дольной подачи, м/мин 0,2...6 0,5...12 0,03...1,5
Мощность электродвигатё- ля привода шлифовального круга, кВт 0,75 1,5 2,2 4
Габаритные размеры станка, мм 1210Х680Х X 1450 2580 X Х1440Х X 1675 2350 X X 1635Х X 1665 2380 X Х1600Х X 1665
Масса стан- ка, кг 1080 3730 4350 4000
Полуавтоматы мод. ЗА660А и ЗБ662ГВ предназначены
для заточки червячных фрез из быстрорежущей стали и твердого
сплава с прямыми канавками. Заточку выполняют способом глу-
бинного шлифования торцом эльборового или алмазного круга с
охлаждением. На станке мод. ЗА660А возможно многопроходное
шлифование. Цикл обработки автоматизирован. На станках можно
затачивать передние поверхности других многолезвийных инструмен-
тов с прямыми зубьями.
Полуавтоматы мод. ЗА662 и ЗБ662ВФ2 предназначены
для заточки хвостовых и насадных червячных фрез из быстроре-
жущей стали и твердого сплава с прямыми и винтовыми канавками.
Заточку выполняют способом многопроходного шлифования кониче-
ской поверхностью абразивного, эльборового или алмазного круга с
охлаждением и всухую. Станки работают в автоматизированном
цикле, включающем заточку с подачей и периодической правкой
круга, выхаживание без подачи и остановку станка в конце обра-
Рис. 76. Кинематическая схема полуавтомата мод. ЗА662 для заточки червячных фрез:
/ — механизм правки, 2, 3, 4 — шлифовальные салазки, головка и бабка, 5 — реечная шестерня, 6 — дифференциал, 7 — маховичок,
8 — делительный диск, 9 — фиксатор, 10 — шестерня, // — гидродвигатель, !2 — шпиндель изделия, !3 — бабка изделия, 14 — задняя
бабка, 15 — поперечные салазки, 16 — механизм подачи и спиралеобразования
ботки. Снимаемый припуск, периодичность правки, продолжитель-
ность выхаживания задаются счетчиками на пульте управления.
Полуавтомат мод. ЗА662 (рис. 76) служит для заточкь
червячных фрез класса АА 0 65...200 мм, имеющих модуль 0,5... 14 мм
Полуавтомат выполнен в горизонтальной компоновке с подвижными
шлифовальными салазками, перемещающимися по направляющим
станины относительно установленной в центрах затачиваемой фрезы.
При заточке червячных фрез с винтовыми канавками движение
на шпиндель передается от рейки через реечную шестерню, диф-
ференциал, гитару сменных колес, фиксатор и делительный диск.
С помощью гитары сменных колес настраивают шаг Н винтовой
стружечной канавки: db/асе = Н/50 000.
На пульте управления устанавливают: периодичность подачи
(число зубьев, после обработки которых происходит круговая по-
дача); количество подач, необходимое для снятия припуска; перио-
дичность правки; продолжительность выхаживания. Механизм вы-
борки люфтов регулируют для обеспечения равномерного съема
металла при шлифовании в обоих направлениях. С целью заточки
фрез с большим углом подъема винтовых стружечных канавок
(более 25°) и модулем до 8 мм в комплекте станка предусмотрена
дополнительная шлифовальная бабка.
Полуавтомат мод. ЗБ662ВФ2 с ЧПУ имеет в качестве
привода круговой подачи шаговый двигатель с управлением от
системы ЧПУ, что обеспечивает обработку со съемом полного при-
пуска с черновыми и чистовыми подачами за один оборот фрезы
и значительно сокращает время обработки. Необходимые цикл за-
точки и режим съема припуска (общий припуск, величина и число
черновых ходов, величина чистовой подачи, число выхаживающих
ходов) устанавливаются оператором на декадных переключателях
пульта управления.
Полуавтомат мод. ВЗ-2ОЗФ2 с ЧПУ предназначен для
заточки передних поверхностей косозубых и прямозубых дисковых,
чашечных и хвостовых долбяков классов АА, А и В. Обработку
выполняют периферией абразивного, алмазного или эльборового
круга прямого профиля. С помощью декадных переключателей про-
граммируются параметры обработки: число Зубьев; подача и число
черновых ходов; подача число чистовых ходов; число ходов
выхаживания.
Техническая характеристика полуавтомата мод.
ВЗ-2ОЗФ2 с ЧПУ
Диаметр долбяка,
косозубого до 280
прямозубого до 320
Угол наклона зуба, град 0...45
Диаметр шлифовального круга, мм 100...200
Снимаемый припуск, мм
Ход осцилляции, мм .........................
Частота осцилляции, дв. ход/мин ............
Автоматическая поперечная подача, мм/дв. ход
Габаритные размеры, мм
Масса, кг
до 1
15...70
3...150
0,001...0,099
1960Х 1490X1350
1400
ГЛАВА VII
ЗАТОЧКА РЕЗЬБОНАРЕЗНОГО ИНСТРУМЕНТА
1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ РЕЗЬБОНАРЕЗНОГО
ИНСТРУМЕНТА И ТЕХНОЛОГИИ ЕГО ЗАТОЧКИ
К основным видам режущих инструментов для нарезания резьбы
относятся резьбовые резцы (стержневые, призматические и круглые),
метчики, круглые плашки и резьбонарезные головки.
Стержневые резьбовые резцы (рис. 77, а) изготовля-
ют из быстрорежущей стали или оснащенными пластинами из твер-
дого сплава. Задние углы а на боковых режущих кромках имеют
следующие значения: для предварительного нарезания—4...6°; для
окончательного нарезания — 8... 10°. Задний угол на вершине состав-
ляет 15...20°. Передний угол у зависит от обрабатываемого мате-
риала: в случае обработки чугунов, бронз и твердых сталей он
равен 0...50; сталей средней твердости и латуней — 8...10°; сталей
мягких и вязких— 12...15°; легких сплавов — 20...30°.
Призматические резьбовые резцы (рис. 77, б) уста-
навливают в специальных державках под углом 15°. Передний угол
у обычно равен нулю.
б) б)
Рис. 77. Резьбовые резцы:
а — стержневой, б — призматический, в — круглы"
Рис. 78. Метчики:
а ~ ручной, б — машинный, в — гаечные
Круглые резьбовые резцы (рис. 77, в) также закреп-
ляют в специальных державках, позволяющих расположить ось
резца выше оси заготовки на ^величину /г, что обеспечивает полу-
чение заднего угла а=10...12°. Передний угол у обычно равен
нулю.
Стержневые резцы затачивают по задним поверхностям, а приз-
матические и круглые — по передним.
Метчики предназначены для нарезания резьбы в отверстии
вручную — ручные метчики (рис. 78, а) или на станке — машинные
(рис. 78, б) и гаечные (рис. 78, в) метчики. Ручные метчики изготов-
ляют из углеродистых сталей, а машинные и гаечные — из быстро-
режущих.
Рабочая часть метчика (см. рис. 1, б) разделяется на режущую
и калибрующую. Угол в плане ф составляет для ручных метчиков 5°,
для машинных — 6°30', для гаечных — 3°30'. У метчиков с винто-
выми канавками угол наклона стружечных канавок равен 10° для
метчиков диаметром D^6 мм (для вышлифованных метчиков — диа-
метром 2)^12 мм) и 30° — для метчиков диаметром D> 6 мм.
Передний у и задний а углы измеряют в плоскости, перпендику-
лярной оси метчика. Передний угол в зависимости от обрабаты-
ваемого материала может составлять 0...300. Задний угол на режущей
части метчика (а = 4...6°) получают затылованием. Величина заты-
лования /С«0,06£>Ср (a/z„), где Dcp — средний диаметр резьбы;
ги — число зубьев (3 — при 2)^17 мм и 4 — при 2)> 17 мм).
Технические требования на заточку метчиков приведены в табл. 47.
Износ метчиков (рис. 79) происходит по задней поверх-
ности зубьев режущей (заборной) части (h3) и на первых двух
нитках калибрующей части (табл. 48). После каждых двух пере-
точек (затылования) по задней поверхности режущей части рекомен-
дуется выполнять одну заточку по передней поверхности.
47. Технические требования на заточку метчиков
Проверяемый параметр Диаметр метчика, мм Тип метчика
машинно- ручной
Биение режущей (забор- ной) части по наружному диаметру метчиков, уста- новленных в центрах, мм До 24 0,03 0,05
Свыше 24 0,04 0,06
Отклонение переднего уг- ла у, град До 6 ±2°30'
Свыше 6 ±2°
Отклонение заднего уг- ла а на режущей части, град До 52 ±1°
Шероховатость передней и задней поверхностей метчи- ков, мкм, не более 3,2
Переднюю поверхность прямозубого метчика затачивают торцом
арельчатого или чашечного круга (рис. 80). Ширина b рабочей
поверхности круга во избежание завалов на вершине резьбы долж-
на быть меньше ширины В затачиваемой поверхности, а ширина В,
в свою очередь, должна составлять не менее двух высот резьбы.
Для получения необходимого переднего угла нужно расположить
рабочую поверхность круга со смещением относительно оси метчика
на величину /z=(Z)/2) siny^0,l£)y. Во избежание появления сту-
пеньки на поверхности стружечной канавки рекомендуется шлифо-
вальный круг править с округлением гкр~г.
Рис. 79. Износ задней
поверхности метчика
Рис. 80. Расположение круга
и метчика при заточке перед-
ней поверхности
48. Критерии износа и нормы стачивания резьбонарезного инструмента
♦ Инструмент Эскиз Обрабаты- ваемый мате- риал Диаметр резьбы, мм Допустимый износ по зад- ней поверх- ности, мм Стачивание за одну персто.чку, м м Допустимо стачиваннс, м м
по перед- ней поверх- ности по задней поверхности
Резцы стержневые резьбовые, оснащенные твердым сплавом J Стали и чу- гуны 3...52 0,8...! — 0,6...0,8 0,6/2*
Метчики машинно- ручные 3...6 0,1...0,2 0,2...0,3 0,9...1,1 о,б/4*
8...10 0,2...0,3 0,3...0,4 1,4...1,6
12...24 0,4...0,5 0,5...0,6 1,8...2,5
27...36 0,5...0,6 0,6...0,7 3...3.5 0,6Д **
42...52 0,6...0,7 0,7...0,8 4...4,5
Плашки круглые 8 3...6 0,1...0,2 0,2...0,3 —
8...24 0,2...0,3 0,3...0,4
27...36 0,3...0,4 0,4...0,6
42...52 0,5...0,6 0,6...0,8
* По задней поверхности.
* По передней поверхности
Рис. 81. Схемы затылования метчиков
Переднюю поверхность метчика затачивают способом многопро-
ходного шлифования в две операции: предварительно — электро-
корундовым кругом и окончательно — эльборовым. Эффективна
полная эльборовая глубинная заточка метчиков малых и средних
диаметров.
Заточку задних поверхностей режущей части метчика обычно
выполняют с радиальным или осевым затылованием (рис. 81) пери-
ферией шлифовального круга прямого профиля. Затылование осу-
ществляется цилиндрическим кругом, ось которого расположена под
углом (р к оси метчика, или коническим кругом, профиль которого
правят под углом (р.
Круглые плашки (рис. 82), предназначенные для нарезания
Рис. 82. Геометрические пара-
метры круглой плашки
Рис. 83. Схемы заточки круглых
плашек по прямолинейной (а, б)
и криволинейной (в) передним
поверхностям «напроход» (а) и
«в упор» (б)
Рис. 84. Схемы образования подточки на круглых плаш-
ках:
а — цилиндрическим кругом «напроход», б — цилиндричес-
ким кругом «в упор» (не рекомендуется), в — коническим
кругом «напроход»
наружной резьбы, изготовляют в основном из инструментальных
сталей. Этот резьбонарезной инструмент представляет собой зака-
ленную гайку со стружечными отверстиями, образующими режущие
кромки после их затылования. Режущая часть выполняется в виде
внутреннего конуса с углом 2<р = 40...90° Передний у и задний а
углы режущей части измеряются в плоскости, перпендикулярной
оси плашки. Передний угол образуется при заточке передней по-
верхности режущей и калибрующей частей зубьев и выбирается
пределах 10...15° для твердых материалов и 20...25° — для мягких.
Задний угол а, равный 6...8°, создается затылованием режущей
части плашек.
Круглые плашки затачивают абразивными, алмазны и и эльбо-
ровыми кругами.
Технические требования на заточку предусматривают параметр
шероховатости Ra передних и задних поверхностей зубьев на за-
борной части ^1,25 мкм; предельные-.отклонения углов 2(р и у —
соответственно ±2°30' и ±10°
Передняя поверхность плашки может быть прямолинейной
(рис. 83, а, б) или криволинейной (рис. 83, в). Диаметр шли-
Вид A
Рис. 85. Резьбонарезная головка с круглыми гребенками (а) и гео-
метрические параметры круглой гребенки (б):
1 — кулачок, 2 — гребенка
фовального круга при заточке криволинейной поверхности может
быть значительно большим, чем при заточке прямолинейной
поверхности, и выбирается обычно на 1...1.5 мм меньшим диа-
метра стружечного отверстия. Для улучшения схода стружки на
плашках выполняют специальную подточку (рис. 84, а...в).
Резьбонарезная головка представляет собой корпус
со вставными гребенками (рис. 85, а), которые в конце прямого
хода расходятся и при обратном ходе не соприкасаются с резьбой.
Круглые гребенки — это круглые резцы, снабженные кольцевой
резьбой, имеющей определенное расположение относительно опор-
ного торца (рис. 85, 6). Угол ф режущей части составляет 20...25°,
передний угол в торцовой плоскости у = 20...25°, угол Х = 6...7°.
Задний угол а обеспечивается расположением центра гребенки
выше центра заготовки на величину h «1,5 мм и смещением вер-
шины режущей части гребенки. Гребенки затачивают только
по передней поверхности.
2. ЗАТОЧКА РЕЗЬБОНАРЕЗНОГО ИНСТРУМЕНТА
НА УНИВЕРСАЛЬНО-ЗАТОЧНЫХ СТАНКАХ
Стержневые резьбовые резцы по задним поверх-
ностям затачивают способом плоского фасонного шлифования
с правкой шлифовального круга по копиру (рис. 86).
Призматические резьбовые резцы по передней
поверхности затачивают торцом чашечного круга (рис. 87, а)
при установке резца в тисках или специальной державке.
Круглые резьбовые резцы по передней поверхности
затачивают торцом чашечного круга (рис. 87, б) при установке
резца на оправке в универсальной головке или в центрах.
Задние поверхности режущей части метчика затачивают
по конусу на специальном приспособлении (рис. 88), устанавли-
150
Рис. 86. Схема плоского шлифо-
вания задних поверхностей стер-
жневого резьбового резца с
правкой по копиру:
1 — резец, 2 — шлифовальный круг,
3 — алмазодержатель, 4 — копир
Рис. 87. Схемы заточ-
ки фасонных резьбо-
вых резцов по перед-
ней поверхности:
а — призматического, б—
круглого
ваемом в центрах универсально-заточного станка. Значение зад-
него угла зависит от эксцентриситета е (рис. 89) и положения
упорки. Метчик базируется в центрах и при заточке покачивается
вокруг оси приспособления. Передние поверхности метчиков зата-
чивают в центрах.
Круглые гребенки резьбонарезных головок затачивают по
передней поверхности в специальном приспособлении в сборе
с кулачками (рис. 90). Припуск на переточку (0,2...0,25 мм)
создается за счет предварительного поворота гребенки относи-
тельно кулачка.
Рис. 88. Приспособление для конической заточки задней поверх-
ности режущей части метчика:
1 — метчик, 2 — центр станка, 3 — штанга, 4 — упорка
Рис. 90. Приспособление для за-
точки круглых гребенок:
1 — кулачок, 2 — гребенка, 3 —
державка, 4 — стойка, 5 — основа-
ние
Рис. 89. Схема затыло-
вания метчика:
/ — цилиндр затылова-
ния, 2 — ось качания в
центрах станка, 3 — ось
метчика, 4 — упорка
3. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СТАНКИ ДЛЯ ЗАТОЧКИ
МЕТЧИКОВ И КРУГЛЫХ ПЛАШЕК
Технические характеристики этих станков даны в табл. 49.
Станок мод. 4М (рис. 91) предназначен для заточки мет-
чиков 0 6...52 мм по задней поверхности режущей части и рабо-
тает по методу радиального затылования.
49. Технические характеристики станков
для заточки метчиков и плашек
4М СИ-018 ЗВ10М ВЗ-202Ф2 МФ-27А
Основные данные Затачиваемый инструмент
Метчики Плашки
Диаметр резьбы, мм Число зубьев Диаметр шлифо- вального круга, мм Скорость про- дольной подачи, м/мин Мощность элек- тродвигателя при- вода круга, кВт Габаритные раз- меры станка, мм Масса станка, кг 6...52 3...4 250 1,5 800 X Х600Х X 1300 600 10...52 3...4 300 2,2 900 X Х840Х X 1360 1000 6...52 3...10 125 0,5...5 0,6 1020Х Х840Х X 1260 1000 6...80 3...16 200 0,5...8 U/1,5 2200 X Х2300Х Х2970 2000 6...52 2...10 0,4 600 X Х400Х Х900 200
7
Рис. 91. Схема работы станка мод. 4М для радиаль-
ного затылования метчиков по задней поверхности
режущей части:
1 — шлифовальный круг, 2 — каретка, 3 — кулачок за-
тылования, 4 — кронштейн с переменным плечом, 5 — ры-
чаг; К — размер затылования
Полуавтомат мод. СИ-018 работает по методу осевого
затылования. Метчик устанавливают в центрах передней зад-
ней бабок, развернутых относительно оси шлифовального круга
на угол ф. Процесс затылования на автомате осуществляется
вследствие вращательного и возвратно-поступательного перемеще-
ний метчика вдоль своей оси, причем за один двойной ход метчик
поворачивается на угол, равный углу между двумя соседними
зубьями. Осевое перемещение метчика регулируется изменением
соотношения плеч рычага, связывающего кулачок затылования с
подвижным в осевом направлении шпинделем изделия. Число
двойных ходов на оборот метчика устанавливается переключением
шестерен в приводе вращения шпинделя. Поперечная подача
шлифовальной бабки гидрофицирована.
Полуавтомат мод. ЗВ ЮМ (рис. 92) предназначен для
заточки метчиков по передней поверхности торцом чашечного круга
с охлаждением. Метчик устанавливают в центрах и закрепляют в
специальном поводковом патроне. Деление при заточке инструмен-
та производится с ориентацией зуба на упорку.
Полуавтоматический цикл работы станка состоит из возвратно-
поступательного перемещения стола и деления на зуб через один
Рис. 92. Полуавтомат мод. ЗВ ЮМ для заточки
метчиков по передней поверхности:
1 — станина, 2 — пульт управления, 3 — маховик по-
перечной подачи, 4,5,6 — задняя, шлифовальная и
передняя бабки, 7 — стол
Рис. 93. Станок
мод. МФ-27А для
заточки плашек:
1 — рычаг, 2 — круг,
3 — плашка, 4 — сто-
лик
или два двойных хода стола. Поперечная подача производится вруч-
ную на один оборот изделия перемещением стола. После заточки
всех зубьев счетчик отключает станок.
Полуавтомат мод. ВЗ-202Ф2 с ЧПУ предназначен для
заточки метчиков с прямыми канавками по передней и задней по-
верхностям режущей части.
Станок мод. МФ-27А (рис. 93) предназначен для заточки
плашек 0 6...52 мм по передней поверхности. Ориентация плашки
на столе и продольная подача круга осуществляются вручную.
ГЛАВА VIII
ЗАТОЧКА ПРОТЯЖЕК
1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ПРОТЯЖЕК
И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ЗАТОЧКИ
Протяжка (рис. 94, а, б) является многозубым режущим инст-
рументом, применяемым для обработки отверстий, пазов и наруж-
ных поверхностей с простым или фасонным профилем. Передние
углы (табл. 50) измеряют в плоскости, перпендикулярной режущей
кромке, а задние (табл. 51) —в осевой плоскости, совпадающей с
направлением перемещения протяжки. На ленточке калибрующих
зубьев задний угол равен 0...1°.
Износ протяжек (рис. 95, а, б) происходит преимущест-
венно по задним поверхностям с округлением режущих кромок.
Допустимый износ по задней поверхности зубьев протяжек (/i3)
обычно находится в пределах 0,1...0,15 мм, а по уголкам стружко-
разделительных канавок (Ац) — в пределах 0,2...0,4 мм. Внутренние
протяжки перетачивают по передней поверхности, так как при этом
S)
Рис. 94. Протяжка (а) и схема работы ее режущих (Р) и
калибрующих (К) зубьев (б):
а — толщина среза, / — шаг
50. Передние углы протяжек, град
Обрабатываемый материал Зубья
черновые чистовые и калибрующие
Стали 15...18 5
Чугуны: серый 5...10
ковкий 10
Алюминиевые сплавы 20 20
Латунь, бронза 5 5
Жаропрочные сплавы 15
Титановые сплавы 3...5
51. Задние углы протяжек, град
Протяжки Зубья
черновые чистовые калибрующие
Круглые, шлицевые 3 2 1
Шпоночные 2
Наружные 3...4 1...2
уменьшение размера зубьев является минимальным. Обычно при-
пуск на переточку составляет 0,15...0,2 мм для чистовых протяжек
и 0,25...0,3 мм — для черновых. Обшая толщина слоя на все пере-
точки не превышает 1,5 мм. Наружные и шпоночные протяжки пе-
ретачивают по задним поверхностям. Для поддержания объема впа-
дины после трех — пяти переточек ее необходимо углублять с за-
точкой передней поверхности зуба.
Переднюю поверхность круглой и шлицевой протя-
жек затачивают эллиптическим или коническим способом, исполь-
зуя соответственно тороидальные (рис. 96, а) или тороидально-кони-
Рис. 95. Износ про-
тяжек:
а — шпоночных и
шлицевых, б — круг-
лых
Рис. 96. Схемы заточки передней поверхности протяжки
тороидальным {а) и тороидально-коническим (б) кругами
ческие (рис. 96, б) круги. В обоих случаях радиусный переход от
передней поверхности протяжки к дну впадины формируется торо-
идальной частью круга.
При эллиптической заточке передняя поверхность про-
тяжки образуется окружностью тора, контактирующей с точкой А
сопряжения передней поверхности с радиусным переходом, и явля-
ется эллипсоидом вращения.
Передний угол протяжки зависит от ее диаметра, а также от
/?Л r^sinfp —у)
диаметра круга: tg у, = + etg ₽, где RA =------—---------
радиус окружности шлифовального круга, проходящей через точ-
ку Я; гА — радиус точки А на протяжке; г, — текущий радиус перед-
ней поверхности протяжки; 0 — угол между осями круга и протяж-
ки; у — передний угол протяжки (в точке С, т. е. на режущей кром-
ке) .
При конической заточке передняя поверхность протяж-
ки формируется конической частью шлифовального круга и явля-
ется конусом вращения. Этот способ заточки обеспечивает посто-
янство переднего угла по всей передней поверхности. Во избежа-
ние завала режущей кромки из-за неравномерного износа кони-
ческой образующей круга перед чистовой заточкой круг необходимо
править или поднимать на величину, равную 0,1 гв (где гв — радиус
впадины стружечной канавки).
Для предотвращения повреждения режущей кромки протяжки
поверхностью шлифовального круга необходимо, чтобы радиус кри-
визны круга был меньше радиуса кривизны передней поверхности
mD sin (6 — у)
протяжки во всех точках их контакта: £)КРС --.-----, где tn —
sin у
коэффициент запаса (при эллиптической заточке значение tn при-
нимают равным 0,9, при конической — 0,8). Для выбора угла пово-
рота шлифовального шпинделя (0) или наибольшего диаметра шли-
Рис. 97 Номограмма для выбора угла поворота шлифоваль-
ного шпинделя или диаметра шлифовального круга:
задано DK? = 50 мм; D = 30 мм; у=15°; находим 0 = 41°
фовального круга можно пользоваться номограммой (рис. 97), по-
строенной при т = 1.
Круглые и шлицевые протяжки затачивают в центрах с исполь-
зованием люнетов, расстояние между которыми не превышает 8Z).
Вращение шлифовального круга и протяжки должно быть встреч-
ным, а оси их должны пересекаться, т. е. лежать в одной плоскости.
В этом случае следы заточки (риски от зерен круга) на передней по-
верхности зуба являются круговыми (рис. 98, а) при заточке торо-
идально-коническим кругом или пересекающимися (рис. 98, б) при
заточке тороидальным кругом. Лучевые следы заточки (рис. 98, в)
свидетельствуют о неправильном расположении круга и протяжки
(их оси являются скрещивающимися прямыми). Для правильной
заточки расстояние между осями круга и протяжки не должно пре-
158
Рис. 98. Вид следов заточки на передней поверхности зуба круглой
протяжки при правильной (а, б) и неправильной (в) установке
шлифовального круга
вышать 0,05 мм на всей длине протяжки. Радиальное биение зубьев
протяжки не должно превышать, мм: 0,05 — при протягивании по
9-му квалитету точности; 0,03 — при протягивании по 8...6-му ква-
литетам точности; 0,02 — при протягивании по 5-му квалитету точ-
ности.
При вышлифовке стружкоразделительных канавок способом
врезания с образованием задних углов ои на вспомогательных кром-
ках необходимо сместить ось круга относительно передней поверх-
ности на величину /г, равную ширине зуба (рис. 99, а). Нельзя до-
пускать образования бочкообразности (рис. 99, б), нарушающей
процесс резания (ai<0).
Выкружки на протяжках группового резания (рис. 100, а) вы-
шлифовывают цилиндрическим кругом (табл. 52) с продольной по-
дачей (рис. 100, 6) или коническим кругом способом врезания
(рис. 100, в).
Рис. 99. Установка круга при вышлифовке стружкоразделитель-
ных канавок (а) и схемы образования бочкообразности (6)
Рис. 100. Выкружки (а) на протяжках группового реза-
ния и их вышлифовка цилиндрическим (б) и коническим
(в) кругами
Плоские протяжки затачивают по передним и задним по-
верхностям зубьев торцом тарельчатого (рис. 101, а) или чашечного
(рис. 101, б) круга при его возвратно-поступательном перемещении
параллельно режущей кромке. Протяжку закрепляют в тисках или
на магнитной плите. При заточке плоской протяжки по задней по-
верхности смещение на шаг обеспечивается использованием откид-
ной упорки, закрепленной на неподвижной части станка и базиру-
ющейся по передней поверхности затачиваемого зуба.
Для предотвращения врезания круга в дно впадины при заточ-
ке передней поверхности круг вводят в легкое соприкосновение с
дном впадины, а затем перемещают в направлении передней поверх-
ности.
Протяжки затачивают кругами 24А 16—25 СМ1—СМ2 К при
скорости шлифования 18...20 м/с, окружной скорости вращения
протяжки (или продольной подаче) 10... 15 м/мин и глубине шли-
фования 0,02...0,04 мм.
Для доводки протяжек используют круги 63С 5—6 С2 Б, а
52. Выбор диаметра шлифовального круга
при вышлифовке выкружек с продольной подачей, мм
Радиус R вы- кружки, мм Угол р наклона круга, град
30 45 60
10 18 15 —
22,5 40 30 25
30 50 40 35
50 — 70 60
75 100 ' 80
85 — 100
Рис. 101. Схемы заточки плоских протяжек по передней (а) и
задней (б) поверхностям
также алмазные и эльборовые. Припуск под доводку составляет
0,01...0,02 мм.
Для заточки круглых и шлицевых протяжек на универсально-
заточных станках используют приспособление для круглого шли-
фования, заднюю бабку с большим вылетом, люнеты и повод-
ковое устройство.
2. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СТАНКИ ДЛЯ ЗАТОЧКИ
ПРОТЯЖЕК
Те хнические характеристики этих станков даны в табл. 53.
Станок мод. 3601 предназначен для заточки круглых и
плоских протяжек, изготовленных из быстрорежущей стали или
твердого сплава, абразивными, алмазными или эльборовыми кру-
гами всухую и с охлаждением.
Станок мод. 3601-1 отличается от станка мод. 3601 мень-
шей длиной затачиваемой протяжки. На станках предусмат-
ривается шлифование выкружек и стружкоразделительных канавок.
Станок мод. 3601Б предназначен для заточки только плос-
ких протяжек.
Станок мод. ЗМ601Ф1 имеет цифровую индикацию про-
дольного или вертикального перемещения.
Станок мод. 3602 отличается тем, что на нем можно об-
рабатывать протяжки больших размеров.
На всех станках продольное перемещение протяжки осущест-
вляется столом, несущим переднюю и заднюю бабки, магнитную
плиту или другие приспособления для закрепления затачиваемой про-
тяжки; вертикальное и поперечное перемещения осуществляются
шлифовальной бабкой.
Шлифовальная головка может поворачиваться в вертикальной
плоскости на угол до 90°, что обеспечивает возможность шлифо-
вания передних поверхностей конусной поверхностью тарельчатого
53. Технические характеристики станков для заточки протяжек
Основные дан 3601 3601-1 ЗМ601Ф1 3602 3601Б
Протяжки
круглые и плоские плоские
Диаметр протяжки, мм До 200 До 250 70...500 —
Длина протяжки, мм До 1600 До 1000 До 2000 До 2500 До 1000
Ширина плоской протяжки, мм: с прямыми зубьями До 250
с наклонными (30°) зубьями До 220 До 230 До 220
Диаметр круга, мм 25...200 80...200 40...200
Частота вращения круга, об/мин 2000... 10000 2000... 12000 2500... 12000 1500...9000 2000...10000
Скорость поперечного перемещения шлифо- вальной бабки, м/мин 0,5...16 0,5...12 0,5...16
Мощность привода шлифовального круга, кВт 0,82/1,2 2,2 0,82/1,2
Габаритные размеры станка, мм 4600 X 1770Х X 1840 3200 XI770 X X 1840 5220 X 2000 X X 1820 7200X2300X Х2200 3200X1770X X 1840
Масса станка, кг 6200 5100 5400 10600 4600
круга и задних поверхностей — торцом чашечного круга. Шлифо-
вальные салазки могут поворачиваться в горизонтальной плоскости
па угол ±30° с целью заточки косозубых протяжек.
Передняя бабка на станках мод. 3601, ЗМ601Ф1, 3602 и
3101-1 предназначена для сообщения протяжке непрерывного вра-
щательного движения, а также для деления при шлифовании
выкружек и нанесения стружкоразделительных канавок. Станки
мод. 3601 и 3601-1 могут оснащаться шлифовальной головкой для
заточки протяжек малого диаметра.
ГЛАВА IX
ВЫШЛИФОВКА СТРУЖЕЧНЫХ КАНАВОК
РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
1. ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ВЫШЛИФОВКИ
СТРУЖЕЧНЫХ КАНАВОК
Вышлифовка стружечных канавок — это процесс профильного
шлифования, при котором канавки инструмента полностью или
поэлементно формируются фасонным кругом на целой (не имеющей
канавок) заготовке.
Стружечные канавки чаще всего располагаются на цилиндри-
ческой поверхности или торце режущего инструмента. Их фор-
мирование способом вышлифовки получило распространение пре-
имущественно для концевого инструмента диаметром до 12 мм —
сверл, концевых фрез, метчиков, разверток. Основными достоин-
ствами процесса вышлифовки являются высокая точность геомет-
рических параметров, хорошее качество рабочих поверхностей
стружечных канавок, быстрая смена объекта обработки, короткий
цикл производства.
Спиральные сверла вышлифовывают в диапазоне
диаметров 0,1...12 мм. Угол наклона винтовых стружечных канавок
составляет 10...35°, глубина — (0,35...0,45)D, ширина равна или
несколько превышает ширину пера, подъем сердцевины сверла —
1,4...1,6 мм на 100 мм длины. Ленточки сверла при вышлифовке
выполняют высотой, равной (0,02...0,03) D, что значительно меньше,
чем при фрезеровании или прокатке.
Профиль стружечных канавок сверла состоит из двух поверх-
ностей (рис. 102) — передней 1 и переходной 2. Передняя поверх-
ность канавки формируется радиусной частью круга (/?) при
винтовом движении. Переходная поверхность образуется при вин-
товом движении угловой кромки L шлифовального круга. Для
повышения прочности и стойкости угловой кромки прилегающая
i)
Рис. 102. Расположение спира-
льного сверла и шлифовального
круга при вышлифовке винтовых
стружечных канавок:
а — внешний вид, б — схема; / —
передняя поверхность канавки, 2 —
переходная поверхность; L — угло-
вая кромка круга
к ней сторона шлифовального круга оформляется в виде упроч-
няющего конуса с углом р.
При вышлифовке канавок сверл применяют шлифовальные
круги различных профилей (рис. 103, а....д). Наибольшее рас-
пространение имеют радиусно-угловой (см. рис. 103, а) и двух-
радиусный (см. рис. 103, в) профили. Для приближенных расчетов
параметров шлифовального круга (рис. 104, а) можно использовать
номограмму (рис. 104, б). При округлении угловой кромки круга
(0,1 ...0,15)D. Для увеличения ширины круга при вышлифовке
канавок в мелких сверлах (D = 0,2... 1,5 мм) используют трех-
радиусный профиль. Упрощенный двухугловой профиль применяют
при вышлифовке канавок в условиях мелкосерийного производства.
При этом весь профиль канавки формируется угловой кромкой
Рис. 103. Профили шлифовального круга для обработки канавок
сверла:
а — радиусно-угловой, б — радиусно-угловой с округлением кромки, в —
двухрадиусный, г — трехрадиусный, д — двухугловой; R — радиус участка
профиля круга, образующего переднюю поверхность сверла, ру — угол про-
филя упрочняющего конуса, /?у — радиус профиля упрочняющего тора,
L — точка угловой кромки круга, г — радиус округления угловой кромки
круга, в — высота круга, т, ту — координаты центров радиусов
iw I £‘0
Рис. 104. Параметры двухрадиусного профиля шлифовального круга (а)
и их выбор для вы-
шлифовки канавок сверл (б):
задано £> = 7,5 мм; находим /? = 4,5 мм; /?у = 4,1 мм; ап = 1,88 м
ту = 0,65 мм; Д = 0,31 мм
Рис. 105. Установка спиночного шлифовального круга
при вышлифовке спинок сверла:
а — в осевой плоскости, б, в — в нормальной плоскости
круга, которая имеет большой износ. Угол установки круга значи-
тельно превышает угол наклона канавок сверла.
Спинка у сверл 0 <12 мм представляет собой цилиндрическую
поверхность, соосную наружной поверхности сверла. У сверл
0> 12 мм поверхность спинки имеет небольшой спад к оси.
Учитывая, что форма спинки не регламентируется, для ее образо-
вания часто используют круги простой формы — цилиндрические
или конические. Различают два способа формирования спинки в
зависимости от установки оси шлифовального круга — в осевой
(рис. 105, а) или нормальной (рис. 105, б, в) плоскости сверла.
При первом способе чаще всего пользуются кругом цилиндрической
формы; в этом случае ось круга или параллельна оси сверла (при
получении цилиндрической спинки), или наклонена к ней под
небольшим углом (при получении спинки со спадом). Иногда
применяют круги с небольшой конусностью. При втором способе
ось шлифовального круга цилиндрической или конической формы,
предназначенного для формирования спинки, устанавливается под
углом £ = 90° — со, т. е. аналогично установке канавочного круга.
За счет различного расположения образующей круга относительно
линии кратчайшего расстояния можно добиться нужной формы
спинки — приближенной к цилиндрической или со спадом. При
обоих способах передняя поверхность канавки точно ориентируется
относительно рабочего торца шлифовального круга для получения
заданной ширины ленточки — f.
При вышлифовке канавок в сверлах винтовое движение соз-
дается механизмами станка с заранее заданным шагом. При вы-
166
шлифовке спинки помимо такого способа возможно создание
винтового движения за счет копирования шага передней поверх-
ности канавки с помощью упорки, достоинством которого является
постоянная ширина ленточки по всей длине канавки, а недо-
статком — появление следа от упорки на передней поверхности
канавки.
При вышлифовке канавок с подъемом сердцевины обычно
осуществляется радиальный отвод шлифовального круга, что при-
водит к увеличению ширины ленточки от вершины к хвостовику
на величину ДД примерно равную 0,03...0,5 мм на 100 мм длины.
Для достижения более стабильной ширины ленточки можно ис-
пользовать следующие технологические приемы:
шлифование спинок после образования канавок вести с копиро-
ванием их шага с помощью упорки;
при шлифовании спинок сверлу сообщать винтовое движение
большего шага, чем при образовании канавок, на величину Д// =
= (0,01...0,015)2);
при шлифовании канавок ..круг отводить от оси сверла под
некоторым углом к линии радиального отвода.
Рекомендуется операцию вышлифовки канавок и спинок сверл
выполнять перед окончательным шлифованием по наружной по-
верхности, что обеспечивает лучшее базирование заготовки, имею-
щей цилиндрическую форму, во втулке или люнете, а также устра-
нение с наружной поверхности сверл следов прижогов или износа
от трения направляющей втулки.
Концевые фрезы вышлифовывают в диапазоне диаметров
2... 12 мм; они имеют три — шесть винтовых стружечных канавок
с углом (о = 30...45° на цилиндрической поверхности и столько же —
прямых канавок на торцовой поверхности. Глубина винтовых
канавок составляет (0,2...0,3) D. Профиль винтовой стружечной
канавки концевой фрезы (рис. 106) состоит из двух участков —
передней поверхности и спинки. Спинка у концевой фрезы в отличие
Рис. 106. Располо-
жение ' концевой
фрезы и шлифова-
льного круга при
вышлифовке винто-
вых канавок:
/ — передняя поверх-
ность, 2 — спинка
N-N
от сверла является частью канавки и образует выпуклую пере-
ходную поверхность (от передней поверхности к задней), которая
может быть частью поверхности спинки или формироваться от-
дельно. Зубья обычно выполняют с равномерным окружным шагом.
Передняя поверхность винтовых зубьев концевой фрезы, которая
должна обеспечить выполнение двух основных требований — полу-
чения заданного положительного переднего угла в нормальной
секущей плоскости (yN) и плавного перехода к поверхности спинки
для улучшения условий отвода стружки — чаще всего формируется
окружностью L угловой кромки шлифовального круга. Упрочня-
ющий конус круга с углом 0П, обращенный к передней поверхности,
может участвовать в съеме металла, но не должен формировать
переднюю поверхность зуба фрезы.
Значение переднего угла в наибольшей степени зависит от
соотношения углов установки круга (соу) и наклона канавок (ш),
а также относительного диаметра сердцевины фрезы (k/D). Если
(DKp/D)sin со >5, для предварительных расчетов можно исполь-
зовать следующую зависимость:
где k — диаметр сердцевины фрезы; k=(D/2) — Л, где h — высота
зуба.
Профилирующий конус шлифовального круга с углом 0С участ-
вует в съеме припуска и формировании выпуклой поверхности
спинки.
Угол установки шлифовального круга соу обычно равен шЦ-
+ (1...5°); угол упрочняющего конуса со стороны передней поверх-
хности рп = 0...15°; диаметр алмазного или эльборового круга Z)Kp
по технологическим соображениям выбирают в пределах
100...200 мм. Угол конуса круга со стороны спинки ([% =
= 60...80°) рассчитывают по специальным зависимостям или под-
бирают экспериментально. Угол установки круга можно рассчи-
тать, пользуясь приближенной формулой
Метчики вышлифовывают в диапазоне диаметров М0,35...
...М10. Профиль стружечной канавки состоит из трех участков —
передней поверхности, радиусного сопряжения и переходной по-
Рис. 107. Базирование рабочей части инструмента:
а — на люнете, б — в направляющей втулке, в — на центре с поддерж-
кой люнетом, г — на люнете с базированием хвостовика в направляю-
щей втулке; 1 — патроны, 2 — инструмент, 3 — круги, 4 — люнеты, 5 —
направляющие втулки, 6 — задний центр
всрхности (см. рис. 80). Основными параметрами профиля ка-
навки являются следующие: число канавок ZH = 3...4; диаметр
сердцевины k = (0,38...0,45) D\ ширина пера р = (0,2...0,32) D; перед-
ний угол у=10...12° При обработке прямых канавок их профиль со-
ответствует профилю шлифовального круга.
Для базирования инструмента используют непод-
вижные или подвижные относительно него базы (рис. 107, а...г).
Хвостовик базируется в неподвижной базе, выполненной обычно
в виде цанги. Для базирования рабочей части применяют либо
неподвижную (люнет или центр), либо подвижную базу (на-
правляющую втулку). Базирование с использованием люнета и
втулки отличается большей жесткостью, чем с использованием
центра. Кроме того, люнет обеспечивает образование сердцевины
за счет наклона оси изделия к направлению движения и удобный
подвод СОЖ в зону обработки, а направляющая втулка увели-
чивает поверхность базирования. Длинные инструменты, базиру-
емые на центре, поддерживают регулируемым люнетом. При об-
Рис. 108. Схемы правки абразивного круга:
а — одним алмазным карандашом по копиру, б — двумя алмазными
карандашами, в — фасонным алмазным роликом методом врезания,
г — алмазным роликом по копиру; 1 — копиры, 2 — алмазные ка-
рандаши, 3 — круги, 4 — алмазные ролики
Рис. 109. Схемы правки методом шлифования алмазных и эльбо-
ровых кругов при вышлифовке канавок:
а, б — сверл (Я = 0,7 D; 6 = 0,9 D), в — метчиков и разверток с прямыми
зубьями, г — фрез (0 = 23°, рс = 62°) и разверток (0 = 35°; pi =50°) с винто-
выми зубьями (/ = 0,5 D; 6 = 0,6 D); 1 — правящие абразивные круги, 2 —
алмазные круги
работке инструментов с диаметром рабочей части менее 3 мм
рекомендуется тройное базирование заготовки: 1) конец хвосто-
вика зажимают в цанге; 2) часть хвостовика, примыкающую к
рабочей части, базируют в направляющей втулке; 3) рабочую
часть устанавливают на люнете. Особенно важно обеспечить со-
осность люнета и направляющей втулки.
Профиль шлифовального круга при вышлифовке канавок
инструмента образуется в основном дугами окружности и пря-
мыми. Для правки шлифовальных кругов на керамической или
бакелитовой связке применяют алмазный карандаш (рис. 108, а, б)
или алмазный ролик (рис. 108, в, г). Алмазные и эльборовые
круги на металлической связке правят шлифованием кругами из
карбида кремния (63С 25—40, СМ1—М3, К) либо электроэро-
зионным способом. Правка ведется с воспроизведением профиля
по элементам (рис. 109, а...г) или полностью с помощью копира.
На станках с ЧПУ правка круга осуществляется по програм-
ме с управлением по двум (при правке алмазным роликом)
или трем (при правке алмазным карандашом) координатам
(третья координата используется для стабилизации положения
алмазного карандаша относительно поверхности шлифовального
круга).
Процесс вышлифовки стружечных канавок режу-
щего инструмента ведется преимущественно глубинным способом
за один—пять рабочих ходов (табл. 54). Глубинное шлифование
по сравнению с многопроходным позволяет повысить производи-
тельность обработки, так как с увеличением глубины шлифования
возрастает площадь контакта круга с изделием и, следовательно,
увеличивается число абразивных зерен, одновременно участвующих
в работе. Кроме того, с увеличением площади контакта растет
демпфирующая способность зоны резания, что способствует сни-
жению шероховатости обработанной поверхности.
Для глубинного шлифования предпочтительной является встреч-
ная схема обработки, при которой теплота распространяется перед
шлифовальным кругом в направлении подачи, способствуя облегче-
нию процесса резания. При глубинном шлифовании по сравнению
с многопроходным сокращается время на остановку и' реверс сто-
ла, перебеги, холостые ходы, отводы и подводы круга, снижаются
температурные напряжения вследствие уменьшения числа циклов
нагрева — охлаждения. Кроме того, использование глубинного
способа шлифования позволяет упростить конструкцию станка.
С повышением скорости резания уменьшаются шерохова-
тость обрабатываемой поверхности, тангенциальные силы и износ
шлифовальных кругов, однако одновременно возрастают нормальные
силы, мощность, расходуемая на шлифование, и тепловое воздей-
ствие на поверхностный слой обрабатываемого изделия.
54. Режимы резания при вышлифовке канавок режущего инструмента
Обрабатываемый инструменталь- ный материал Шлифовальный круг Параметры режима резания
Абразивный материал Связка Скорость шлифования, м/с Скорость продольной подачи, мм/мин Отношение диаметра круга £)кр к условному модулю ГПн* Число рабочих ходов** в зависимости от условного модуля
До 4 4...6 6...9 9...12 12...18
Быстрорежу- щая сталь Электроко- рунд Вулканито- вая, бакелито- вая 60...90 1000... 1500 До 50 1 1...2 2...3 2...4 3...5
Свыше 50 1 1...2 2...3 2...4
Эльбор Металличе- ская 40...60 100...500 До 100 2 3 4 5
Твердый сплав Алмаз 15...20 20...100
* Условный модуль зубьев инструмента т„ = D/zH, где D и zH — соответственно диаметр и число зубьев инструмента.
** Число рабочих ходов зависит также от мощности привода шлифовального круга и параметров системы подачи СОЖ.
Процесс глубинной вышлифовки канавок режущего инстру-
мента характеризуется высокой интенсивностью съема металла
и производительностью, в 1,5...2 раза превышающей производи-
тельность фрезерования. Для вышлифовки канавок быстрорежущего
инструмента обычно применяют абразивные круги на вулканитовой
и бакелитовой связках с зерном электрокорунда 24 А зернис-
тостью 10...16 и твердостью СТ2...Т1 (например, 24А12Т1В или
24А10СТЗБЗ), обладающие высокой стойкостью и обеспечивающие
обработку без прижогов и следов дробления с шероховатостью
обработанной поверхности /?а^0,63 мкм. Процесс вышлифовки
канавок сопровождается значительным тепловым выделением в
зоне резания (удельная мощность шлифования составляет
1...3 кВт/мм ширины круга) и требует интенсивного охлаждения
(не менее 10 л/мин на каждый миллиметр ширины шлифовально-
го круга). В качестве СОЖ обычно применяют специальные
масла (например, масло Индустриальное-12 с добавкой 15...20%
масла НГ-203В или Укринол-14). СОЖ подают под давлением
0,5...2 МПа при расходе 80... 100 л/мин. Для эффективного про-
никновения СОЖ в зону резания и преодоления воздушных пото-
ков, создаваемых шлифовальным кругом, скорость ее истечения
должна составлять не менее 70% от скорости шлифовального круга.
ВышлифОвку канавок быстрорежущего инструмента выполняют
также эльборовыми кругами на металлической связке (ЛКВ 100/80,
150%); скорость круга икр = 40...60 м/с, скорость продольной подачи
ys = 0,1...0,5 м/мин, расход СОЖ — 60...100 л/мин._ Канавки
быстрорежущего инструмента глубиной до 1 мм можно вышлифо-
вывать эльборовыми кругами на органической связке способом
однопроходного глубинного шлифования при укр = 35 м/с, us =
= 0,2...0,3 м/мин.
Вышлифовку стружечных канавок твердосплавного инструмен-
та рекомендуется выполнять алмазными кругами на металлической
связке глубинным способом (табл. 55). При использовании алмаз-
ных кругов на органической связке чаще применяют многопроход-
ное шлифование.
В крупносерийном производстве канавки вышлифовывают на
специализированных станках: электрокорундовыми скоростными
кругами — при обработке быстрорежущего инструмента, алмазными
кругами — при обработке твердосплавного инструмента. СОЖ
подается в зону обработки под давлением 0,8...2 МПа. В мелко-
серийном производстве канавки режущего инструмента вышлифо-
вывают на универсально-заточных станках с использованием
специальных приспособлений, а также на заточных станках с ЧПУ
При этом используются алмазные (для твердосплавного инстру-
мента) и эльборовые (для быстрорежущего инструмента) круги
на металлической, металоорганической или органической связке.
55. Выбор кругов и режимов вышлифовки канавок и спинок твердосплавного инструмента глубинным однопроходным
способом
Параметр круга и режима обработки Условный модуль зубьев инструмента т„
0,25 0,5 1 2 3 4 0,25...0,5 1...2 3...4
Тип зерна Вышлифовка канавок. Вышлифовка спинок
АС2 АС6 АС2 АС6
Концентрация зерен, % 100 100...150 100 100... 150
Номер зернистости 20/14 28/20 40/28 50/40 63/50 80/63 40/28 63/50 100/80
Связка М2-01 Ml-01; М5-13 М2-01 Ml-01; М5-13
Скорость круга, м/с 24...28 20...24 16...20 20...24
Скорость продольной подачи, мм/мин 10...30 30... 60 10...30 60...100
сож На масляной основе На водной основе На масля- ной основе На водной осно- ве
2. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ СТАНКИ
ДЛЯ ВЫШЛИФОВКИ СТРУЖЕЧНЫХ КАНАВОК
Технические характеристики этих станков даны в табл. 56.
На многооперационных однопозиционных стан-
ках операции (обычно две) можно выполнять последовательно
(рис. 110, а, б) или параллельно (рис. 110, в, г). В первом случае
канавочный и спиночный круги чаще располагаются на одном или
двух шпинделях и вступают в работу поочередно, во втором случае
они располагаются на разных шпинделях. Производительность
параллельной вышлифовки в 1,5...1,8 раза превышает производи-
тельность последовательной, однако значительное увеличение
тепловыделения в зоне обработки требует более интенсивной пода-
Рис. 110. Схемы вышлифовки канавок и спинок сверла на
многоопсрационном станке:
а, б — однопозиционном с последовательным проведением операций
на канавке и спинке, в — однопозиционном с параллельным прове-
дением операций, г — многопозиционном с параллельным проведе-
нием операций; / — патроны, 2 — сверла, 3 — канавочные круги,
4 — спиночные круги
56. Технические характеристики станков для вышлифовки канавок инструмента
Основные данные Ш27 Ш28 Ш29 ЗА682Ф2 ЗА684Ф2; ЗА684КФ2 3681
Обрабатываемый инструмент
Сверла, концевые фрезы, метчики, развертки (твердо- сплавные и быстро- режущие). Сверла быстрорежущие Метчики быстрорежущие
Диаметр инструмента, мм 0,4...3 2...8 8...20 0,8...4 5...14 3...6
Число зубьев 2...20 2 3
Угол наклона канавок, град + 45 — 25 28 0
Диаметр канавочного круга, мм 150 300 450 200
Скорость канавочного круга, м/с 16...30 70 60
Скорость продольной подачи, м/мин 0,1...0,5 1...3 0,2...2,5
Мощность привода канавочного круга, кВт 1,1 2,2 4 15 15,5 7,5
Габаритные размеры станка, мм 1800X1670X1980 3760X2520X2350 3900X2520X2350 2400X2050X2000
Масса станка, кг 1500 4100 4500 300
Степень автоматизации Полуавтоматы Автоматы
Рис. 111. Схема
станка с кинемати-
ческим делением:
/ — кулачок отво-
да — подвода изде-
лия, 2 — кулачок
продольной подачи,
3 — рычаг с перемен-
ным плечом, 4 —
опорный подвижный
ролик, 5, 11 и 14,
16 — червячные па-
ры, 6 — шпиндель из-
делия, 7 — цанговая
оправка-спутник, 8—
изделие, 9 — круг,
10 — люнет, 12, 13 —
гитара сменных зуб-
чатых колес, 15 —
распределительный
вал
чи СОЖ. Кроме того, уменьшаются опорные базы поддерживающей
втулки.
На м н о г о о п е р а ц и о н н ы х м н о г о п о з и ц и о н н ы х
станках для обработки сверл выполняют операции вышлифов-
ки канавки и спинки (на двухоперационных), а также заточки
(на трехоперационных). С учетом операции загрузки — выгрузки
станки имеют три или четыре рабочие позиции и столько же
шпинделей изделия в периодически поворачивающемся барабане.
Применение многопозиционных станков мод. ЗА682Ф2, ЗА684Ф2,
ЗА684КФ2 эффективно в условиях крупносерийного производства
инструмента.
Станки с кинематическим делением (рис. 111) ши-
роко применяют при вышлифовке канавок благодаря простоте
конструктивных решений, отсутствию реверсирования шпинделя
изделия и прерывания кинематических цепей во время деления.
С помощью гитары сменных- колес передаточное отношение
между кулачком и шпинделем изделия выбирают таким, чтобы
на каждый оборот кулачка приходилось K/zK оборота изделия,
где К — любое целое число, не имеющее общих множителей с
числом зубьев инструмента. Угол наклона винтовых канавок инстру-
мента определяют, используя формулу tg ®=(jtDiq)/Lt где D —
диаметр инструмента, мм; 1 = 1^12^— передаточное отношение меж-
ду кулачком продольного хода и изделием; д = 0п/36О — коэффи-
циент, характеризующий конструкцию кулачка (0П — центральный
угол кулачка, занятый участком прямого хода, град); L — длина
продольного хода, мм (L>/о4~ А » 1 »2Z«, где /в — длина стружечных
Лиа метр изделия, мм Длина хода, мм
Рис. 112. Номограмма для настройки гитары деления у станка с
кинематическим делением (^ = 3/4)
канавок инструмента, мм; А О,2/о — перебег, необходимый для от-
вода и подвода круга, мм).
При настройке станка для вышлифовки канавок инструмента
можно пользоваться специальными номограммами (рис. 112).
По методу кинематического деления работают станки мод. Ш27,
11128 (рис. ИЗ), Ш29, предназначенные для вышлифовки винтовых
канавок и спинок твердосплавного и быстрорежущего концевого
инструмента из круглых шлифованных стержней. Станки созданы на
базе универсально-заточных станков мод. ЗА642, ЗД642, ЗЕ642, на
стол которых устанавливают редуктор и бабку изделия, обеспечи-
вающие винтовое движение инструмента. Станок работает в полу-
автоматическом цикле. Фасонную правку алмазного шлифовального
круга производят вне станка на специальном приспособлении, куда
круг переносят вместе со шлифовальным шпинделем.
Если канавки обрабатывают на одном станке, а спинки —
на другом, то эти операции выполняют параллельно. Если обра-
ботку канавок и спинок проводят пооперационно на одном стан-
ке, то вначале вышлифовывают канавки на всех заготовках, затем
перестраивают станок на обработку спинки и выполняют осевую
178
Рис. 113. Станок мод. Ш28 для вышлифовки канавок и спинок концевого инструмента:
/ — шкаф для оснастки, 2 — электрошкаф, 3 — груз, 4 — суппорт, 5 — механизм регулирования длины хода, 6 — ре-
дуктор, 7 — бабка изделия, 8 — кожух, 9 — базовый универсально-заточной станок, 10 — насос СОЖ
Рис. 114. Расположение заготовки и шлифовального
круга при вышлифовке канавок инструмента на
станке Ш28:
1 — цанговая оправка, 2 — цанга, 3 — очко, 4 — люнет,
5 — шлифовальный круг, 6 — инструмент, 7 — регулиро-
вочная прокладка; со — угол наклона канавок, соу — угол
установки шлифовального круга, /?, 0 — диаметр и угол
подъема сердцевины
и угловую ориентацию заготовок с вышлифованными канавками,
используя приспособление для установки. Расположение заготовки
и шлифовального круга при вышлифовке канавок инструмента
на станке Ш28 показано на рис. 114.
Очень перспективным для вышлифовки стружечных канавок и
заточки инструмента является использование заточных станков
с ЧПУ, позволяющее в условиях мелкосерийного производства
освоить выпуск прецизионного инструмента с высокой концентра-
цией операций.
ГЛАВАХ
КОНТРОЛЬ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
ПОСЛЕ ЗАТОЧКИ
1. КОНТРОЛЬ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
И ВЫЯВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ
Контролю геометрических параметров и качества заточенной
поверхности режущего инструмента должен предшествовать конт-
роль на наличие грубых дефектов, проводимый визуальным осмотром
с использованием лупы с двух- или четырехкратным увеличением.
На заточенных поверхностях не допускаются прижоги и трещины;
режущие кромки не должны иметь выкрашиваний, завалов и за-
усенцев.
Качество заточенной поверхности определяется шерохова-
тостью, которую оценивают по профилю, являющемуся линией
сечения поверхности (рис. 115), и задают параметрами шерохова-
тости Ra или Rz:
Ra — среднее арифметическое отклонение профиля, т. е. среднее
значение отклонений профиля от его средней линии; Ra = (y\ +
+ //2 + t/з + ••• +//л)/и;
Rz — высота неровностей, определяемая как среднее значение
высоты неровностей между пятью высшими точками выступов и
пятью низшими точками впадин; Rz=[(h\ + Л3 + Л5 + /17 + Л9) —
— (Л2 4" ^4 + + hz 4“Л|о)]/5.
Шероховатость поверхности контролируют: щуповыми прибо-
рами, в которых микронеровности ощупываются тонкой алмазной
иглой (рис. 116), с последующим автоматическим расчетом пара-
метра Ra\ двойным микроскопом МИС-11, работающим по методу
светового сечения (рис. 117, а, б), с последующим расчетом пара-
метра Rz\ сравнением с эталонами на сравнительных микроскопах
или с использованием десятикратной лупы.
Качество поверхностного слоя твердосплавного инструмента
определяется прежде всего отсутствием выкрашиваний и трещин.
Рис. 116. Измерение шерохова-
тости щуповым прибором:
L — длина хода
Рис. 117. Измерение шерохова-
тости поверхности методом све-
тового сечения:
а — схема светового сечения, б —
схема двойного микроскопа; / —
проекционный осветительный тубус,
2 — визуальный тубус, 3 — окуляр-
микрометр; /7|. П2 — плоскости
нормального и наклонного сечений
При контроле на отсутствие трещин пользуются методом цветной
дефектоскопии. Для этого на обезжиренную поверхность твердо-
сплавной пластины наносят два слоя (с промежутком в 1,5 мин)
красной краски (состав: 800 мл топлива Т-1; 200 мл бензола; 10 г
жирорастворимого темно-красного Судана), обладающей способ-
ностью проникновения в любую трещину. На второй невысохший
слой красной краски наносят белую краску, обладающую высокой
гигроскопичностью. Для ее изготовления 50 г цинковых белил
разводят в 200 мл бензола, затем добавляют 700 мл коллодия и
10 г ацетона. Если в пластине имеется трещина, то через 5...6 мин
на белой краске появляется красная линия, повторяющая контур
трещины.
Качество поверхностного слоя быстрорежущего инструмента
определяется отсутствием прижогов, выявляемых визуально, ме-
тодами металлографического или рентгеноструктурного анализа, а
также контролем микротвердости.
2. КОНТРОЛЬ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
Маятниковый угломер мод. ЗУИМ
Измерение углов резцов, фрез и др.
Цена деления — 1°.
Пределы измерений — 0...3600.
Универсальный угломер мод. 5УМ
Измерение углов сверл, зенкеров и др.
Цена деления — 10'
Пределы измерений — 0...1800
Накладной угломер мод. 2УРИ
Измерение углов фрез, протяжек и др.
Цена деления — 1°
Пределы измерений: передних углов — 0...250, задних — 0...350
Настольный угломер мод. ПКР
Измерение углов токарных резцов.
Цена деления — 1°.
Пределы измерений — 0...±90°.
Столик мод. К1-2 к инструментальному микроскопу МММ
Измерение геометрических параметров сверл, зенкеров, раз-
верток, концевых фрез.
Диаметр инструмента — 1,5...22 мм.
Длина инструмента — до 250 мм.
Прибор мод. К10-17 для контроля сверл
Измерение угла при вершине и биения режущих кромок сверл.
Диаметр сверл — 6...20 мм.
Цена деления шкал: углов — 30х; биения 0,01 мм.
Пределы измерени”: угла при вершине — 65...150°; биения —
5 мм.
Измерение биения режущих кромок зенкеров, разверток, фрез,
метчиков.
Диаметр инструмента — до 300 мм.
Длина инструмента — до 250 мм.
Прибор мод. К1-1 для контроля биения
Измерение биения инструмента с коническим хвостовиком:
сверл; зенкеров; разверток; фрез с конусами Морзе №
Диаметр инструмента — до 300 мм.
Цена деления лимба — 2°.
Микроскоп мод. К60-4 для контроля переднего угла мелких
метчиков
Измерение переднего угла метчиков.
Диаметр метчика — 1,4...10 мм.
Длина метчика — до 120 мм.
Пределы измерений переднего угла ±30°.
Цена деления — 1°.
Увеличение микроскопа — 40х.
Прибор для контроля заточки круглых гребенок
Измерение смещения вершины режущей части гребенки.
Цена деления — 0,01 мм.
Универсальный прибор мод. 17000 для контроля червячных фрез
Измерение червячных фрез классов А, В, С.
Модуль фрез — 2... 15 мм.
Проверяемые параметры: погрешность шага винтовых канавок;
погрешность окружного шага; отклонение от радиальности передней
поверхности.
Расстояние между центрами — до 500 мм.
Приемы контроля геометрических параметров режущего инструмента
Резец: угол в плане — ф; задний угол — а; передний угол —
у; угол наклона кромки — %.
Контроль маятниковым угломером: резец укладывают
на горизонтальную плоскость поверочной плиты (опорной пло-
скостью — при контроле углов а, у и X, боковой плоскостью — при
контроле угла ф); угломер располагают параллельно кромке—при
контроле углов ф и %, перпендикулярно кромке — при контроле
углов а и у.
Резец: передний угол — у; угол наклона кромки — X; задний
угол — а; угол в плане — ф.
Контроль настольным угломером: резец укладывают
на поворотный стол (опорной плоскостью — при измерении углов
а, у и %, боковой плоскостью — при измерении угла ф); используют
186
грани шаблона: / — при контроле угла а; // — при контроле угла q>;
/// — при контроле углов у и X.
Сверло: половина угла при вершине — ср; угол наклона по-
перечной кромки — гр.
Контроль универсальным угломером.
Сверло: половина угла при вершине — <р; задний угол — а.
Контроль инструментальным микроскопом со сто-
ликом: при контроле угла ср режущие кромки сверла горизон-
тальны, при контроле угла а они примерно вертикальны.
Сверло: спад задней поверхности — q. х
Контроль прибором для проверки биения, инди-
катором.
Зенкер: угол в плане — <р; задний угол — а.
Контроль универсальным угломером: а = 90° —(о>4-
+ 6), где ш — угол наклона винтовых канавок, 6 — результат из-
мерения.
Развертка: задний угол — oln.
Контроль маятниковым угломером, горизон-
тальными центрами, ш та н ген рейсм асом.
Фреза цилиндрическая: передний угол — у; задний угол — а.
Контроль накладным угломером.
Фреза цилиндрическая: передний угол — у.
Контроль горизонтальными центрами, штанге н-
рейсмасом: при контроле угла у переднюю поверхность рас-
полагают горизонтально, у«11,5(С— A)/D, где D — диаметр
фрезы; при контроле угла а заднюю поверхность располагают
вертикально, 11,5(Л — С)/D.
Фреза торцовая: задний угол на торцовых зубьях — ат; вспо-
могательный угол в плане— ср г, угол в плане переходной кромки —
Фо; угол наклона канавок — ш; передний угол на торцовых зубьях —
Ут.
Контроль маятниковым угломером: фреза базируется
нижним торцом на горизонтальную плоскость поверочной плиты.
Метчик: передний угол — у.
Контроль горизонтальными
центрами, штанген-
рейсмасом: при контроле угла у переднюю поверхность рас-
полагают горизонтально, у^ 11,5(Я — M)/D.
Метчик: спад затылка — h\ ширина пера — Д
Контроль горизонтальными центрами, индика-
тором на стойке: затылование на окружном шаге, задаваемое
чертежом, H = h(nD/z^f).
Протяжка: передний угол — у.
Контроль накладным угломером.
ГЛАВА XI
БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА
ПРИ ЗАТОЧКЕ ИНСТРУМЕНТА.
ОРГАНИЗАЦИЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ЗАТОЧКИ
Безопасность труда. Принципы охраны труда в Советском
Союзе базируются на основных положениях трудового права, на-
правленных на создание благоприятных, здорозых и безопасных ус-
ловий труда, способствующих высокой производительности. Право
советских граждан на охрану труда закреплено и регулируется
Конституцией, Кодексом законов о труде, специальными правилами
и нормами.
При работе на шлифовальных и заточных станках опасность
травматизма значительно больше, чем при работе на другом ме-
таллорежущем оборудовании, поэтому шлифовщик и заточник дол-
жны особо строго выполнять все требования, устраняющие при-
чины производственного травматизма. Обеспечение безопасной и
безвредной работы возможно только в том случае, если каждый
рабочий хорошо знает и соблюдает правила безопасности и ги-
гиены труда.
Работа с абразивным инструментом представляет повышенную
опасность в связи с высокими скоростями резания, образованием
абразивной пыли и мелкой металлической стружки, возможностью
разрыва шлифовального круга, наличием аэрозолей, СОЖ и др.
Основные причины несчастных случаев и трав-
матизма при работе на заточных станках: разрыв
шлифовального круга; соприкосновение рабочего с вращающимся
шлифовальным кругом; удар движущимися частями станка; нена-
дежное крепление детали; несоблюдение правил электробезопасности;
неправильное ношение одежды.
Для предотвращения разрыва шлифовального
круга необходимо соблюдать правила его транспортирования, хране-
ния и подготовки к работе. Шлифовальные круги с повреждениями,
трещинами или отслаиваниями на станок не устанавливают. Ско-
рость круга, указанная в его маркировке, является предельно до-
пустимой, поэтому фактическая скорость не должна ее превышать.
Шлифовальный круг, посадочные и крепежные отверстия тщательно
очищают. На зажимные торцы круга накладывают прокладки из
плотной бумаги или картона толщиной 0,5...! мм. Прокладки должны
полностью перекрывать зажимные поверхности и выступать по всей
окружности не менее чем на 1 мм.
На универсально-заточных станках применяется крепление шли-
фовального круга фланцами на оправке (рис. 118, а). Направление
резьбы на конце шпинделя должно быть противоположным вра-
щению.
Неуравновешенность шлифовального круга от-
рицательно влияет на качество обработки, ускоряет износ подшипни-
ков и увеличивает вибрацию круга, что может вызвать его разрыв.
Причинами неуравновешенности являются неравномерная плотность
круга, эксцентрическое расположение его наружной поверхности
относительно отверстия и др. Уравновешивания достигают переме-
щением балансировочных сухариков.
Защитные кожухи (рис. 118, б) выполняют несколько
функций: задерживают осколки круга в случае его разрыва; защи-
щают круг от случайного повреждения; предотвращают контакт
рабочего с кругом; исключают возможность установки чрезмерно
большого круга; защищают рабочего от брызг СОЖ и частично
от пыли. Кожух круга должен быть изготовлен из стали толщиной
Рис. 118. Установка шлифовального круга (а), защитного кожуха (б) и пылеотсоса (в) на универсально-заточ-
ном станке:
/ — шлифовальный шпиндель, 2 — гайка, 3 — оправка, 4 — круг, 5 — винт, 6 — кожухи, 7 — зажим, 8 — кронштейн, 9 —
приемник пылеотсоса
не менее 4 мм. Расположение и наибольшие допустимые углы рас-
крытия кожуха зависят от типа станка и условий работы.
Применение смазочно-охлаждающих жидкостей
при заточке режущего инструмента улучшает его качество и повы-
шает стойкость шлифовальных кругов. Поэтому во всех случаях,
когда удается обеспечить закрытую зону обработки, применение
СОЖ целесообразно при заточке как быстрорежущего, так и твердо-
сплавного инструмента. Однако на универсально-заточных станках
создание закрытой зоны обработки не предусмотрено. В этом случае
во избежание разбрызгивания СОЖ подача последней не должна
превышать 1...2 л/мин, что совершенно недостаточно для заточки
твердосплавного инструмента, так как приводит к возникновению
микротрещин в твердом сплаве. Поэтому на таких станках заточку
твердосплавного инструмента проводят всухую, обеспечив при этом
интенсивный отвод абразивной пыли (рис. 118, в).
На точильно-шлифовальных станках для поддержки затачи-
ваемого инструмента применяют подручники. Зазор между рабо-
чей поверхностью круга и краем подручника должен быть не более
3 мм. По мере срабатывания круга подручник следует переставлять.
Правку шлифовальных кругов следует выполнять в
такой последовательности:
1) включить вращение круга;
2) подвести правящий инструмент до легкого соприкосновения
с поверхностью круга;
3) включить подачу СОЖ;
4) сделать контрольный ход вдоль образующей круга без пода-
чи на глубину правки;
5) провести правку на рекомендуемых режимах.
Для защиты глаз применяют защитные очки как закрытого,
так и открытого типа с бесцветными стеклами.
Перед началом работы необходимо:
выполнить все требования, связанные с подготовкой и установ-
кой шлифовальных кругов;
осмотреть рабочее место, убрать со станка и с пола все лишнее,
что мешает работе;
привести в порядок рабочую одежду,
проверить исправность освещения рабочего места и местного
освещения станка;
проверить наличие и исправность предохранительных и защит-
ных устройств (запрещается работать на станке со снятым кожухом
шлифовального круга);
проверить смазочную систему и систему охлаждения; обеспечить
подачу смазки и СОЖ;
установить предохранительный прозрачный экран или надеть
очки;
убедиться в исправности пускового и остановочного устройств.
Во время работы необходимо:
выполнять заточку по режимам, указанным в операционной
карте;
прокрутить новый шлифовальный круг на рабочей скорости не
менее 5 мин (запрещается стоять в плоскости вращения круга;
вначале следует включать вращение круга, а затем механизм по-
дачи) ;
проверять надежность крепления приспособлений и изделия в
приспособлении;
выполнять специальные требования, изложенные в инструкциях
по безопасности труда.
Организация централизованной заточки. Централизован-
ная заточка представляет собой такую систему организации
восстановления режущих свойств инструмента, при которой его
переточка производится заточниками на специальном оборудовании.
Система централизованной заточки предусматривает обязательное
сосредоточение переточки инструмента на специальных заточных
участках и освобождение производственных рабочих от заточки.
57. Примерный состав работников мастерской
централизованной заточки
Г руппы работающих Специальность или должность Число станков в мастерской
7 14 25 50
Количество работающих
Произвол- ственные рабо- чие Заточники 7 15 26 53
Слесари — 1 2 4
Вспомога- тельные рабо- чие Комплектовщи- ки-распределители 1 2 2 3
Транспортиров- щики — — — 1
Раздатчики ИРК 1 1 1
Старший мастер — — 1
ИТР Сменный мастер 1 1 2
Технолог — — 1
МОП Уборщик 1
В с е г о... 8 20 32 67
Применяют три формы организации централизо-
ванной заточки:
заточка и переточка инструмента производятся на заточном
участке инструментального цеха;
переточка инструмента в объеме всего завода производится
в единой мастерской централизованной заточки;
переточка инструмента производится в мастерской централи-
зованной заточки, обслуживающей один цех или группу станков.
Примерный состав работающих в мастерских централизованной
заточки приведен в табл. 57. Весь инструмент, подлежащий за-
точке, поступает в мастерскую централизованной заточки из инстру-
ментально-раздаточных кладовых (ИРК) рассортированным на
инструмент с нормальным и повышенным износом. Кроме того,
инструмент сортируется по видам и размерам с учетом износа.
Все работы по заточке осуществляются на основании типовых тех-
нологических процессов на заточку и нормалей на инструмент.
Для организации рациональной работы в мастерской и наиболее
полного использования рабочего времени заточников весь инстру-
мент, поступивший в мастерскую, выдается рабочему скомплектован-
ными партиями. Партия инструмента считается достаточной, если
она обеспечивает загрузку заточника в течение 40...60 мин.
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Алмазно-абразивные материалы
Марка алмазного порошка Рекомендуемые операции
(ГОСТ 9206—80)
Al, А2, АЗ, А5 Шлифование и заточка инструментов из алма- за, сверхтвердых материалов, керамики
А8 Правка шлифовальных кругов
АС2 Предварительное и окончательное шлифование и заточка инструментов из твердых сплавов, ке- рамики, сверхтвердых материалов
АС4 Предварительное шлифование, загочка инстру- ментов из твердых сплавов
АС6 Профильное шлифование, резьбошлифование, вышлифовка канавок инструментов из твердых сплавов
АС 15, АС20 Резка, глубинное шлифование инструментов из твердых сплавов
АС32 Правка шлифовальных кругов, предваритель- ное хонингование
АС50 Предварительное шлифование с большими при- пусками на обработку
АРВ1.АРК4, АРСЗ Предварительное хонингование, резка, правка шлифовальных кругов
АМ, АСМ Доводка, полирование инструментов из твердых сплавов, керамики и сверхтвердых материалов
АН, АСН Доводка и полирование инструментов из сверх- твердых материалов
АМ5, АСМ1, АСМ5 Сверхтонкая доводка и полирование инстру- ментов из твердых сплавов
Примечание. А—природный алмаз; АС — синтетический
монокристаллический алмаз; АР — синтетический поликристалли-
ческий алмаз.
2. Абразивные материалы из кубического нитрида бора
Зерно Обозначение Рекомендуемые операции
эльбора кубонита
Обычной прочности ЛО кл Окончательное шлифо- вание и заточка инстру- ментов из быстрорежу- щих сталей
Повышенной проч- ности лп КР Предварительное и окончательное шлифова- ние инструментов из бы- строрежущих сталей
Высокой прочности Дробленое из поли- кристаллов л кв лд — Профильное шлифова- ние, резьбошлифование, вышлифовка канавок ин- струментов из быстроре- жущих сталей
Обычной прочности с металлическим по- крытием лом ком Окончательное шлифо- вание и заточка инстру- ментов из быстрорежу- щих сталей кругами по- вышенной стойкости на органической связке
Повышенной проч- ности с металлическим покрытием крм Предварительное и окончательное шлифова- ние и заточка инструмен- тов из быстрорежущих сталей кругами повышен- ной стойкости на метал- лической связке
Обычной прочности со стеклопокрытием лос кос Окончательное шлифо- вание и заточка инстру- ментов из быстрорежу- щих сталей кругами по- вышенной стойкости на органической связке
Агрегатированное с металлическим покры- тием — КОМА Предварительное и окончательное шлифова- ние и заточка инструмен- тов из быстрорежущих сталей кругами повышен- ной стойкости
Микропорошки лм км Окончательное шлифо- вание, заточка и доводка инструментов из быстро- режущих сталей
3. Абразивные материалы из электрокорунда и карбида кремния
Абразивный материал Обозначение Рекомендуемые операции
Электрокорунд нормальный 12А, 13А, 14А 15А, 16А Предварительное шли- фование корпусов сбор- ных инструментов из кон- струкционных сталей Ведущие круги при бес- центровом шлифовании
Электрокорунд бел ый 22А, 23А, 24А, 25А Предварительное и окончательное шлифова- ние и заточка инструмен- тов из быстрорежущих сталей
Электрокорунд хромистый 32А, ЗЗА, 34А Предварительное и окончательное шлифова- ние с повышенной произ- водительностью инстру- ментов из быстрорежу- щих сталей
Электрокорунд титанистый 37А Шлифование заготовок из углеродистых и конст- рукционных сталей
Монокорунд 43А, 44А, 45А Шлифование и заточка инструментов из быстро- режущих сталей ухуд- шенной шлифуемости
Карбид кремния зеленый 63С, 64С Предварительное шли- фование и заточка ин- струментов из твердых сплавов при съеме боль- шого припуска
Хромотитанистый электрокорунд 91 А, 92А Окончательное шлифо- вание инструментов из быстрорежущих сталей кругами повышенной стойкости
4. Связки шлифовальных кругов
Связка Абразивный материал Рекомендуемые операции и условия обработки
К1...К10 Керамически Электрокорунд ле связки Предварительное и оконча-
К Карбид кремния тельное шлифование и заточка инструментов из быстрорежу- щих сталей с охлаждением и всухую Предварительное круглое и
К Алмаз плоское шлифование и заточка твердосплавных инструментов при съеме больших припусков и обработке твердого сплава сов- местно с державкой Заточка твердосплавных ин-
СЮ Эльбор струментов при обработке твер- дого сплава совместно с держав- кой Предварительное и оконча-
К19 Кубонит тельное шлифование и заточка инструментов из быстрорежу- щих сталей с охлаждением и всухую Заточка инструментов из бы-
Б Органически Электрокорунд строрежущих сталей без охлаж- дения te связки Шлифование и заточка ин-
В В2-01 (Б1) Алмаз струментов из быстрорежущих сталей всухую при повышенных требованиях к качеству шли- фованных поверхностей Отрезка, вышлифовка канавок инструментов из быстрорежу- щих сталей Окончательное шлифование,
Б1 Эльбор, кубонит заточка и доводка инструментов из твердых сплавов, керамиче- ских и сверхтвердых материа- лов с охлаждением и всухую Окончательное шлифование,
В1-04 (Б2) Алмаз заточка, доводка инструментов из быстрорежущих сталей Профильное шлифование,
ВЗ-01 (БР) резьбошлифование, вышлифов- ка канавок твердосплавных ин- струментов Окончательное шлифование и заточка инструментов из твер- дых сплавов и быстрорежущих сталей
Связка Абразивный материал Рекомендуемые операции и условия обработки
В1-01 (БП-2) В1-02 (Б156) Алмаз Металлическ Высокопроизводительное ме- ханизированное шлифование и заточка инструментов из твер- дых сплавов, шлифование твер- досплавных многогранных пла- стин Шлифование и заточка инстру- ментов из твердых сплавов и сверхтвердых материалов с по- вышенной производительностью, профильное шлифование, за- точка узкокромочными кругами ие связки
М2-01 (Ml) Алмаз Предварительное шлифование и заточка при повышенных тре- бованиях к стойкости кругов, профильное шлифование, резь- бошлифование твердосплавных инструментов с охлаждением
Ml, МФ Ml-01 (МВ1), Ml-05 (МО13) Эльбор,кубонит Профильное шлифование, вы- шлифовка канавок инструмен- тов из быстрорежущих сталей Предварительное шлифование, заточка, вышлифовка канавок твердосплавных инструментов с охлаждением
М2-04Э (Ml5) М4-01 (гальва- ническая) Алмаз Электрохимическое шлифова- ние и заточка твердосплавных инструментов Профильное и внутреннее шли- фование твердосплавных ин-
струментов
5. Характеристика станков для профильного шлифования
фасонных резцов
Основные данные Плоскошлифовальные станки
ЗЕ711ЭФ2-1 ЗФ70ВФЗ ЗЕ721ВФЗ-1
Обрабатываемые Твердосплавные призматиче- Быстрорежу-
инструменты ские фасонные резцы и резьбо- вые гребенки. Электрохимичес- кая обработка щие и твердо- сплавные приз- матические фа- сонные резцы
Размеры обраба- тываемого инстру- мента, мм 202 200X400 160X400 320X630
Основные данные Плоскошлифовальные станки
ЗЕ711ЭФ2-1 ЗФ70ВФЗ ЗЕ721ВФЗ-1
Диаметр шлифо- вального круга, мм 160 150 400
Скорость пере- мещения стола, м/мин 0,005... 10 0,0005...0,45 2...35
Мощность глав- ного привода, кВт 4,0 2,2 7,5
Размеры станка, 2450Х2150Х 1465Х 1470Х 3500X3500X
мм Х2300 X 1870 X 2090
Масса станка, кг 4700 2500 6360
6. Приспособления к универсально-заточным станкам ЗМ642,
ЗМ642Е, ЗД642Е, ЗЕ642, ЗЕ642Е и их модификациям
Назначение
Приспособление
Бабка П1* универсаль-
ная (большая универ-
сальная головка)
Бабка П8* универсаль-
ная трехповоротная (ма-
лая универсальная го-
ловка)
Бабка П39 универсаль-
ная конусностью 7:24
Зажим цанговый П40*
Бабка П2* передняя
Бабка ПЗ* задняя пра-
вая
Бабка П6 задняя левая
Бабка П73 передняя с
большим вылетом
Бабка П61 задняя с
большим вылетом
Бабка П31 задняя с ре-
гулируемой высотой цент-
ра
Подручник П7*
Тиски П37* универ-
сальные
Тиски П11 с конусным
хвостовиком
Приспособление П55
для заточки резцов по ра-
диусу
Приспособление П17*
для наружного круглого
шлифования
Приспособление П18
для внутреннего шлифо-
вания
Приспособление П10
для заточки сверл
Приспособление П14
для плоскостной заточки
Сверл
Приспособление П19
Заточка многолезвийного инструмента с
прямолинейными режущими кромками.
Обеспечивается поворот вокруг оси ин-
струмента и еще двух осей. Имеется дели-
тельный механизм (на 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12,
24 части). Внутренний конус шпинделя —
Морзе 5
Заточка многолезвийного инструмента с
прямолинейными режущими кромками.
Обеспечивается поворот вокруг оси ин-
струмента и еще трех осей. Имеется дели-
тельный механизм. Внутренний конус
шпинделя — Морзе 4
Аналогичное бабке П1. Внутренний ко-
нус шпинделя — 7:24 № 50
Монтируется в бабке П1
Заточка инструмента в центрах. Наи-
больший диаметр устанавливаемого из-
делия — 250 мм. Внутренний конус пино-
ли — Морзе 2
То же
Заточка многолезвийного конического
инструмента. Смещение центра: вверх
70 мм, вниз 55 мм
Заточка резцов
Заточка резцов. Обеспечивается пово-
рот вокруг трех осей
Заточка резцов. Вставляются в конус
бабки Ш
Заточка резцов с призматической дер-
жавкой до 40X40 мм по радиусу до 30 мм
Монтируется на бабке П1
Шлифование отверстий диаметром до
60 мм. Диаметр шлифовального круга —
8...40 мм. Монтируется на шлифовальной
бабке
Коническая заточка сверл 0 6...32 мм.
Угол при вершине — 90... 145°
Двухплоскостная заточка сверл 0 6...
32 мм. Угол при вершине — 90...160°
Заточка зенкеров и ступенчатых сверл
Приспособление Назначение
для заточки зенкеров и ступенчатых сверл Приспособление П56 для подточки перемычки сверл Приспособление П21 для заточки торцовых фрез Приспособление П22 для заточки фрез по КОПИ- РУ Приспособление П36 для заточки фасонных острозаточенных фрез Приспособление П50 для заточки фрез по ради- усу Приспособление П28 для заточки инструмента по спирали Приспособление П51 для затылования метчи- ков Приспособление П23 для заточки косозубых долбяков Стол ПЗО поворотный Приспособление П25 универсальное для прав- ки круга Приспособление П59 для правки круга со шли- фовальной бабки Приспособление П28 для правки круга по пря- мой Приспособление П5* для линейной правки кру- га диаметром до 50 мм. Внутренний конус шпинделя — Морзе 5 Подточка поперечной кромки сверл 0 12...40 мм Заточка задних поверхностей торцовых фрез 0 80...400 мм. Внутренний конус шпинделя — 7:24 № 50 Заточка фасонных острозаточенных фрез с пологим профилем диаметром до 250 мм. Наибольший угол в плане профиля фре- зы — 90° Заточка фасонных острозаточенных фрез диаметром до 100 мм с крутым профилем; угол дугового участка — до 150° Заточка торцовых двух- и трехсторонних фрез 0 80...400 мм по радиусу 1,5...50 мм. Угол поворота в горизонтальной плоско- сти — 90° Заточка передних и задних поверхно- стей многолезвийного инструмента диа- метром до 160 мм с винтовыми канавками. Наибольший угол наклона канавок — 25° Наименьший шаг — 800 мм. Внутренний конус шпинделя — Морзе 5 Заточка (затылование) задних поверх- ностей трех- и четырехзубых метчиков 0 3...52 мм по режущей части (заборному конусу). Привод вращения метчика от электродвигателя Заточка передней поверхности косозубых долбяков диаметром до 100 мм Плоскошлифовальные работы. Размеры рабочей поверхности стола 140X400 мм Правка круга по радиусу и сопряжен- ным прямым. Монтируется на пиноли шлифовальной головки. Наибольший ра- диус правки: выпуклый 50 мм, вогнутый 30 мм. Длина прямолинейного участка — до 28 мм Правка круга по радиусу и сопряжен- ным прямым. Монтируется на шлифо- вальной бабке. Имеется микроскоп. Пара- метры правки такие же, как у приспособ- ления П25 Прямолинейная правка кругов диамет- ром до 200 мм с углом образующей 20°. Монтируется на шлифовальной бабке Прямолинейная правка кругов. Монти- руется на столе станка
Приспособление Назначение
Универсальная упорка П4* Угловая ориентация зуба при заточке многолезвийного инструмента
* Приспособления, входящие в основной комплект станка.
Остальные.приспособления поставляются по заказу.
7. Заточные станки, рекомендуемые для централизованной
заточки режущего инструмента, используемого на
многооперационных станках ГПМ и ГПС
Станок Затачиваемый инструмент
Универсально-заточный 3644 Мелкий многолезвийный инструмент
Универсально-заточный ЗД642Е Торцовые фрезы, развертки, зенкеры
Универсально-заточный Концевые фрезы, метчики, торцовые фре-
полуавтомат ВЗ-208ФЗ с зы и другой многолезвийный инструмент
ЧПУ (заточка без охлаждения)
Заточный полуавтомат Сверла 0 5...40 мм (двух- и трехпло-
B3-238 (КМ-81) скостная заточка с одной установки)
Заточный ГП-модуль- Спиральные сверла 0 8...25 мм (заточка
автомат ВЗ-228 (ФЗРМ) и подточка с одной установки)
Заточный полуавтомат Концевые фрезы диаметром до 100 мм
ВЗ-205ФЗ с ЧПУ (заточка передних и задних поверхностей по периферии и торцу)
Универсально-заточный Метчики (передние и задние поверхно-
полуавтомат ВЗ-215Ф4 с сти) и другой многолезвийный инструмент
ЧПУ (заточка с охлаждением)
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
ДибнерЛ. Г ЦофинЭ. Е. Заточные автоматы и полу-
автоматы. М., 1978.
К а щук В. А., Мелехин Д. А., Бармин Б. П. Справоч-
ник заточника. М., 1982.
Палей М. М., Дибнер Л. Г., Ф л и д М. Д. Технология
шлифования и заточки режущего инструмента. М., 1988.
Попов С. А. Шлифовальные работы. М., 1987.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
Глава I. Основные сведения о режущем инструменте и его
заточке 4
1. Конструкция режущего инструмента 4
2. Инструментальные материалы 8
3. Способы заточки инструмента 16
4. Абразивные материалы и инструменты 19
5. Износ шлифовальных кругов и способы их правки 54
6. Смазочно-охлаждающие жидкости 59
Глава II. Универсальные станки для заточки режущего
инструмента 60
1. Общие сведения ....................................... 60
2. Точильно-шлифовальные станки. Универсально-заточные
станки и приспособления .................................. 61
3. Многоцелевые заточные станки с ЧПУ 69
Глава III. Заточка резцов 73
1. Особенности конструкции резцов и технологии их за-
точки 73
2. Заточка резцов на универсальных станках 79
3. Специализированные станки для заточки резцов 82
Глава IV. Заточка сверл, зенкеров и разверток 87
1. Особенности конструкции сверл, зенкеров и разверток и
технологии их заточки 87
2. Заточка сверл, зенкеров и разверток на универсальных
станках 105
3. Специализированные станки для заточки сверл и зен-
керов 110
Глава V. Заточка фрез 112
1. Особенности конструкции фрез и технологии их заточки 112
2. Заточка фрез на универсально-заточных станках 127
3. Специализированные станки для заточки торцовых, кон-
цевых, отрезных фрез и сегментных пил 128
Глава VI. Заточка зуборезного инструмента 133
1. Особенности конструкции зуборезного инструмента и тех-
нологии его заточки ..................................... 133
2. Заточка червячных фрез и долбяков на универсально-за-
точных станках 139
3. Специализированные станки для заточки червячных фрез
и долбяков 140
Глава VII. Заточка резьбонарезного инструмента 144
1. Особенности конструкции резьбонарезного инструмента и
технологии его заточки 144
2. Заточка резьбонарезного инструмента на универсально-за-
точных станках 150
3. Специализированные станки для заточки метчиков и круг-
лых плашек 152
Глава VIII. Заточка протяжек 155
1. Особенности конструкции протяжек и технологии их за-
точки 155
2. Специализированные станки для заточки протяжек 161
Глава IX. Вышлифовка стружечных канавок режущего
инструмента 163
1. Особенности процесса вышлифовки стружечных канавок 163
2. Специализированные станки для вышлифовки стружечных
канавок 175
Глава X. Контроль режущего инструмента после заточки 181
1. Контроль шероховатости поверхности и выявление де-
фектов 181
2. Контроль геометрических параметров 182
Глава XI. Безопасность труда при заточке инструмента.
Организация централизованной заточки 192
Приложения 198
Рекомендуемая литература 206
Учебное издание
Дибнер Леонид Григорьевич
СПРАВОЧНИК МОЛОДОГО ЗАТОЧНИКА
МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Редактор Р. К. Сапожникова
Мл. редактор О. В. Каткова
Художник А. И. Шавард
Художественный редактор В. А. Щербаков
Технический редактор Н. А. Битюкова
Корректор В. В. Кожуткина
И Б № 7639
Изд. № М—407. Сдано в набор. 10.10.89. Подп. в печать 23.04.90. Фор-
мат 84 X 1О8’/з2- Бум. кн.-журн. Гарнитура литературная. Печать вы-
сокая. Объем 10,92 усл. печ. л. 11,13 усл. кр.-отт. 10,06 уч.-изд. л.
Тираж 60 000 экз. Зак. № 3055. Цена 55 коп.
Издательство «Высшая школа», 101430, Москва, ГСП-4, Неглин-
ная ул., д. 29/14.
Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного
Знамени МПО «Первая Образцовая типография» Государственного
комитета СССР по печати. 113054, Москва, Валовая, 28