Допуск на диаметр развертки

 

Развертка является недолговечным инструментом, поэтому приходится предъявлять особые требования в отношении рационального установления допуска на диаметр этого инструмента. При неправильном установлении допуска может оказаться неполное использование сравнительно дорогого инструмента, удорожание его при изготовлении и повторной заточке, а нередко несоблюдение размера у обрабатываемого отверстия.

Разработка системы допусков

Разработка системы допусков на развертки представляет сложную задачу; это объясняется в основном сложностью технологического процесса обработки отверстия. Получение правильного отверстия по форме, точности и чистоте поверхности зависит не только от развертки, по также и от многих других факторов, из которых следует отметить: размеры отверстия (диаметр, длина, толщина стенок), род материала детали, предварительная обработка (инструмент, припуск на развертывание, наличие овальности и т. п.), условия работы при развертывании (режимы резания, охлаждение, жесткое или плавающее крепление развертки и т. п.), требования, предъявляемые к развертываемому отверстию точность, чистота поверхности). Вот почему как па практике, так и в лабораторных условиях получаются противоречивые результаты в отношении установления допусков на развертки. Отсюда следует, что даваемые в литературе и руководящих заводских материалах рекомендации надо рассматривать лишь как ориентировочные данные, которые могут оказаться малоприемлемыми в определенных конкретных условиях.

Развертка 1-го класса встречается редко в машиностроении. Отверстия по 4-му классу точности получаются, в основном, при обработке зенкером или расточным резцом и сравнительно редко разверткой. Поэтому при разработке системы допусков надо в качестве базы принимать отверстия 2 - 3-го классов, тем более, что они охватывают наибольшее количество посадок (13 из 22).

Назначение допусков

При разработке системы допусков на развертки необходимо исходить из следующих основных положений:

  1. развертка должна допускать возможно большее количество переточек, т. е. она должна иметь определенный запас на износ;
  2. развертка в пределах этого запаса должна давать отверстие, удовлетворяющее требованиям точности размера и чистоты обработки;
  3. развертка должна иметь допуск на изготовление такой величины, чтобы получение ее на круглошлифовальном или доводочном станках не представляло особых затруднений.

Из этого следует, что разработка системы допусков состоит в правильном определении верхнего и нижнего отклонений поной развертки и нижнего отклонения изношенной развертки. На Рис. 12 представлена схема расположения допуска на развертки.

Схема расположения допуска на диаметр развертки

Рис. 12. Схема расположения допуска на диаметр развертки

На этой схеме даны следующие обозначения: Δ - допуск на обрабатываемое отверстие; АВ - верхнее отклонение диаметра развертки; CD - нижнее отклонение диаметра изношенной развертки; N - допуск на изготовление; J - гарантированный запас на износ в процессе эксплуатации; Рмах - максимальная величина разбивки отверстия; Pmin - минимальная величина разбивки отверстия

При установлении системы допусков наибольшие затруднения возникают при определении верхнего отклонения развертки. По схеме (Рис. 12) принято, что развертка в процессе работы, подобно сверлу и зенкеру, увеличивает размер отверстия по сравнению с фактическим размером развертки. Поэтому во избежание брака приходится идти па занижение верхнего отклонения диаметра развертки по сравнению с верхним отклонением диаметра отверстия. Разбивка отверстия позволяет также с целью увеличения запаса па износ установить нижнее отклонение диаметра изношенной развертки ниже нижнего отклонения диаметра отверстия.

На величину разбивки влияет большое количество факторов, например конструктивные и геометрические элементы развертки, диаметр отверстия, обрабатываемый материал, скорость резания и подача, род охлаждающей жидкости, метод крепления развертки, величина припуска на развертывание, состояние станка и др.

Разбивка отверстий

Из-за сложности процесса развертывания причины получения разбивки отверстий еще недостаточно выяснены. В работах по исследованию процесса развертывания 1 приводятся различные причины, часто противоречивые друг другу. Прежде всего необходимо отметить, что разбивка может иметь не только положительную, но также и отрицательную величину, т. е. отверстие после развертывания оказывается меньшего диаметра, чем диаметр развертки. Отрицательная разбивка (усадка) получается, например, при обработке высокопрочных закаленных материалов с σвр = 160 ÷180 кГ/мм2 при условии применения разверток с отрицательным передним углом до у = - 15°. Это явление часто наблюдается также при обработке металлов, обладающих повышенной пластичностью и вязкостью, в особенности в том случае, если развертка не обладает достаточной остротой. Объясняется это тем, что вязкие металлы и сплавы обнаруживают при развертывании значительную упругость, вследствие которой материал при прохождении режущей кромки несколько подается назад, а затем снова возвращается на свое место. В результате этого материал оказывается снятым неполностью. Здесь имеет место полная аналогия с протягиванием. Исходя из них причин, некоторые отрасли промышленности как в Советском Союзе, так и за рубежом (например, английская система BSA) принимают верхнее отклонение для развертки почти или равным верхнему отклонению отверстия. Благодаря этому получается большой запас па износ развертки, и повышение ее долговечности. Однако при такой системе не исключена опасность получить при обработке разверткой, сделанной по максимуму, отверстие большего, чем следует, диаметра из-за разбивки.

В практике чаще всего встречаются такие системы, которые предусматривают понижение максимального диаметра развертки относительно верхнего отклонения. Величина понижения принимается различной в зависимости от конкретных условии обработки.

Появление нароста

Некоторые исследователи объясняют появление положительной разбивки наростом и абразивным действием стружки. Нарост в основном образуется па участке перехода от режущей части к калибрующей с дальнейшим распространением его на калибрующую часть. Образованию нароста способствует также и то обстоятельство, что процесс развертывания осуществляется при низких скоростях резания. По мере затупления режущих кромок образование нароста возрастает. Не меньшее значение имеет также и сильное прилипание мелкой стружки к ленточкам калибрующей части, которая приводит к расширению отверстия. Это в особенности заметно, если в качестве смазывающей и охлаждающей жидкости применяется масло, образующее вместе со стружкой как бы притирочную пасту. Известно, что при применении эмульсии величина разбивки отверстия уменьшается. И здесь с понижением остроты режущих кромок увеличивается влияние абразивного действия. С повышением скорости и подачи износ режущих кромок возрастает, что влечет за собой повышение разбивки отверстия.

Появление нароста и абразивное действие мелкой стружки и металлической пыли не всегда сопровождают процесс развертывания, тогда как положительная разбивка все же имеет место. Более правильно считать основной причиной разбивки отверстия несовпадение оси развертки как с осью шпинделя, так и с осью предварительно обработанного отверстия. На величину разбивки оказывают влияние биение режущих кромок, выбор переднего угла и в особенности смазочно-охлаждающей жидкости. Опыты показывают, что каждом обрабатываемому материалу соответствует определенная смазочно-охлаждающая жидкость, которая обеспечивает наименьшую величину разбивки. И, наоборот, меняя эту жидкость на другую, мы можем при работе одной и той же разверткой получить различные величины разбивки. Установлено, что существует постоянная зависимость между величинами разбивки отверстия, силы резания и чистоты обрабатываемой поверхности. Малая величина разбивки сопровождается повышенной чистотой обработки, но при этом сила резания увеличивается. Обработка всухую дает для всех материалов наибольшую величину разбивки, кроме того, она может вызвать защемление развертки, быстрый износ и даже поломку зубьев. При развертывании стали и чугуна рекомендуется применять 10%-ный эмульсол с добавлением 5%-ного сульфофрезола и 0,3%-ной кальцинированной соды.

Таблица - Элементы допусков на развертки в мк

допуски на развертки в мк

В таблице приведены данные по выбору элементов допусков на развертки, где для 1 - 3-го классов величина понижения принята равной 1/3 а для 4-го класса 1/4. Величины в этой таблице даны для разверток, предназначенных для обработки по системе отверстия. Аналогичным образом могут быть определены величины элементов также и для случая, когда предусматривается использование разверток по системе вала. В качестве примера на Рис. 13 приведена схема допусков па диаметр разверток для различных посадок по системе вала.

45

Рис. 13 Схема расположения допуска на диаметр разверток для различных посадок по системе вала

Приведенные в таблице величины допусков на изготовление развертки вполне достижимы путем доводки, а в некоторых случаях и круглым шлифованием. Кроме того, они обеспечивают также запас на износ развертки. При этом надо принять во внимание, что фактический размер новой развертки всегда лежит значительно выше своего нижнего допускаемого размера.

Инструментальные заводы выпускают развертки трех размеров, которые рассчитаны на удовлетворение наибольшего количества посадок путем соответствующего перешлифования по диаметру непосредственно у потребителя. В ГОСТе 1523-54 приведены предельные отклонения и допуски на изготовление трех разверток с указанием, для каких посадок предназначается каждая из них.

Похожие материалы