/
Автор: Космачев И.Г.
Теги: инструменты режущие инструменты слесарное дело издательство лениздат
Год: 1981
Текст
06.07.2012
И. Г КОСМАЧ ЕВ
/С
в помощь
РАБОЧЕМУ-
ИНСТРУМЕНТАЛЬЩИКУ
АЛЯ
МОЛОДЫХ
РАБОЧИХ
chipmaker.ru
06.07.2012
И.ПКОСМАЧЁВ
ОЛЯ
Chipmaker.ru
молодых
в помощь
РАБОЧЕМУ-
РАБОЧИХ
ИНСТРУМ ЕНТЛЛ ЬЩИКУ
ЛЕНИЗДАТ
1981
I ЙЦ-- клА
V ——-----------------‘-1
> Ч-’ТЗШ ’;,л
-------------------—.
chipmaker.ru
06.07.2012
Я* 671
К71
Рецензент лнж. П. С. Шульман
Космачев И. Г.
К71 В помошь рабочему-инструментальщику/Для
молодых рабочих. — Л.: Лениздат, 1981. — 280 с.,
15 л.
В книге рассмотрены конструкции контрольно-измерительных и
режущих инструментов и приспособлений и описаны технологические
процессы их изготовления и ремонта. Даны сведения об инструмен-
тальных материалах и особенностях их термической и химяко-тер-
мнческой обработки. Освещены вопросы рационального использова-
ния алмазов, керметов й сверхтвердых синтетических материалов.
Большое внимание уделено механизации слесарных операций.
Книга предназначена для молодых слесарей-инструментальщиков.
Она будет полезна учащимся профессионально-технических училищ,
студентам средних и высших технических учебных заведений при
изучении соответствующих дисциплин, а также рабочнм-ннструмен-
тальщикам для повышения квалификации.
31304 2703000000 — 58
К М171(03) — 81 87 — 81 34671
© Лениздат, 1981
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
ГЛАВА
В инструментальном производстве применяют сталь
различных марок, металлокерамические твердые спла-
вы, минералокерамические пластинки, абразивные ма-
териалы и пластмассы. Наиболее широко используются
инструментальные стали; из них изготовляют режущий
и измерительный инструмент, штампы, пресс-формы и
приспособления.
1. Инструментальные стали
Требования к сталям. К инструментальным сталям
предъявляются более высокие требования, чем к кон-
струкционным. Это объясняется тем, что рабочие по-
верхности инструментов, изготовленных из инструмен-
тальных сталей, работают при высоких контактных на-
пряжениях, больших удельных давлениях и подверга-
ются износу и нагреву. Инструментальные стали обла-
дают высокой твердостью, прочностью, износостойко-
стью и рядом других свойств, необходимых для обра-
ботки материалов резанием и давлением.
Применение тех или иных материалов определяется
требованиями, предьявляемыми к различным инстру-
ментам.
Материалы, из которых изготовляют режущие инст-
рументы, должны обладать следующими свойствами:
высокой прочностью, так как в процессе резания ин-
струменты испытывают большие усилия;
высокой твердостью, потому что процесс резания мо-
жно осуществить только в том случае, если твердость
з
chipmaker.ru
06.07.2012
материала инструмента значительно больше твердости
обрабатываемого материала;
высокой износостойкостью, потому что стойкость ин-
струмента зависит от степени истирания режущих кро-
мок;
высокой теплостойкостью, так как в процессе реза-
ния выделяется большое количество тепла, часть кото-
рого идет на нагрев режущих кромок инструмента, а по-
следний, нагреваясь, теряет первоначальную твердость
и быстро выходит из строя.
Стали для измерительных инструментов и деталей
высокой точности должны обладать высокой износо-
стойкостью, необходимой для сохранения инструмента-
ми размеров и формы в процессе эксплуатации, а так-
же хорошей обрабатываемостью для получения высо-
кого класса шероховатости поверхности измерительных
инструментов.
Углеродистые стали. Эти стали обладают высокой
твердостью после окончательной термической обработ-
ки (HRC 62...64) и низкой твердостью в отожженном со-
стоянии (НВ 187...207), что обеспечивает хорошую об-
рабатываемость резанием и давлением. Недостаток угле-
родистых сталей — низкая теплостойкость (200...250°С).
По ГОСТу 1435—74 промышленность выпускает сле-
дующие инструментальные углеродистые стали: У7, У8,
У8Г, У9, У10, У11, У12, У13, У7А, У8ГА, У9А, У10А,
У11А, У12А и У13А.
К группе некачественных сталей относятся стали ма-
рок без буквы А, к группе высококачественных сталей,
более чистых по содержанию серы и фосфора, а также
примесей других элементов, — марки с буквой А.
Буквы и цифры в обозначении марок стали обозна-
чают: У — углеродистая, следующие за ней цифры
(цифра)—среднее содержание углерода в десятых до-
лях процента, Г—повышенное содержание марганца.
Увеличение в стали содержания углерода повышает
ее твердость, но одновременно увеличивает и хрупкость.
Следовательно, для ударных инструментов надо при-
менять стали с меньшим содержанием углерода (У7 и
У8), а для режущих и измерительных инструментов,
требующих высокой твердости и износоустойчивости,—
с большим содержанием углерода (У 10 и У12).
Стали марок У7, У7А, У8, У8А, У8ГА, У9 и У9А
служат для изготовления зубил, ножниц для резки же-
сти, пил по металлу и дереву, резцов по меди.
Из стали марок У10А, УН, У11А, У12 и У12А вы-
полняют сверла малого диаметра, метчики, развертки,
плашки, фрезы малого диаметра, пилы по металлу, но-
жовочные полотна, измерительные инструменты, зубила
для насечки напильников.
Стали марок У13 и У13А служат для изготовления
инструментов особо высокой точности: напильников,
резцов, зубил для насечки напильников, шаберов и т. п.
Из стали марок У8А и У10А выполняют пуансоны, ма-
трицы, ножи и другие детали штампов.
Углеродистые стали поставляются в виде горячека-
таных, кованых или калиброванных прутков различ-
ного сечения или в виде полос.
Легированные стали. В соответствии с ГОСТом
5950—73 инструментальные легированные стали по сво-
ему назначению подразделяются на две группы: для
режущего и измерительного инструмента и для штам-
пового инструмента.
Стали первой группы делятся на стали неглубокой
прокаливаемости — 7ХФ, 8ХФ, 9ХФ, 11ХФ, 13Х, ХВ4 и
В2Ф и стали глубокой прокаливаемости — 9X1, X,
12X1, 9ХС, ХГС, 9ХВГ, ХВГ, ХВСГ, 9Х5ВФ, 8Х6НФТ
и 8Х4ВЗМЗФ2.
В обозначениях марок сталей первые цифры указы-
вают среднее содержание углерода в десятых долях
процента. Цифры могут и не указываться, если содер-
жание углерода близко к единице или больше единицы.
Буквы за цифрами обозначают: Г — марганец, С —
кремний, X — хром, В — вольфрам, Ф — ванадий, Н —
никель, М — молибден. Цифры, стоящие после букв,
указывают среднее содержание соответствующего эле-
мента в целых процентах. Отсутствие цифр означает,
что содержание этого легирующего элемента состав-
ляет примерно 1%. В отдельных случаях содержание
легирующих элементов не указывается, если оно не пре-
вышает 1,8%.
Легированные стали обладают по сравнению с угле-
родистыми повышенной вязкостью в закаленном состо-
янии, меньшей склонностью к деформациям и трещи-
нам при закалке. Их режущие свойства примерно такие
же, как и углеродистых инструментальных, потому что
они имеют низкую теплостойкость (200...250°С).
Легированные инструментальные стали применяются
для изготовления инструментов и технологической осна-
стки. Из сталей марок 7ХФ, 8ХФ и 9ХФ выполняют
S
r.ru
>.07.2012
круглые и ленточные пилы, ножи для холодной резки
металлов, зубила, пуансоны, керны и другие инстру-
менты, работающие с ударными нагрузками. Из сталей
марок 11ХФ, 13Х, ХВ4, В2Ф, 9X1 и X — зубила, пуан-
соны, ножи для холодной резки металла, кернеры, круг-
лые и ленточные пилы, метчики и другие режущие ин-
струменты диаметром до 30 мм, шаберы, резцы и фре-
зы для обработки с небольшой скоростью резания, но-
жовочные полотна и калибры.
Из сталей марок 12X1, ХВГ и 9ХВГ изготовляют из-
мерительные инструменты — плитки, калибры и шабло-
ны, а также измерительные и режущие инструменты,
для которых повышенное коробление при закалке недо-
пустимо,— резьбовые калибры, протяжки, длинные мет-
чики и развертки, плашки и лекала сложной формы.
Для деревообрабатывающих инструментов служат ста-
ли марок 8Х6НФТ, 9Х5ВФ и 8Х4ВЗМЗФ2. Резьбона-
катный инструмент, ручные ножовочные полотна и ин-
струменты, предназначенные для холодной пластической
деформации, выполняют из стали марки Х6ВФ.
Легированные стали второй группы применяют для
изготовления деталей штампов и пресс-форм. Они в на-
стоящей книге не рассматриваются.
Быстрорежущие стали. Быстрорежущей называется
сталь, в состав которой помимо углерода входят леги-
рующие элементы — вольфрам, хром, ванадий и молиб-
ден, образующие после термической обработки устой-
чивые карбиды. Кроме карбидообразующих элементов
в некоторые марки быстрорежущих сталей входит так-
же кобальт.
Быстрорежущие стали (ГОСТ 19265—73) приобре-
тают после закалки и отпуска высокую твердость, проч-
ность, износостойкость, теплостойкость и сохраняют ре-
жущие свойства при нагревании до температуры
600...650°С. Скорости резания инструментами из быст-
рорежущей стали в 2...4 раза выше, чем инструментами
из легированной стали, кроме того, они обладают по-
вышенной стойкостью.
Преимущества быстрорежущей стали проявляются
главным образом при обработке прочных (ав=
= 100 кгс/мм2) и твердых сталей (НВ 200..250) и реза-
нии с повышенной скоростью. По ГОСТу 19265—73
промышленность выпускает следующие марки быстро-
режущей стали: Р18, Р12, Р9, Р6М5, Р6М5ФЗ, Р12ФЗ,
Р18К5Ф2, Р9К5, Р6М5К5, Р9КЮ, Р9М4К8 и
Р10К5Ф5. В обозначениях марок буквы и цифры ука-
зывают: Р — быстрорежущая сталь; цифра, стоящая за
буквой, — среднее содержание вольфрама в процентах;
М — молибден, Ф — ванадий, К — кобальт; цифры, сле-
дующие за этими буквами, — соответственно содержа-
ние молибдена, ванадия и кобальта.
Быстрорежущие стали делятся на стали нормальной
(Р18, Р12, Р9 и Р6М5) и повышенной (Р18К5Ф2,
Р9М4К8, Р6М5К5, Р9К5, Р9К10, Р12ФЗ и др.) произ-
водительности. Почти все виды режущих инструментов
для обработки обычных конструкционных сталей изго-
товляют из стали марок Р18, Р12, Р9 и Р6М5. Из стали
марки Р6М5 с пониженной шлифуемостью производят
инструменты простой формы, не требующие большого
объема шлифования.
Инструменты для обработки высокопрочных нержа-
веющих и жаропрочных сталей и сплавов в условиях
повышенного разогрева режущей кромки изготовляют
из сталей марок Р18К5Ф2, Р9М4К8, Р6М5К5 и
Р10К5Ф5. Инструментами из стали последней марки
можно также обрабатывать материалы, обладающие
абразивными свойствами.
Для обработки сталей и сплавов повышенной твер-
дости и вязкости и для работы с ударом применяют
инструменты из стали марки Р9К5, а нержавеющих и
жаропрочных сталей и сплавов и сталей повышенной
твердости и вязкости — инструменты из стали марки
Р9К10. Резцы, зенкеры, развертки и другие инструмен-
ты для чистовой обработки вязких аустенитных сталей,
а также материалов с абразивными свойствами изго-
товляют из стали марки Р12ФЗ. Развертки, протяжки
и фрезы из стали марки Р6М5ФЗ предназначены для
чистовой и получистовой обработки углеродистых и
легированных сталей на средних скоростях резания.
Вольфрамомолибденовая сталь Р6М5 не только де-
шевле стали марки Р18, но и отличается хорошей теп-
лопроводностью, мало склонна к трещинообразованию
в процессе шлифования. По режущим свойствам при
чистовой обработке она несколько уступает сталям Р18
и Р12, однако при черновой обработке режущие свой-
ства ее лучше, чем у стали Р18. Недостаток стали
Р6М5 — чувствительность к перегреву.
Сталь Р6М5К5, обладающая более высокими значе-
ниями теплостойкости, прочности и вязкости, чем сталь
Р6М5, рекомендуется для черновой обработки.
7
chipmaker.ru
06.07.2012
В последние годы наблюдается тенденция к повы-
шению содержания углерода в быстрорежущих сталях
в среднем на 0,25% (до 1,1%) при содержании вана-
дия не более 2,8%. Стали с повышенным содержанием
углерода отличаются более высокой износостойкостью.
В настоящее время быстрорежущую сталь начинают
получать методом порошковой металлургии (пульвер-
сталь или металлокерамическая сталь), что позволяет
резко сократить карбидную неоднородность и повысить
режущие свойства инструмента, особенно крупногаба-
ритного. Из металлокерамической стали марки 10Р6М5
(она не стандартизована) изготовляют зуборезные ин-
струменты.
Конструкционные стали. В инструментальном про-
изводстве применяют углеродистые качественные кон-
струкционные стали, регламентированные ГОСТом
1050—74. Настоящий стандарт распространяется на
сортовую углеродистую качественную конструкционную
сталь горячекатаную и кованую марок 08, 10, 15, 20,
25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 58 и 60 диаметром или толщи-
ной до 250 мм, марок 65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 65Г и 70Г
диаметром или толщиной до 60 мм, а также сталь ка-
либрованную и серебрянку всех марок.
В обозначениях марок стали цифры указывают сред-
нее содержание углерода в сотых долях процента, бук-
ва Г — содержание марганца (около 1%).
Конструкционные углеродистые стали широко ис-
пользуются для производства составного режущего ин-
струмента. Нерабочую часть инструмента — державки,
корпуса, хвостовики и др. — изготовляют из этих ста-
лей. Из низкоуглеродистых сталей 20 и 25 с последую-
щей цементацией и закалкой и среднеуглеродистых
марок 50 или 55 изготовляют измерительные инстру-
менты— скобы, шаблоны, калибры и др. Из конструк-
ционных сталей выполняют также различные детали
приспособлений.
2. Металлокерамические твердые сплавы
В соответствии с ГОСТом 3882—74 металлокерами-
ческие твердые сплавы делятся на три группы: воль-
фрамовые, титановольфрамовые и титанотанталоволь-
фрамовые.
По ГОСТу 3882—74 в вольфрамовую группу входят
следующие марки твердых сплавов: ВКЗ, ВКЗ-М, В1<4,
8
ВК4-В, ВК6, ВК6-М, ВК6-0М, ВК6-В, БК8, ВК8-ВК,
ВК8-В, ВКЮ, ВКЮ-М, BKIO-OM, BK10-KC, BKlbB,
BK11-BK, BK15, BK2O, BK20-KC, BK20-K и BK25.
Сплавы этой группы состоят из зерен карбидов
вольфрама (WC), сцементированных кобальтом, и обо-
значаются буквами ВК и цифрой, показывающей про-
центное содержание кобальта. Буква М указывает на
мелкозернистую структуру сплава в изделиях, буква В
после цифры обозначает технологический признак и по-
казывает, что изделие из этого сплава спекается в ат-
мосфере водорода, буква К в конце марки указывает
на крупнозернистую структуру сплава, получаемую по
специальной технологии, а буквы ОМ — на особо мел-
козернистую структуру сплава в изделиях. Твердость
сплавов группы ВК HRA 83...91, предел прочности при
изгибе аи= 110...240 кгс/мм2, плотность—13...15 г/см3.
К титановольфрамовой группе относят твердые спла-
вы марок Т30К4, Т15К6, Т14К8, Т5КЮ и Т5К12. Струк-
тура сплавов этой группы состоит из зерен твердого
раствора карбида и вольфрама в карбиде титана (TiC)
и избыточных зерен карбида вольфрама, сцементиро-
ванных кобальтом, или только из зерен твердого рас-
твора карбида вольфрама в карбиде титана, сцементи-
рованных кобальтом. Сплавы этой группы обозначаются
буквами ТК и цифрами. Так, марка Т30К4 обозначает:
Т—титан, цифра 30 — 30% карбида титана, К — ко-
бальт, цифра 4 — 4% кобальта. Карбид вольфрама
определяют по разности 100—(30-J-4) =66%. Твер-
дость сплавов группы ТК HRA 87...92, предел прочно-
сти при изгибе аи=95...165 кгс/мм2, плотность —
9,5... 13,5 г/см3.
В титанотанталовольфрамовую группу входят твер-
дые сплавы марок ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8-Б нТТ20К9»1
Структура сплавов этой группы состоит из зерен твер*,
дого раствора (Ti, Та, W)Co и избыточных зерен кар-
бида вольфрама, сцементированного кобальтом. Обо-
значаются они буквами ТТК и цифрами: первая буква
Т — титан, вторая — тантал, буква К — кобальт. Так,
сплав марки ТТ7К12 содержит в среднем 7% карбидов
титана и тантала (44-3), 12% кобальта и 81% карбида
вольфрама. Твердость сплавов этой группы HRA
87...88, предел прочности при изгибе аи= 150... 165 кгс/мм2,
плотность—12,8...13,3 г/см3.
Металлокерамические твердые сплавы обладают вы-
сокой красностойкостью и сохраняют режущие свойства
f
chipmaker.ru
06.07.2012
при нагреве до температур t=900... 1000° Cj при этом
сплавы группы ТК более Износоустойчивы и имеют
лучшую красностойкость. С повышением содержания
кобальта хрупкость сплавов уменьшается, однако одно-
временно понижается и их твердость. Сплавы группы
ВК более вязки, чем сплавы группы ТК-
Твердые сплавы выпускают главным образом в виде
стандартных пластинок разнообразной формы и раз-
личных размеров. Неперетачиваемые многогранные пла-
стинки механически крепятся в державках режущего
инструмента. Изготовляются также цельные твердо-
сплавные инструменты — фрезы диаметром от 3 до
60 мм, машинные развертки диаметром от 6 до 12 мм,
ТАБЛИЦА 1
Соответствие марок твердых сплавов международной
классификации
Направление изменения свойств Марки по ГОСТу 3882-74 основная -j группа □ пы прнм п Н Е О Е X 1 маркиро- вочный ® цвет » Обрабатываемый материал
Износостойкость Износостойкость’ Износостойкость Прочность при Прочность при Прочность при изгибе изгибе изгибе Т30К4 Т15К6 Т14К8 Т5К10, ТТЮК8-В Т5К12, ТГ7К12 ТТ7К12 ВК6-ОМ ВК6-М, ТТ8К6 ТТЮК8-В ВКЮ-ОМ, ВК10-М, ВК8 ТТ7К12. ВКЮ-ОМ ВКЗ, ВКЗ-М ВК6-ОМ ВК6-М, ТТ8К6 ВК6, ВК4 ВК8, ВК4 ВК8, ВК15 р м к РЭ1 РЮ Р2) Р39 Р40 Р50 М05 МЮ М2Э МЗО М40 К01 К05 К10 К20 КЗО К40 Синий Жел- тый Крас- ный Сталь, сталь- ное литье, ков- кий чугун со сливной струж- кой Сталь, сталь- ное литье, мар- ганцовистая Деталь, легиро- ванный чугун, аустенитные ста- ли, ковкий чугун, автоматная сталь Чугун, вклю- чая кокильное литье, ковкий чу- гун с ломаной стружкой, зака- ленная сталь, цветные метал- лы, пластмассы, древесина
10
ручные метчики от М2 до М10 и спиральные сверла
диаметром от 1,8 до 5,2 мм.
Для обработки резанием применяют сплавы различ-
ных марок. Сплавы ВКЗ, ВК4, ВК6 и ВК8 служат для
обработки обычных чугунов на чистовых и получисто-
вых операциях точения, растачивания, фрезерования,
сверления, развертывания и нарезания резьб, а ВКЗ-М
и ВК8— для чистового и получистового точения и рас-
тачивания, нарезания резьбы на твердых чугунах.
Сплавы ВК6, ВК8 и ВК6-М предназначены для строга-
ния, чернового точения и растачивания, сверления и
долбления, а ВК6-М пригоден для всех видов механи-
ческой обработки чугунов.
Сплавы группы ТК используются главным образом
для обработки сталей: Т30К4— для чистовой и полу-
чистовой обработки цементированных и закаленных
углеродистых и легированных сталей, Т14К8 —для чер-
новой, а Т15К6 — для любых видов обработки тех же
сталей, Т5КЮ — для чернового точения при неравно-
мерном сечении среза и прерывистом резании, фасон-
ном точении, отрезке, строгании, черновом фрезеровании.
Сплавы группы ТТК марки ТТ7К12 применяют при
тяжелом черновом точении при неравномерном сечении
среза и наличии ударов, а также при работе на изно-
шенном оборудовании, сплав ТТ10К8-Б — для черновой
и получистовой обработки труднообрабатываемых ма-
териалов, включая жаропрочные стали и сплавы.
Соответствие марок твердых сплавов международ-
ной классификации приведено в табл. 1.
3. Минералокерамические материалы
Для оснащения режущих инструментов применяют
минералокерамический материал марки ЦМ-332 на
основе окиси алюминия (АКО3) с небольшими добав-
ками окиси цинка или кальция, окиси магния или мар-
ганца. По физико-механическим свойствам минерало-
керамика в значительной степени отличается от метал-
локерамических твердых сплавов: она не уступает им
по твердости и превосходит по износостойкости, однако
обладает низкими показателями ударной вязкости и со-
противления изгибу.
Физико-механические свойства минералокерамики
зависят от ее структуры, которая характеризуется фор-
мой, размером, плотностью и взаимным расположением
11
chipmaker.ru
06.07.2012
верен. Основной ее недостаток—низкая теплопровод-
ность, что необходимо учитывать при выборе типа креп-
ления пластийок к державкам инструмента и способа
обработки.
Минералокерамика имеет ряд положительных ка-
честв. Так, предел прочности на сжатие у нее такой же,
как у твердых сплавов, а теплостойкость — на 200...300° С
выше, чем у них, и почти вдвое выше, чем у быстро-
режущих сталей. Главное же достоинство ее заклю-
чается в том, что она сохраняет твердость при высоких
температурах, возникающих в зоне резания. Например,
при температуре 1000°С твердость минералокерамики
составляет HRC 61, а твердого сплава ВК8 — HRC 26.
При обработке минералокерамическим инструментом
сталей достигается меньшая шероховатость поверхно-
сти, так как на нем не образуется нароста.
Рационально используя свойства минералокерамики,
можно разработать высокопроизводительный техноло-
гический процесс получистовой и чистовой обработки
стали, чугуна, цветных металлов, жаропрочных спла-
вов.
Минералокерамические пластинки марки ЦМ-332
для оснащения режущих инструментов выпускают пря-
моугольной, полукруглой и другой формы. Разработан
ряд типоразмеров многогранных неперетачиваемых ми-
нералокерамических пластинок трех-, пяти- и шести-
гранной формы. Пластинки всех форм выполнены
в двух вариантах: плоские — для обработки закален-
ных сталей и с выкружками вдоль всех режущих кро-
мок— для обработки незакаленной стали и чугуна твер-
достью НВ 200. Размеры выкружек выбраны с таким
расчетом, чтобы обеспечить удовлетворительный отвод
стружки при /=1...5 мм и S=0,25...0,6 мм/об, т. е.
в диапазоне получистовых и чистовых операций.
Чтобы ослабить хрупкость минералокерамических
сплавов, используют чистые тугоплавкие окислы А12О3
(с температурой плавления 2050°С), химически связан-
ные металлами железной группы — Fe, Ni или туго-
плавкими металлами — титаном, цирконием, хромом
или молибденом. Получаемые таким образом керме-
ты— нечто среднее между металлокерамическими твер-
дыми сплавами и минералокерамикой.
В последнее время появились новые, более прочные
керамические материалы—белая керамика ВШ (АЬОз =
= 100%). Она применяется для обработки чугунов и
12
успешно заменяет твердые сплавы марок ВКЗ, ВКЗ-М
и Т30К4 на чистовых операциях. Отечественная про-
мышленность выпускает трехгранные, четырехгранные
и многогранные пластинки из черной керамики марки
ВЗ, состоящей из 60% А12О3 и 40% карбидов тугоплав-
ких металлов. Твердость этих керметов HRA 92...94,
предел прочности при изгибе — 45...55 кгс/мм2, красно-
стойкость— 1200... 1300° С. Инструменты, оснащенные
керметом ВЗ, применяют для чистового и получнстового
точения хромоникелемолибденовых сталей твердостью
HRC 50...52 на режимах: о=110...200 м/мин, S =
= 0,14...0,3 мм/об и /=0,25—0,5 мм. Шероховатость об-
работанных поверхностей соответствует Ra = 1,25...0,63
мкм.
В настоящее время разработаны и находят практи-
ческое применение новые сверхтвердые материалы, по-
лученные на основе нитрида бора,—эльбор-Р и исмит,
а также синтетические алмазы — баллас и карбонадо.
По режущим свойствам и износостойкости они в не-
сколько раз превосходят металлокерамические твердые
сплавы и минералокерамику.
Резцы из эльбора-Р изготовляют двух видов: сбор-
ные, в которых заготовки из эльбора крепятся в пере-
ходной вставке, устанавливаемой в корпусе резца, и
цельные, где заготовки крепятся непосредственно в тело
инструмента путем заливки их жидким металлом.
Резцы со вставками из эльбора-Р не только обеспе-
чивают высокую производительность, но и позволяют
получить шероховатость в пределах Ra= 1,25—0,63 —
/?о=0,63...0,32 мкм, улучшить размерную точность на
1—2 класса, исключить образование прижогов и шар-
жирование поверхности. Наибольшая стойкость эльбо-
ровых резцов — 45—75 мин. Она может быть повышена
еще на 30% при охлаждении инструмента сжатым воз-
духом под давлением 1,5 атм и на 50% при охлажде-
нии 2,5 %-ной эмульсией.
Наиболее эффективно применение эльбора-Р при
обработке закаленных сталей точением вместо шлифо-
вания и при растачивании отверстий.
Сверхтвердый материал исмит, полученный на осно-
ве нитрида бора, обладает более высокой стойкостью,
чем твердые сплавы, при точении закаленных сталей.
Размеры поликристаллов исмита позволяют оснащать
ими проходные и расточные резцы, фрезы и другой лез-
вийный инструмент.
13
chipmaker.ru
06.07.2012
Использование резцов из исмита при обработке де-
талей беззазорных вырубных штампов из стали У10А
твердостью HRC 56...58 дало возможность в 2 раза уве-
личить производительность труда за счет увеличения
скорости и точности обработки.
Баллас — синтетический алмаз (АБС)—предназна-
чен для обработки деталей из стеклопластика. Резцы
из балласа позволяют работать без охлаждения при
скорости 350...450 м/мин, глубине резания 1,5 мм и про-
дольной подаче 0,1...0,21 мм/об, при этом стойкость
резцов более высокая, чем оснащенных твердым спла-
вом ВК8.
Синтетический алмаз карбонадо применяют для об-
работки алюминиевых и медных сплавов. При точении
он обеспечивает шероховатость поверхности /?а = 0,63...
0,32 — /?а = 0,32...0,16 мкм.
4. Абразивные материалы
Абразивные материалы делятся на естественные и
искусственные. К первым относятся кварц, наждак, ко-
рунд и алмаз, а ко вторым — электрокорунд, карбид
кремния, карбид бора, кубический нитрид бора и син-
тетические алмазы.
Естественные материалы. Кварц (обозначается бук-
вой П)—это материал, состоящий в основном из кри-
сталлического кремнезема (98,5...99,5% SiO2). Приме-
няется для изготовления шлифовальных шкурок на бу-
мажной и тканевой основах в виде шлифовальных зе-
рен в свободном состоянии.
Наждак (Н) — мелкокристаллическая окись алю-
миния (25...60% А12О3) темно-серого и черного цветов
с примесью окиси железа и силикатов. Предназначен
для изготовления наждачного полотна и брусков.
Корунд (Е и ЕСБ)—минерал,состоящий в основ-
ном из кристаллической окиси алюминия (8О...95%
А12О3) и незначительного количества других минера-
лов, в том числе химически связанных с А12О3. Зерна
корунда тверды и при разрушении образуют ракови-
стый излом с острыми гранями. Естественный корунд
имеет ограниченное применение и используется глав-
ным образом в виде порошков и паст для доводочных
операций.
Алмаз (А)—минерал, представляющий собой чи-
стый углерод. Он имеет наиболее высокую твердость
14
из всех известных в природе веществ. Встречается в ви-
де небольших кристаллов различной формы. Из кри-
сталлов и их осколков изготовляют однолезвийные ре-
жущие инструменты и алмазно-металлические каран-
даши для правки шлифовальных кругов.
Искусственные материалы. Наибольшее распростра-
нение в промышленности находят искусственные абра-
зивные материалы, отличающиеся высокой твердостью
и однородностью состава. Они являются основными по-
луфабрикатами для изготовления различных видов аб-
разивных инструментов.
Электрокорунды бывают четырех видов:
нормальный электрокорунд 1А, выплавляемый из
бокситов; его разновидности—12А, 13А, 14А, 15А, 16А;
белый, выплавляемый из глинозема; его разновидно-
сти — 22А, 23А, 24А, 25А;
легированные электрокорунды, выплавляемые из
глинозема с различными добавками: хромистый ЗА
с разновидностями 32А, ЗЗА, 34А и титанистый ЗА
с разновидностью 37А;
монокорунд А4, выплавляемый из боксита с серни-
стым железом и восстановителем с последующим выде-
лением монокристаллов корунда.
Электрокорунды состоят из окиси алюминия AI2O3
и некоторого количества примесей. Содержание окиси
алюминия может колебаться от 93 до 96% в нормаль-
ном электрокорунде и от 97 до 99%—в белом и леги-
рованном корундах и монокорунде.
Карбид кремния — химическое соединение
кремния с углеродом (SiO). Обладает большей твер-
достью и хрупкостью, чем электрокорунды. В зависи-
мости от процентного содержания карбида кремния
этот материал делят на зеленый (6С) и черный (5С).
Первый содержит не менее 97% кремния; его разновид-
ности— 62С, 63С, 64С. Второй выпускают следующих
разновидностей: 52С, 53С, 54С и 55С.
Из зерен зеленого карбида кремния изготовляют
абразивные инструменты для обработки твердых спла-
вов и неметаллических материалов, а из зерен черного
карбида кремния — инструменты для обработки чугу-
на, цветных металлов и для заточки инструментов.
Кубический нитрид бора (КНБ)—соедине-
ние бора, кремния и углерода. КНБ обладает твердо-
стью и абразивной способностью, близкими к алмазу,
и значительно превосходит его по теплостойкости
15
I chipmaker.ru
I 06.07.2012
(алмаз —700...800° С; КНБ — 1500...1600°C). Из куби-
ческого нитрида бора выпускают абразивные матери-
алы эльбор (Л) и кубонит (КО).
Отечественная промышленность производит инстру-
менты из эльбора на органической, керамической и ме-
таллической связках. Инструменты на органических
связках по форме, технологии изготовления и техниче-
ской характеристике аналогичны алмазным. Приме-
няют их для шлифования труднообрабатываемых ста-
лей и заточки режущих инструментов из быстрорежу-
щих сталей. Инструменты на керамических связках по
конструкции и технологии изготовления близки к абра-
зивному инструменту.
Синтетический алмаз (АС) имеет то же стро-
ение, что и природный. Физико-механические свойства
синтетических алмазов хороших сортов аналогичны
свойствам природных алмазов.
По ГОСТу 9206—70 синтетические алмазы выпус-
кают пяти марок:
АСО — зерна с наиболее развитой режущей поверх-
ностью, повышенной хрупкости; рекомендуются для
инструментов на органических связках;
АСР— зерна меньшей хрупкости и большей проч-
ности по сравнению с АСО; рекомендуются для инстру-
ментов на керамических и металлических связках;
АСВ — зерна меньшей хрупкости и большей прочно-
сти по сравнению с марками АСО и АСР; рекоменду-
ются для инструментов на металлических связках, ра-
ботающих при повышенных удельных нагрузках;
АСК — зерна меньшей хрупкости и большей прочно-
сти по сравнению с марками АСО, АСР и АСВ; реко-
мендуются для инструментов на металлических связ-
ках, применяемых в особо тяжелых условиях (резка и
обработка гранита, мрамора);
АСС — зерна наибольшей прочности по сравнению
со всеми указанными выше марками; рекомендуются
для бурового инструмента, правки абразивных кругов
и резки корунда.
Алмазные микропорошки по ГОСТу 9206—70 вы-
пускают двух марок: с нормальной абразивной режу-
щей способностью — марки AM из природных и АСМ
из синтетических алмазов и с повышенной абразивной
способностью — марки АН из природных и АСН из син-
тетических алмазов.
16
Зернистость — это крупность зерен, их линейный
размер. По ГОСТу 3647—71 абразивный материал де-
лят на шлифзерна, шлифпорошки и микропорошки:
Группе материала
Номер зернистости
Шлифзерна......... 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40 , 25,
20, 16
Шлифпорошки .... 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3
Микропорошки .... М63, М50, М40, М28, М20, М14
Тонкие мнкропорошки . М10, М7, М5
Приведенное обозначение зернистости является еди-
ным для всех абразивных материалов, за исключением
алмазов, зернистость которых определяют согласно
ГОСТу 9206—70.
В соответствии с ГОСТом 9206—70 зернистость ал-
мазных шлифпорошков обозначают дробью, в которой
числитель соответствует размеру ячеек верхнего, а зна-
менатель— нижнего сита. Например, у алмазного по-
рошка АСВ 125/100 зерна основной фракции проходят
через сито с размером ячеек в свету 120 мкм и задер-
живаются на сите с размером ячеек 100 мкм. Этот
ГОСТ предусматривает широкий (400/250, 250/160,
160/100, 100/63,63'40) и узкий (630/500, 500/400,400/315,
315/250, 250/200, 200'160, 160/125, 125/100, 100/80, 80/63,
63/50, 50/40) диапазоны зернистости. Алмазные микро-
порошки имеют следующие диапазоны зернистости:
60/40, 40/28, 28/20, 20/14, 14/10, 10'7, 7/5, 5/3, 3/2,
2/1, 1/0.
Твердость. Абразивные материалы должны иметь
более высокую твердость, чем обрабатываемый мате-
риал. Устанавливают ее методом вдавливания в абра-
зивный материал алмазной пирамиды с углом при вер-
шине 136°. В этом случае микротвердость определяют
на приборе ПМТ-3.
Величина микротвердости некоторых абразивных
материалов следующая, кге/мм2:
Алмаз природный........................... 10 060
. синтетический......................... 10100
Кубический нитрид бора ................... 10 100
Карбид бора............................... 3700... 4300
. кремния............................... 2800... 3500
Монокорунд............................... 2100... 2300
Электрокоруад белый ...... •.............. 2300... 2400
нормальный . . •.......... 2000... 2200
CHS Л И' nA •
I chipmaker.ru
06.07.2012
ИНСТРУМЕНТЫ
ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ
СЛЕСАРНЫХ РАБОТ
ГЛАВА
5. Напильники и надфили
Chlpmaker.ru
Несмотря на механизацию слесарных операций,
в инструментальном производстве все еще остается
большой объем ручных работ с использованием таких
инструментов, как напильники и надфили (например,
при обработке профильных шаблонов, фасонных дета-
лей штампов, пресс-форм, форм для литья под давле-
нием и др.).
Напильники общего назначения. С целью придания
детали точных размеров, правильной геометрической
формы и требуемой шероховатости поверхности осуще-
ствляют операцию опиливания с помощью напильни-
ков.
Слесарные напильники общего назначения предста-
вляют собой стальные, термически обработанные брус-
ки различной формы с насеченными на поверхности под
определенным углом к оси параллельными режущими
зубьями, которые срезают небольшие слои металла
в виде стружки (опилок).
Напильники изготовляют из углеродистых инстру-
ментальных сталей (марок У12 и У13), а также из ле-
гированной хромистой (ШХ6, ШХ9 и ШХ12) длиной от
150 до 450 мм. Длина применяемого напильника дол-
жна быть больше длины обрабатываемой поверхности.
Зубья слесарных напильников имеют твердость HRC54,
а напильников для заточки пил — HRC57.
В зависимости от формы обрабатываемой поверхно-
сти применяют напильники с различными профилями
сечения. Для обработки плоских поверхностей.исполь-
зуют плоские напильники (рис. 1,а), для квадратных
18
отверстий и прямоугольных пазов — квадратные
(рис. 1,6), для трехгранных отверстий и наклонных па-
зов— трехгранные (рис. 1,в), для выпуклых и вогну-
тых поверхностей — полукруглые (рис. 1,г), для круг-
лых отверстий и криволинейных переходов — круглые
(рис. 1,6), для обработки углов — ромбические и трех-
гранные (рис. 1,е и ж).
По числу зубьев на 1 см длины напильники делятся
па шесть классов: 0-й класс — драчевые напильники;
1-й класс — личные; 2, 3, 4 и 5-й классы — бархатные.
Драчевые напильники применяют для чернового опили-
вания, когда с обрабатываемой поверхности снимают
слой металла толщиной 0,5—1 мм; личные — для чисто-
вой обработки при снятии слоя толщиной не более
0,3 мм и бархатные — для доводки поверхностей при
снятии слоя металла не более 0,05 мм.
По виду и форме зубьев напильники изготовляют
с одинарной или двойной (перекрестной) насечкой. На-
пильники с одинарной насечкой служат для обработки
цветных сплавов, а также дерева, эбонита, текстолита
и других материалов с незначительным сопротивлением
резанию. Ими снимают слой материала широкой струж-
кой, равной длине всей насечки. Одинарную насечку
наносят под углом 70...80° к оси напильника.
Напильники с двойной насечкой применяют при об-
работке чугуна и стали. Эти напильники имеют боль-
шое количество зубьев, которые при резании дробят
стружку. Нижнюю насечку делают под углом 55°,
а верхнюю 70° к оси напильника. Угол между насечка-
ми равен +25°, Шаг у нижней насечки больше, чем
у верхней. В результате зубья располагаются по пря-
мой, составляющей некоторый угол с осью напильника.
При движении напильника следы зубьев перекрывают
друг друга, в результате чего шероховатость обрабаты-
ваемой поверхности понижается.
Напильники для обработки сплавов цветных метал-
лов отличаются от стандартных общего назначения
углами наклона нижней и верхней насечек и их шагом.
Их выпускают Пяти размеров по длине: 150, 200, 250,
300 и 350 мм. Все напильники изготовляют плоскими,
тупоносыми с насечкой № 1, которую делают более глу-
бокой.
Машинные напильники. На опиловочных станках
с возвратно-поступательным движением, широко приме-
няющихся в инструментальном производстве при обра-
19
chipmaker.ru
06.07.2012
ботке фасонных отверстий и наружных криволинейных
поверхностей деталей штампов и пресс-форм, исполь-
зуют специальные стержневые напильники. Они изго-
товляются двух типов: без упорного центра (рис. 2,а)
и с упорным центром (рис. 2,6). Напильник первого
типа имеет с обоих концов хвостовую часть, за которую
Рис. 1. Формы сечения напильников.
он крепится в движущейся рамке опиловочного стан-
ка. Напильник второго типа — с односторонним закреп-
лением в станке. Один конец такого напильника выпол-
няют в виде хвостовика, равного сечению h по длине
рабочей части, а другой — в виде центра (рис. 2,6).
Насечка машинных напильников — двойная с угла-
ми наклона основной насечки Л=25° и ы = 35°. Число
насечек на 1 см длины напильника — от 11 до 60, в за-
висимости от его размеров и назначения.
Машинные напильники изготовляют из стали марки
20
У12А или У13А. Твердость и острота их зубьев должны
обеспечивать сцепляемость с контрольной пластинкой
из стали У10 или У12 твердостью не ниже HRC54.
Форма сечения напильников может быть плоской,
квадратной, трехгранной, круглой, полукруглой, оваль-
ной, ромбической и др. У напильников первого типа
длина L = 100...200 мм, ширина В=1...1О мм и высота
й=1.„5 мм. У напильников второго типа L= 150...250 мм,
в = 5...26 мм и ft=3,5...9 мм.
Борнапильники. В механизированных опиловочных
машинках с вращающимся шпинделем в качестве рабо-
чего инструмента применяют борнапильники различной
формы с разными насечками: цилиндрические, кониче-
ские, сфероцилиндрические, сферические, сферические
эллипсовидные, сфероконические диаметром от 10 до
22 мм (рис. 3). Мелкоразмерные борнапильники изго-
товляют диаметром от 4 до 8 мм.
По характеру образования зубьев различают фре-
зерованные и насеченные борнапильники. Напильники
с фрезерованными зубьями называют также борфре-
зами.
Борнапильники предназначены для обработки фа-
сонных поверхностей и выемок у матриц и пуансонов,
пресс-форм для литья под давлением и т. п. Они рабо-
21
r.ru
>.07.2012
тают co скоростями резания 80... 120 м/мин и обеспечи-
вают шероховатость поверхности до Ra= 1,25...0,63 мкм.
Фрезерованные борнапильники изготовляют из бы-
строрежущей стали Р18, а насеченные — из стали У13,
У13А или ШХ15. Твердость и острота их зубьев дол-
жны обеспечивать сцепляемость с контрольной пластин-
кой из стали У10 или У12 твердостью не менее HRC54,
Рис. 3. Борнапильники.
Твердосплавные борнапильники называют фрезами-
шарошками. Изготовляют их монолитными в двух ва-
риантах: инструменты-коронки, закрепляемые на сталь-
ных оправках, и мелкоразмерные инструменты, выпол-
няемые целиком (с хвостовиком) из твердого сплава.
Рис. 4. Надфили.
Для эксплуатации твердосплавных фрез-шарошек
необходимы быстроходные станки или установки с ча-
стотой вращения от 10 000 до 100000 об/мин и мощно-
стью от 0,5 до 1 кВт.
Надфили. Надфили представляют собой один из ви-
дов мелких напильников. Они широко применяются
в инструментальном производстве для обработки мел-
ких точных деталей и труднодоступных мест деталей
штампов и пресс-форм. В конструкции надфилей боль-
шую роль играет размер сечения рабочей части. Над-
фили тонких сечений дают возможность зачищать меля
22
кие отверстия, острые углы и участки профиля, огра-
ниченные короткими линиями.
Стандарт предусматривает выпуск надфилей трех
величин с общей длиной 80, 120 и 160 мм при длине
насеченной части соответственно 40, 60 и 80 мм (рис. 4).
Хвостовая часть надфилей изготовляется круглой фор-
мы диаметрами 2; 2,5 и 3 мм. По числу основных насе-
чек на 1 см длины надфили делятся на 6 классов.
Изготовляют надфили из инструментальной стали
У12А и У13А; их твердость HRC56...58.
6. Абразивные инструменты
К абразивным инструментам относятся шлифоваль-
ные круги, бруски, головки, шкурки и пасты, которые
слесарь широко использует в своей работе.
Характеристика абразивных инструментов. Каждый
абразивный инструмент характеризуется материалом,
зернистостью, связкой, твердостью и структурой. Кроме
того, абразивные инструменты характеризуются степе-
нью уравновешенности, механической прочностью, фор-
мой и размерами.
Зернистость, как нам уже известно, определя-
ется величиной зерен абразива. Зернистость инстру-
мента оказывает влияние на шероховатость обработан-
ных поверхностей, качество поверхностного слоя, точ-
ность обработки и производительность.
Инструменты зернистостью 200... 160 и 125...80 приме-
няют для грубого шлифования и обдирочных операций.
В этом случае интенсивность съема металла увеличи-
вается. Абразивами с зернистостью 80...50 выполняют
черновое шлифование, отрезку и предварительную заточ-
ку инструмента. Получистовое шлифование и заточку
инструментов производят абразивами с зернистостью
40...16, чистовое шлифование — 25...12 и 12...6, тонкое
отделочное шлифование — 6...4 и доводку — М40...М20
и М14...МЗ.
Связка. Абразивные инструменты изготовляют на
керамической, силикатной, бакелитовой и вулканитовой
связках.
Керамическая связка (КО, К1, КЗ, К5, К7, К8, К13,
К51) устойчива при высоких температурах, при работе
с охлаждающими жидкостями обладает большой хими-
ческой стойкостью, имеет большую пористость и хоро-
шо отводит тепло. Инструменты на керамической связке
23
chipmaker.ru
06.07.2012
изготовляют из карбида кремния и электрокорунда.
Допустимая скорость обработки инструментами на этой
связке — 35 м/с.
Силикатная связка (С) применяется редко, так как
не обеспечивает прочного закрепления зерен в инстру-
менте. Под влиянием влаги круги размягчаются.
Наиболее широко распространена бакелитовая связ-
ка (Б1, Б2, БЗ), которая используется при изготовле-
нии инструментов из любых абразивных материалов
с различной зернистостью. Инструменты на этой связке
обладают высокой прочностью и эластичностью, доста-
точной стойкостью при переменных нагрузках, рабо-
тают на скоростях 35...40 м/с. Бакелитовая связка ока-
зывает полирующее действие.
К недостаткам ее следует отнести потерю твердости
инструмента при нагреве до / = 200...250° С и недоста-
точную устойчивость против действия щелочных охлаж-
дающих жидкостей.
Вулканитовую связку (Bl, В2, ВЗ, 1ГК, 2ГК, ЗГК,
4ГК) применяют при изготовлении инструментов для
прорезных и отрезных операций, а также для отделоч-
ного шлифования.
Борсодержащие и ситалловые связки дают возмож-
ность изготовлять более прочные инструменты, позво-
ляющие работать со скоростью 60 м/с. В последнее
время создают связки, в состав которых кроме окиси
бора входят окиси лития, бария, фтора и некоторых
других элементов.
Твердостью абразивного инструмента принято
называть сопротивление связки вырыванию зерен. Твер-
дость абразивного инструмента не имеет ничего общего
с твердостью абразивного материала. Для облегчения
выбора абразивного инструмента по твердости стандарт
предусматривает шкалу степеней твердости:
Обозначение твердости Степень
инструмента твердости
Мягкий М........................ Ml. М2, М3
Среднемягкий СМ.................. СМ1, СМ2
Средний С......................... Cl, С2
Среднетвердый СТ................СТ1, СТ2, СТЗ
Твердый Т......................... Т1, Т2
Весьма твердый ВТ................ ВТ1, ВТ2
Чрезвычайно твердый ЧТ ... . ЧТ1, ЧТ2
Мягкие абразивные инструменты применяют для об-
работки мннералокерамических и твердосплавных ин-
14
струментов, среднемягкие — твердосплавных инстру-
ментов и оснастки, средней твердости — быстрорежу-
щих инструментов, среднетвердые и твердые —инстру-
ментов и оснастки, изготовленной из конструкционных
сталей, весьма твердые и чрезвычайно твердые — для
правки шлифовальных кругов.
Структура. Под структурой понимается строение
абразивного инструмента, характеризуемое количест-
венным соотношением объема абразивных зерен, связки
и пор. Различают три группы структур. Номера струк-
тур 0, 1, 2 и 3 называют плотными, структур 4, 5, 6, 7
и 8— средними, а структур 9, 10, 11 и 12 — открытыми.
Инструменты с плотной структурой, содержащей много
зерна и имеющей поры малых размеров, используются
для операций доводки. Изготовляются они на бакели-
товой связке. Заточку режущих инструментов осущест-
вляют инструментами со средней или открытой струк-
турой, изготовляемыми на керамической связке.
Шлифовальные круги. В соответствии с ГОСТом
2424—75 абразивная промышленность выпускает 14 ти-
пов шлифовальных кругов, различных по форме и раз-
мерам. Типы и размеры шлифовальных кругов, полу-
чивших наибольшее распространение при изготовле-
нии инструментов и технологической оснастки, приве-
дены в табл. 2. Так, круги ПП (прямого профиля) слу-
жат для профильного шлифования и заточки режущих
инструментов по задним поверхностям; ЗП (с кониче-
ским профилем) —для шлифования шаблонов и заточ-
ки многолезвийного инструмента; ПВ (с выточкой) —
для шлифования внутренних поверхностей и заточки
инструмента; ПВК (с конической выточкой)—для за-
точки резцов и долбяков по передней поверхности;
К (кольцевые)—для шлифования плоских поверхно-
стей торцем круга; ЧЦ (чашечные цилиндрические) —
для шлифования плоских поверхностей торцем круга и
для заточки резцов; ЧК (чашечные конические) —для
заточки многолезвийного инструмента и шлифования
направляющих; Т (тарельчатые)—для заточки фрез,
метчиков, разверток и шлифования профильных шаб-
лонов.
Чтобы правильно выбрать круг, необходимо знать
его характеристику. Такая характеристика в виде ус-
ловных обозначений наносится несмываемой краской
на поверхность круга. Например, маркировка:
ЧА324А25СМ1К5ПП250Х25Х7635 м/с обозначает:
25
I chipmaker.ru
06.07.2012
ТАБЛИЦА 2
Форма и размеры шлифовальных кругов
Вид круга Тип круга Эскиз Размеры, мм
С прямым про- филем С коническим профилем С выточкой С конической выточкой С двусторон- ней конической выточкой С двусторон- ней выточкой Кольцевые Чашечные ци- линдрические пп зп пв пвк пвдк пвд к чц ‘-T-1 0=3—1060; //=1—250; d= 1—305 0=80—500; //=6—50; d=20—203 0=10—600; //=13—100; </=3—305; O,=5—375 0=300—750; //=50—80; </=127—303; O,=200—500; a=10—20° 0=700; //=80; d=305; 0!=500 0=100—900; //=25—250; </=32—305; Oj=88—375 0=200—500; //=80—160; </=76—400 0=40—300; //=25—100; </=13—150; O,=32—250
с ! t IM
i-—к
1 —H
D,
V!
L-4 '“IM
ы I ЕЭ
<? t-a ы- .-aJ L 4
I M
L
d M
1 0,
. 1 D
D_
U
1 d
1 3 H
Чо
26
Продолжение
табл. 2
Вид круга
Тип
круга
Эскиз
Размеры, мм
Чашечные ко-
нические
Тарельчатые
ЧК
Т
£>=50—300;
Н=25—150;
<£=13—150;
£>.=40—230;
а=50—80°;
а1=45—80°
£>=80—350;
/7=8—40;
<7=13—127;
*=4—13;
Z/1=2—6
ЧАЗ — Челябинский абразивный завод; 24А— электро-
корунд белый; 25 — зернистость; СМ1—твердость; К—•
связка керамическая; 5 — структура; ПП — форма кру-
га; 250x25x76 мм — размеры круга; 35 м/с — допусти-
мая рабочая окружная скорость. На кругах для скоро-
стного шлифования (о = 50 м/с) дополнительно наносят
красную полосу или надпись «Скоростной», а на кру-
гах для внутреннего шлифования с окружной скоро-
стью и = 65 м/с — две красные полосы. На высокопори-
стых кругах дополнительно обозначают зернистость на-
полнителя.
Шлифовальные головки. Для ручных электрических
и пневматических машин, а также для машин с гибким
валом применяют абразивные шлифовальные головки.
Они насаживаются на стальную оправку и закрепля-
ются на ней эпоксидным клеем либо ортофосфорной
кислотой с окисью меди. Используются шлифовальные
головки в тех же случаях, что и борфрезы, но рабо-
тают они на скоростях резания шлифования. Абразив-
ный материал головок — электрокорунд, монокорунд и
карбид кремния, связка — керамическая.
Форма и основные размеры шлифовальных головок
приведены в табл. 3.
Абразивные бруски широко применяются при руч-
ной обработке шаблонов и скоб и заправки режущих
кромок инструментов. Бруски изготовляют из белого
электрокорунда и зеленого карбида кремния на кера-
27
chipmaker.ru
06.07.2012
ТАБЛИЦА 3
Форма и основные размеры шлифовальных головок
Вил головки
Тип
голов-
ки
Эскиз
Основные
размеры, мм
Угловые
Сводчатые
Цилиндриче-
ские
Конические с
углом конуса 60°
Конические с
закругленной
вершиной
0=3—40;
/7=6—60;
rf=l—16;
h=3—32
0=16—40;
/7=8; 10;
d=5; 6;
A=6
0=10—32;
/7=25—50;
<7=3; 6;
h=15; 20
0=6—32;
/7=10—50;
<7=2—6;
Л=6—25;
/?, = 12—65;
Я=1; 2
P=8—40;
/7=16—60;
<7=3—13;
Л=6—32;
0=2—5
28
Продолжение табл. 3
Вид головки
Тип
голов-
ки
Эскиз
Основные
размеры, мм
Шаровые
гш
/2=10—32;
d=3—6;
Л=4—13
Шаровые с ци-
линдрической бо-
ковой поверхно-
стью
ГШЦ
/2=16—25;
//=20—60;
d=5; 6;
Л=8—25;
/?=7,5—12,5
мической и бакелитовой связках. Зернистость брусков
из электрокорунда — 25, 20, 16, 12, 10, 8, 5, 4, 3, М40,
М20 и М14, а из карбида кремния—16, 12, 10, 8, 6, 5,
4, 3, М40, М28, М20 и Ml4.
Шлифовальные бруски (рис. 5) могут быть квадрат-
ными БКв с В = 3,5...25 и длиной 40...200 мм; плоскими
БП с В = 8...4О, Я=4...2О и длиной 25...200 мм; трех-
гранными БТ с В=6...18 и длиной 150 мм; полукруглы-
ми БПкр с 0=13...18 и длиной 130...200 мм и круглыми
БКр с 0 = 6...16 и длиной 100...150 мм.
Широко используются они при вихревой абразивной
обработке, производительность которой и качество по-
лучаемой поверхности зависят от марки и зернистости
абразивного материала, твердости и вида связки брус-
ков. Траектория движения зерен при вихревой обра-
ботке криволинейна, поэтому наименьшую шерохова-
тость поверхности можно получить при использовании
брусков зернистостью 6, 8, 10, 12 и даже 16. Твердость
брусков влияет на удельное давление, определяющее
производительность процесса. Наибольшее применение
получили бруски твердостью СМ1—С1.
Вихревую обработку деталей из углеродистых инст-
рументальных сталей осуществляют брусками из белого
электрокорунда, а из легированных сталей — брусками
29
chipmaker.ru
06.07.2012
из зеленого карбида кремния. Высокое качество обра-
ботки достигается при использовании алмазных и эль-
боровых брусков.
Шлифовальные шкурки изготовляют путем нанесе-
ния на бумагу или ткань абразивного зерна и закреп-
ления его с помощью клея. Абразивный слой наносят
электростатическим и механическим способами. В зави-
симости от этого различают шкурки ЭС и МС. В каче-
стве абразивного материала применяют электрокорунды
и карбиды кремния. Зернистость материалов, наноси-
мых на бумажную основу, — от 50 до М40, а па ткане-
вую— от 125 до М40.
Рис. 5. Формы абразивных брусков.
Шлифовальная шкурка поставляется в листах раз-
мерами 230X310, 240X310 и 275x310 мм и в рулонах
длиной 20, 30, 50 и 100 м на бумажной основе и длиной
30 и 50 м на тканевой основе.
Абразивные пасты для доводки и полирования со-
стоят из плавких связок и абразивных или полируемых
материалов вместе с добавками поверхностно-активных
веществ в виде олеиновой и стеариновой кислот.
Пасты делятся на две группы: из твердых абразив-
ных материалов и из мягких. Основные виды твердых
материалов — электрокорунд, наждак, карбид кремния,
карбид бора, алмаз, а мягких — окись железа, окись
хрома, венская известь, маршаллит, окись алюминия.
Зернистость абразивных материалов в пастах — от 12
до М5. Мягкие материалы применяются только в виде
тончайшей пыли, а твердые для предварительной до-
водки в виде порошков зернистостью 4—3 и для чистовой
доводки — зернистостью М28—М5. Пасты на основе
карбида бора служат для доводки режущих инструмен-
тов. Они бывают грубыми, состоящими из 85% карбида
бора М40 и 15% парафина, и тонкими — 70% карбида
бора М10...М14 и 30% парафина. Пасты на основе оки-
30
си хрома предназначены для доводки измерительных
инструментов. В настоящее время используется три
основных вида этих паст: доводочные ГОИ, притироч-
ные мазеобразные и полировочные литые в брусках
(табл. 4).
ТАБЛИЦА 4
Состав паст на основе окиси хрома
Материал Доводочная ГОИ Притирочная мазеобразная Полировочная в брусках
грубая 40 мкм средняя 15 мкм тонкая 7 мкм
Окись хрома 82 76 74 63 66
Силикагель , 3 2 1,8 — 2
Стеарин 12 18 20 20 15
Парафин нефтяной — —— — 10
Олеиновая кислота марок А и Б 1 2 2 12 5
Сода двууглекислая —. — 02 — —
Керосин 2 2 2 5 2
Величина съема металла пастами в несколько раз
больше, чем абразивными микропорошками. Так, паста
ГОИ 40 мкм обеспечивает шероховатость поверхности
ТАБЛИЦА 5
Пасты для доводки и пригонки прецизионных сопрягаемых
деталей
Марка пасты Зернистость Компоненты, %
абразив олеиновая кислота парафин стеарин говяжий жир костное масло керосин
ЭБХ 12 65 20 14 1
ЭБТ М2 70 20 9 — 1
ЭБХ М5 70 22 7 — —. 1
ЭБХ М3 25 30 5 30 — 10 ——
м Ml 3 46 2 40 —. 9 ——
м Ml 4 54 — 45 — — —
Окись или МО,5 М2 5,5 20 47 27 .
алюминия То же М2 2,0 20,5 — 47 30 — —
31
chipmaker.ru
06.07.2012
Ra = 0,080...0,040 мкм, при этом она в 4 раза производи-
тельнее корундового микропорошка М10. С помощью
паст можно получить шероховатость поверхности до
/?а = 0,040...0,020 мкм, чего тонкими абразивами достичь
весьма трудно.
На основе электрокорунда с присадкой титана (ЭБТ)
или хрома (ЭБХ) изготовляют пасты для доводки со-
прягаемых деталей технологической оснастки (табл. 5).
7. Алмазные инструменты
В алмазных инструментах — шлифовальных кругах,
головках, брусках для хонингования, надфилях и др. —
абразивным материалом является алмазный порошок,
зерна которого закрепляются с помощью связующего
вещества.
Рис. 6. Алмазный круг.
Алмазные круги состоят из дюралюминиевого или
пластмассового корпуса / (рис. 6) и алмазоносного
слоя 2, в который входят алмазный порошок, связка и
наполнитель. Конструкция и форма корпуса соответст-
вуют форме рабочей части круга и обеспечивают креп-
ление его на станке. Главными характеристиками алма-
зоносного слоя являются: зернистость порошка, вид
связки и концентрация в ней алмаза.
Зернистость алмазного порошка определяет
производительность обработки, шероховатость получае-
мых поверхностей и удельный расход алмазов. При ра-
боте крупнозернистыми кругами производительность
увеличивается, а удельный расход алмазов уменьшает-
ся, однако шероховатость поверхности ухудшается. Ал-
32
мазные круги изготовляют зернистостью 50...40, а Дия
обработки инструмента и оснастки—12...6.
Связка необходима для закрепления зерен алмаза
в инструменте. Выбор связки зависит от свойств обра-
батываемого материала, требований к производитель-
ности и качеству обработки, стойкости круга. Алмазные
круги изготовляют на органических, керамических и
металлических связках.
В качестве органических связок применяют фенол-
формальдегидные смолы (бакелиты) различных марок.
Для повышения механической прочности в связку вво-
дят наполнители в виде порошков из абразивов, метал-
лов или карбидов тугоплавких металлов. Органические
связки условно обозначаются индексом Б с дополни-
тельным цифровым или буквенным индексом, напри-
мер, Б1, Б2, БК и т. п. Индекс характеризует содер-
жание наполнителя или других добавок в связке. Алмаз-
ные круги на органических связках целесообразно при-
менять для доводочных операций и при заточке инстру-
ментов с небольшими припусками. Они обеспечивают
шероховатость обработанных поверхностей до /?а=
= 0,040...0,020 мкм, однако обладают низкой произво-
дительностью при сравнительно большом расходе
алмаза.
Керамические связки используют в виде соединений
окислов, глинистых и стеклообразных веществ с темпе-
ратурой спекания не выше 800° С. Обозначаются они
индексом К с дополнительным цифровым или буквенным
индексом, например, KI, К2, КЗ и т. п., характеризую-
щим вид связки и ее состав по основным компонентам.
Круги на керамической связке отличаются высокими
режущими свойствами и применяются для предвари-
тельной обработки твердосплавного инструмента с по-
вышенными припусками. Их можно использовать так-
же для одновременной заточки твердосплавной пла-
стинки и сталоной державки.
Металлические связки для алмазных инструментов
представляют собой металлы или их сплавы, получае-
мые, путем прессования и спекания методом порошко-
вой металлургии. После затвердевания металла в ре-
зультате охлаждения равномерно распределенные в нем
зерна алмаза прочно закрепляются. Металлические
связки обозначаются общим индексом М с присоедине-
нием цифровых и буквенных индексов, например, Ml,
М5, М10, МЖ и т. п., характеризующих состав и свой-
2 Зак. N9 784 33
chipmaker.ru
06.07.2012
ства связки. Круги на металлических связках обеспечи-
вают высокие точность и производительность шлифова-
ния при малом расходе алмаза. Они служат для полу-
чистовой обработки инструментов, образования струж-
коломных канавок и разрезки твердосплавных загото-
вок и пластин. Наиболее распространены вольфрамо-
кобальтовая, железоникелевая и медно-оловянная
связки.
Концентрация алмазного порошка — это объем-
ное или весовое содержание его в алмазоносном слое
инструмента. Условно она выражается в процентах. Вы-
пускают инструменты с 25, 50, 100, 150 и 200%-ной кон-
центрацией алмазного порошка. При 100%-ной концен-
трации алмазный порошок составляет 25% алмазонос-
ного слоя, связка — 50% и наполнитель — 25%, при
этом в 1 см3 слоя содержится 4,39 карата алмазного
порошка.
Для большинства операций шлифования и доводки
наиболее универсальными являются круги со 100%-ной
концентрацией алмазов на металлической связке и
50%-ной на органической. Крупнозернистые круги на
металлической и органической связках изготовляют со
100%-ной концентрацией алмазного порошка. Круги
с высокой концентрацией алмазов используют при не-
больших контактах инструмента с обрабатываемой по-
верхностью. 4
Форма и размеры алмазных кругов определяются
ГОСТами 16167—70...16180—70. 14 типовых форм кру-
гов образуют более 200 типоразмеров. Их выпускают
с наружным диаметром 6...500 мм, толщиной алмазо-
носного слоя 1...5 мм и шириной слоя 2...50 мм. В ин-
струментальном производстве находят применение кру-
ги плоские прямого профиля, плоские с выточкой, ча-
шечные конические, тарельчатые и др.
В маркировке круга приведены характеризующие
его основные данные. Так, маркировка ТЗАИАСР100/
80100Б15623171978 обозначает: ТЗАИ — Томилинский
завод алмазного инструмента, АСР — марка алмазного
порошка, 100/80 — зернистость, 100 — концентрация
в условных процентах, Б156 — бакелитовая связка,
2317 — номер круга, 1978 — год изготовления.
Круги из эльбора. Шлифовальные круги из кубиче-
ского нитрида бора (эльбора) служат для обработки
инструментов из высоколегированных сталей, тонкого
шлифования профиля резьб, машинных метчиков и ми-
34
крометрических винтов и отделочного шлифования ка-
либров.
Промышленностью выпускаются круги: ЛПП— пло-
ские прямого профиля на связке К диаметром 80...400 мм;
ЛШП— плоские прямого профиля без корпуса на связ-
ке Б диаметром 4...17 мм; ЛЧК — чашечные кониче-
ские на связке Б диаметром 50...200 мм; ЛТ, Л1Т и
ЛЗТ — тарельчатые на связке Б диаметром 80...160 мм
и др. Все круги маркируются. Маркировка эльборового
круга ИЛО12С2Ю07К12151978 обозначает: И — Ленин-
градский абразивный завод «Ильич», ЛО — марка эль-
борового порошка, 12 — зернистость, С2— степень твер-
дости, 100 — концентрация в условных процентах, 7К —
структура, 1215 — номер круга, 1978 — год изготовле-
ния.
Алмазные шлифовальные головки имеют форму тел
вращения и состоят из рабочей части и цилиндрическо-
го хвостовика, с помощью которого закрепляются в спе-
циальном патроне или шпинделе станка. Головки пред-
назначены для обработки инструмента и технологиче-
ской оснастки, главным образом отверстий и пазов
небольших размеров. В зависимости от формы обраба-
тываемой поверхности и метода шлифования приме-
няют головки с различной формой рабочей поверхно-
сти. Форма и основные размеры шлифовальных головок
приведены в табл. 6.
Изготовляют головки из алмазных порошков зерни-
стостью 40/28, 50/40, 60/40, 63/50 и выше — до
200/160. Концентрация алмазов в алмазоносном слое —
100 или 50%. Работают они со скоростью 20...25 м/с.
Алмазные бруски изготовляют из порошков синтети-
ческих алмазов марок АСО, АСР и АСВ зернистостью
160/125, 125/100, 100/80, 80/63, 63/50 и 50/40 на орга-
нической, металлической и керамической связках. На
одной или нескольких поверхностях брусков нанесен
алмазоносный слой. Бруски бывают ручные, хонинго-
вальные и суперфинишные. Ручные бруски состоят
из ручки и закрепленного на ней алмазоносного
слоя.
Основные формы и размеры ручных брусков в соот-
ветствии с ГОСТом 16595—71 приведены в табл. 7.
Хонинговальные и суперфинишные бруски предна-
значены для машинной обработки внутренних и наруж-
ных поверхностей. Они имеют простую форму и широ-
кую номенклатуру стандартных типоразмеров. Особенно
35
chipmaker.ru
06.07.2012
ТАБЛИЦА 6
Форма и основные размеры алмазных шлифовальных головок
Наименование
Цилиндриче-
ские
Угловые
Конические
Конические
усеченные
Сводчатые
Полушаровые
Обоз- наче- ние Основные размеры, мм
АГЦ 1 1 1 о со со со II II II II
АГУ г- a. at tj и и и и ? 1 1 1 о
А ГК .... о о QO • -СО СЧ • ОО | 1 1 16 со 50 со II II II II
А1ГК г** а. О II II II II Сю Оэ 05 ? 1 1 1 .’58 о •• ’•
АГСв и и и и
АГПш 0=6—20; //=6-14; d=3—8; /.=40—80
широко они применяются при вихревой обработке
деталей технологической оснастки. Обработку деталей
из азотированных сталей твердостью HRC 62...65 реко-
мендуется осуществлять хонинговальными брусками из
синтетических алмазов марки АСВ зернистостью
160/125...63/50 на металлической связке М или металло-
силикатной MCI5.
Для съема больших припусков (0,1...0,13 мм) сле-
дует использовать эльборовые бруски зернистостью
Л6...Л12 на керамической связке К2 твердостью СТ и
Т. Для отделочной вихревой обработки при заданной
шероховатости поверхности /?а=0,16...0,02-мкм приме-
36
40;^
ТАБЛИЦА 7
Форма сечения и основные размеры ручных гпмазных брусков
Наименование Форма сечения Обоз- наче- ние Основные размеры, мм Связка
в 5
Плоские Плоские двусторон- ние н я АБП АБД 6—10 8; 10 1,5; 3 1,5; 3 Органиче- ская, метал- лическая и керамиче- ская
Радиусные Угловые Трехгран- ные Круглые te-4— I , р] *0 йб-ю S0* АБР АБУ АБТ АБК 6—10 6—10 10—15 £>=6—10 1.5; 3 3; 5 2—4 1; 1.5 Органиче- ская и металличе- ская
няют суперфинчшные бруски зернистостью J1M20...JIM40
на керамической связке СЮ твердостью СТ1...СТ2.
Алмазные надфили изготовляются путем закрепле-
ния зерен алмазного порошка на стальном корпусе
гальваническим способом. Алмазоносный слой состоит
из порошков марок А, АСР, АСВ зернистостью 125/100,
100/80, ’ 80/63, 63/50 и 50/40 или из микропорошков ма-
рок AM и АСМ зернистостью 60/40 на металлической
связке. Надфили выпускают прямоугольной, квадрат-
37
chipmaker.ru
06.07.2012
ной, круглой, полукруглой, овальной, трехгранной и
ромбической формы.
Набором алмазных надфилей можно обрабатывать
поверхности сложного профиля значительно более твер-
дых материалов, чем при использовании стальных над-
филей.
Например, термически обработанных сталей твердо-
стью HRC 60...64 и твердых сплавов.
Алмазные пасты. Алмазные порошки выпускаются
в виде шлифзерна, шлифпорошков и микропорошков
(ГОСТ 9206—70). Поставляются они сухими в стеклян-
ных банках массой в 1, 2, 3, 5, 10, 15, 25, 35, 50 и 100
карат. Каждая партия порошка сопровождается сер-
тификатом с анализом зернового состава.
ТАБЛИЦА 8
Характеристики алмазных паст
Зернистость алмазных порошков Массовая концентрация алмазных порошков, % Цвет пасты и этикетки
н п в
60 40 40/28 8 20 40 Красный
28/20 20/14 14/10 6 15 30 Г олубой
10/7 7/5 5/3 4 10 20 Зеленый
3/2 2/1 1/0 2 5 10 Желтый
При доводке алмазными порошками в незакреплен-
ном (свободном) состоянии их смешивают с раститель-
ным маслом в пропорции 5—10 капель масла на 1 ка-
рат порошка. Норма расхода алмазного порошка на
1 см2 доводимой поверхности составляет 0,008 карата.
Применение алмазных микропорошков обеспечивает по-
лучение поверхностей шероховатостью /?о=0,2...0,02 мкм
и значительное (в десятки раз) сокращение длительно-
сти процесса.
3S
Алмазные пасты изготовляют из порошков зернисто-
стью 60/40 и мельче марок АСМ и AM. Пасты выпус-
каются в мазеобразном (М) и твердом (Т) виде с нор-
мальной (Н), повышенной (П) и высокой (В) концен-
трацией алмазов.
Мазеобразные пасты расфасовывают в тубы массой
по 5, 10, 20, 40 и 80 г, а твердые — в пластмассовые или
металлические коробки. Все пасты маркируются. Мар-
кировка пасты АСМ 40/28 ПО (СТ СЭВ 206—75) обо-
значает: АСМ — марка синтетического алмаза, 40/28 —
зернистость, П — повышенная концентрация алмазов,
О — смываемая органическими растворителями.
Характеристики алмазных паст даны в табл. 8.
8. Инструменты для правки кругов
Слесарю-инструментальщику часто приходится пра-
вить абразивные инструменты. Правку шлифовальных
кругов осуществляют различными способами: обтачи-
ванием алмазными инструментами (рис. 7,а); обкаты-
ванием беззлмазным или алмазным правящим инстру-
ментом (рис. 7,6); шлифованием алмазными кругами
или абразивными кругами из карбида кремния
(рис. 7,в). При правке методом обтачивания приме-
няют алмазно-металлические карандаши, алмазные зер-
на с естественными гранями, закрепленные в оправке,
алмазные иглы с режущей частью, искусственно огра-
ниченной в форме пирамиды или конуса, алмазные про-
фильные резцы, алмазные правящие бруски, а для
правки обкатыванием и шлифованием — алмазные пра-
вят, ие ролики. Наибольшее распространение получили
39
chipmaker.ru
06.07.2012
алмазно металлические карандаши и алмазные зерна
в оправках.
Алмазно-металлические карандаши представляют
собой латунные или стальные цилиндрики длиной
45...55 мм, диаметром 6...8 мм, в которых алмазные зер-
на сцементированы цинкоалюминиевым сплавом. Хво-
стовая часть оправки предназначена для крепления ка-
рандаша на станке. Основные типы, размеры и харак-
теристики алмазно-металлических карандашей приве-
дены в табл. 9.
ТАБЛИЦА 9
Характеристики алмазно-металлических карандашей
Эскиз
Нсполнъние!
Исполнение И
Марка Масса крист аллов, в каратах, или размер зерна Количе- ство алмазов в слое Размеры каран- даша, мм
D d L
1 2> 3 4 0.03...0.05 0.05...0.10 0,05...0,10 0.10...0.20 1 10 6 55
5 6 0.20...0.50 0,31...0,50 8 45
1 2 0.017...0.025 0.05...0.10 12...14 18 10 45
3 0,1...0,2 4...5 14
4 0.11...0.2 2...4
1
2
3
4
63/50
100/80
125/100
200,160
Не ре-
гламен-
тировано
45
315/250
400/315
0,002 5...0.008
10
С
8
б
5
6
7
8
1 Карандаши марки Ц2 изготовляют из удлиненных кристаллов алмаза.
40
Каждый алмазно-металлический карандаш обозна-
чают буквой и цифрой, например, HI, С1 и Ц1. Буква
указывает расположение алмазов в карандаше, а циф-
ра— массу одного алмаза в каратах. В карандаше ти-
па Н (см. табл. 9) расположение алмазов неориентиро-
вано, типа С — они расположены слоями и типа Ц —
алмазы расположены цепочкой.
Внедрены алмазно-металлические карандаши без
перемычек между слоями алмазных зерен (см. эскиз
карандаша типа С в исполнении II в табл. 9). При ра-
боте такими карандашами отпали непроизводительные
затраты времени на съем алмазной связки и дополни-
тельные наладки на размер.
Карандаши типа Н применяют для правки фасон-
ных кругов с острым профилем, тонких кругов на вул-
канитовой связке; типа С — для правки больших кругов
при круглом и плоском шлифовании и типа Ц — для
правки кругов при внутреннем шлифовании. Правку
производят способом обтачивания на следующих режи-
мах: глубина снимаемого слоя — до 0,04 мм/дв. ход,
продольная подача — не более 0,5 м/мин при рабочей
скорости шлифовального круга. Карандаши типа Ц
устанавливают под углом 15°, а типа С — под углом
3...I50 к осн, проходящей через центр круга с наклоном
в сторону его вращения.
Алмазы в оправках служат для правки шлифоваль-
ных кругов фасонного и прямолинейного профилей при
выполнении точных операций. Форма и размеры опра-
вок для закрепления кристаллов алмаза различны и '
зависят от конструкции шлифовального станка. Диа-
метр оправок практически может составлять от 6 до
12 мм, а длина — от 5 до 75 мм. Применяют кристаллы
алмазов массой от 0,05 до 1,75 карата и более, имею-
щие естественные острые ребра. Стойкость алмаза в оп-
равке определяется правильной ориентацией его по век-
тору твердости, прочностью крепления, а также свое-
временной перестановкой в процессе правки. Критерием
предельного износа является площадка затупления, со-
ставляющая 25...30% от наибольшей площади попереч-
ного сечения зерна.
Алмазные иглы представляют собой металлические
стержни с закрепленными на конце кристаллами алма-
за с острой вершиной массой 0,08...0,3 карата. Алмаз-
ные иглы изготовляют двух типов: АИ-1 и АИ-2 диа-
41
chipmaker.ru
06.07.2012
метром 8 и 9,5 мм и длиной 35 и 50 мм. Применяют их
для пранки резьбошлифовальных кругов.
Алмазные круги служат для правки абразивных кру-
гов врезным шлифованием. Они могут быть как цель-
ными, так и сборными. Профиль их зависит от профиля
обрабатываемой детали. Для правки абразивных кру-
гов сложного профиля используют блок алмазных кру-
гов с дистанционными кольцами между ними для ком-
пенсации износа по торцу. Алмазные круги прямого
профиля, изготовляемые из природных и синтетических
алмазов, имеют наружный диаметр 70 и 69,85 мм, а Ши-
рину—10 и 20 мм. Правка производится при следую-
щем режиме: частота вращения ролика 2800 об/мин,
продольная подача 0,3 м/мин, поперечная подача
0,02 мм/дв. ход, скорость вращения абразивного круга
35 м/с.
Правка алмазными кругами имеет ряд преимуществ
по сравнению с другими способами. Износостойкость
алмазных кругов в 50... 100 раз выше, чем алмазных ин-
струментов, работающих способом обтачивания.
9. Притиры
В технологии доводочных операций при изготовле-
нии инструмента и деталей оснастки значительную роль
играют притиры. Форма рабочей поверхности притира
соответствует форме обрабатываемой поверхности, по-
этому точность последней зависит от точности поверх-
ности притира. Так как в процессе доводки форма при-
тира непрерывно изменяется, он должен быть доста-
точно жестким и незначительно изнашиваться под дей-
ствием паст. Высокая износостойкость притира позво-
ляет направлять воздействие доводочного материала
преимущественно на обрабатываемую поверхность
и сохранять точность притира возможно дольше,
что непосредственно сказывается на точности обра-
ботки.
В инструментальном производстве притиры изготов-
ляют из стали, чугуна, стекла и пластмасс, которые
должны характеризоваться однородностью состава,
структуры и твердости, так как это оказывает сущест-
венное влияние на точность получаемой поверхности и
на производительность процесса.
Доводку инструментов и оснастки с твердостью не
ниже HRC 50 осуществляют притирами из чугуна, Ре-
12
комендуется использовать серый перлитный чугун без
твердых включений и пористости с равномерно распре-
деленными выделениями графита в виде отдельных
гнезд и тонких пластинок, малозавихренных и не пере-
плетающихся между собой следующего состава, %:
С = 2,8...3,1; Mn = 0,5...0.7; Si=l,8...2; S = 0,1...0,12; Р =
= 0,1...0,3. Доводку производят абразивными порошка-
ми или пастами, наносимыми на рабочую поверхность
притира.
Различают притиры для обработки плоскостей, про-
фильных поверхностей, наружных и внутренних тел
вращения, резьбовых поверхностей и т. д., а также для
черновых и чистовых доводочных операций. У чистовых
притиров рабочая поверхность гладкая, а у черновых —
с канавками.
Доводочные плиты. Слесарю-инструментальщику не-
обходимо иметь три плиты размером 300X300 мм из
серого перлитного чугуна твердостью НВ 140...240 без
каких-либо включений и пористости.
После черновой механической и после термической
обработки плиты поступают на чистовое строгание или
шлифование. Если после чистовой обработки неплоско-
стность плит будет не более 0,02...0,03 мм на длине
500 мм, то приступают к их притирке так называемым
методом трех плит. Вначале проверяют поверхность ка-
ждой плиты, чтобы определить погрешность ее формы —
вогнутость или выпуклость, затем плиты нумеруют.
Притирку рекомендуется производить на специаль-
ном столе. Вначале притирают плиты с одинаковой
формой поверхности. Плиту № 1 укрепляют на столе.,
наносят на нее микропорошок М14 с керосином и рас-
тирают по всей поверхности тряпкой. Затем на эту
плиту накладывают рабочей поверхностью плиту № 2
и перемещают ее возвратно-поступательным движением
во всех направлениях, время от времени поворачивая
на 180°. Притирку повторяют до тех пор, пока впадины
на поверхности обеих плит не будут устранены. Затем
берут плиту № 3 и притирают ее с плитой № 1. После
притирки плиты № 1 ее снимают и на стол устанавли-
вают плиту № 2, по которой таким же образом прити-
рают плиты № 3 и 1. Потом на столе закрепляют пли-
ту № 3 и по ней притирают сначала плиту № 2, а за-
тем плиту № 1.
Технологический процесс притирки следует повто-
рить, но уже с микропорошксм М5,
43
chipmaker.ru
06.07.2012
а)
Подготовленную таким образом плиту № 1 предна-
значают для грубой доводки деталей, плиту № 2 —
окончательной доводки и шаржирования плит для до-
водки концевых мер, плиту № 3 — только для шаржи-
рования чистовой плиты, применяемой при доводке кон-
цевых мер.
Очень часто слесари-инструментальщики используют
доводочные плиты, рабочая поверхность которых раз-
делена па три участка (рис. 8,о). Участок I предназна-
чен для предварительной
доводки, // — для чистовой
и /// — для окончательной.
Доводочные плиты по мере
износа их рабочих поверх-
ностей перешлифовывают и
притирают по методу трех
плит.
Для доводки одновре-
менно двух поверхностей
профильных и высотных
шаблонов применяют раз-
движные плиты (рис. 8,6).
В зависимости от размеров
шаблона одна из рабочих
поверхностей перемещается
и может быть закреплена
на заданном расстоянии.
Рис. 8. Плиты-притиры. Притиры для доводки
отверстий изготовляют в ви-
де втулок, насаженных на оправки. Притиры бывают
регулируемые и нерегулируемые. Первые снабжены
устройством, которое позволяет увеличивать наружный
диаметр в процессе доводки. Вторые — с постоянным
наружным диаметром, их применяют для доводки от-
верстий малых диаметров, конических и резьбовых по-
верхностей.
Распространены различные притиры с внутренним
конусом (1:50, 1:30). Хорошо зарекомендовали себя
круглые притнры с эксцентриковыми или прямыми ка-
навками (рис. 9). Лучшие результаты получены при
использовании притира с короткими косыми канавками
глубиной 0,8...1,0 мм и шириной 1,0...1,5 мм. Канавки
выполняют роль резервуаров, в которых удерживается
абразивная паста. В процессе доводки она постепенно
поступает на рабочую поверхность.
44
Для доводки глубоких отверстий малого диаметра
в матрицах, пресс-формах и кондукторных втулках це-
лесообразно применять упругий притир (рис. 10). Его
изготовляют следующим образом. Навитую на цилин-
дрическую оправку и закрепленную с двух сторон в
натянутом положении проволоку сошлифовывают до
Рис. 9. Притиры с канавками.
размера й, затем правят, рихтуют и разрезают на
отдельные лепестки 3, которые вставляют в оправку 1 и
закрепляют винтами 2. В зависимости от диаметра от-
верстия детали 4 может быть два или три лепестка,
А-А
Рис. 10. Упругий притир.
каждый из которых изгибают по форме, показанной на
рис. 10,6. Длину лепестка I и радиус изгиба /? выби-
рают в зависимости от диаметра d обрабатываемого от-
верстия. После сборки притир шаржируют абразивной
пастой.
Перед введением притира в отверстие его лепестки
занимают положение, показанное на рис. 10,а. Деталь
45
chipmaker.ru
06.07.2012
совершает возвратно поступательное движение относи-
тельно вращающегося притира (или наоборот). Число
двойных ходов в минуту—70...80. Притир не теряет
упругих свойств в течение 60...80 мин. работы.
Стеклянные притиры. Наилучшие результаты обес-
печивают притиры из стекла МКР-1 (Пирекс) и ЛК6,
характеризующиеся значительной твердостью и прочно-
стью, высокой химической устойчивостью, малым коэф-
фициентом теплового расширения и по сравнению со
стеклом других составов весьма малым износом. Ма-
лый износ стеклянного притира под воздействием паст
способствует не только сохранению его точности в тече-
ние продолжительного времени, но и повышению про-
изводительности процесса, а также экономии паст.
МЕХАНИЗАЦИЯ
СЛЕСАРНО-ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ
РАБОТ
ГЛАВА
III
В настоящее время почти все операции по изготов-
лению инструмента механизированы. Они выполняются
с помощью ручного механизированного инструмента
или станочных приспособлений. Для предварительных
операций применяют пневматические ножовки и на-
пильники, электрические напильники, механический на-
пильник с приводом от гибкого вала, опиловочные на-
садки к пневматическим сверлильным машинкам при
работе мелкими напильниками и надфилями. Чистовая
обработка осуществляется с помощью ручных электри-
ческих или пневматических машин вращательного дей-
ствия.
Широко используются пневматические машины
с возвратно-поступательным движением для обработки
брусками.
Новыми способами механизации чистовой обработки
являются вихревая абразивная обработка плоских и ци-
линдрических поверхностей и виброабразивная доводка
(притирка) конических поверхностей.
Профильные поверхности обрабатываются на уни-
версальных шлифовальных станках с применением спе-
циальных приспособлений.
10. Механизированные инструменты
Механизация слесарно-инструментальных операций
при изготовлении измерительного инструмента и техно-
логической оснастки основывается на применении про-
цесса шлифования, осуществляемого с помощью руч-
П
chipmaker.ru
06.07.2012
ного механизированного инструмента или станочных
приспособлений.
Чистовую обработку слесари инструментальщики
производят с помощью ручных электрических или пнев-
матических машин вращательного действия, где в каче-
стве режущего инструмента используются абразивные
круги. К ручным механизированным инструментам
предъявляется ряд требований: они должны иметь ма-
лую массу, небольшие габариты, быть компактными,
удобными и безопасными в эксплуатации. Пневматиче-
ские машины-(головки) распространены более широко,
чем электрические, так как они менее чувствительны
к перегрузкам и безопаснее в работе.
Для обработки отверстий и пазов малого диаметра
(3...5 мм) целесообразно применять пневматические
шлифовальные машины (головки) турбинного типа
с частотой вращения 10000...60000 об/мин. Шлифова-
ние производят ручным перемещением абразивного кру-
48
га по обрабатываемой поверхности. Для облегченна
работы и повышения качества шлифования используют
различные приспособления. Детали технологической
оснастки можно обрабатывать на рабочем месте слеса-
ря-инструментальщика (рис. II,а и б), а сферические
поверхности — на токарном станке (рис. 11,в).
Машинами с вращательным движением рабочего ин-
струмента трудно обрабатывать узкие пазы, глубокие
сквозные и глухие полости, а также полости с мальм
Рис. 12. Ручные машины с кривошипно-шатунным (а)
и кулачковым (6) механизмами.
радиусом сопряжения боковых граней, дно и боковые
поверхности глухих пазов и полостей. Высокая трудо-
емкость обработки таких поверхностен обусловлена не-
обходимостью получения шероховатости /?а = 0,32...0,02
мкм, что обеспечить шлифованием кругами невозмож-
но, так как на поверхности при этом образуются пря-
молинейные риски, направленные вдоль плоскости вра-
щения круга. Уменьшить шероховатость поверхности
можно обработкой брусками — перемещением их в пер-
пендикулярном направлении — вручную либо с помо-
щью машин с прямолинейным возвратно-поступатель-
ным движением рабочего инструмента.
Такие машины имеют электрический или пневмати-
ческий двигатель вращательного действия. С помощью
кривошипно-шатунного (рис. 12, а) или кулачкового
(рис. 12,6) механизма вращение рабочего вала преоб-
43
chipmaker.ru
06.07.2012
разуется в возвратно-поступательное движение рабочего
инструмента. В машинах с кривошипно-шатунным ме-
ханизмом величина хода инструмента может быть уста-
новлена в пределах 4...8 мм. В связи с тем что в ма-
шине использована червячная передача, число ходов не
превышает 600 в минуту. В машинах с кулачковым
механизмом (рис. 12,6) число ходов достигает 12 000
в минуту. Это объясняет-
ся тем, что вращение ра-
& /7 бочего вала непосредст-
I венно передается кулач-
[онь4 ковому валу и число хо-
<УМ I) дов ₽авно частоте враще-
г Ц Н 'А ния двигателя.
4—у! Обработка брусками
7 на этих машинах имеет
, много общего с процесса-
с | I ми хонингования и супер-
финиширования.
\ Широкое распростра-
нение в инструменталь-
| ных цехах получили элек-
I трические универсальные
I опиловочные и шлифо-
' вальные машины с гиб-
ним валом—так называ-
емые бормашины. На кон-
не гибкого вала установ-
м/'/ лен цанговый патрон, в
котором можно закреп-
лять самые разнообраз-
v ные инструменты — бор-
Рис. 13. Передвижной опиловочно- фрезы, напильники, над-
зачистной станок. фили, абразивные и ал-
мазные головки и др.
Используются бормашины передвижного типа, называе-
мые опиловочно-зачистными станками, а также элек-
трифицированные установки 2УМД, ЗУМД и др.
Передвижной опиловочно-зачистной станок (рис. 13)
состоит из стойки 1 на колесах и вилки 4, на которой
установлен электродвигатель 5. От вала электродвига-
теля с помощью клиноременной передачи вращение пе-
редается ведомому валу 6, к которому присоединен
гибкий вал 7 с цанговым патроном 2, в котором за-
крепляют инструмент 3. Частота вращения гибиого вала
50
1400...6000 об/мин. При необходимости вместо гибкого
вала к электродвигателю может подключаться универ-
сальная шлифовальная головка.
Электрифицированные установки 2УМД и ЗУМД по-
зволяют обрабатывать открытые поверхности, сквозные
и глухие окна различной конфигурации с прямыми и
наклонными поверхностями. Установки комплектуются
приводом, набором рабочих головок, приспособлениями
и инструментом. Привод состоит из электродвигателя
и гибкого вала. В набор головок входят: виброголовка
для возвратно-поступательного движения инструмента
(500...300 дв. ход/мин); прямой патрон для передачи
вращательного движения инструменту; угловой патрон
для передачи вращательного движения инструменту,
расположенному под углом. Частота вращательного
движения может бесступенчато регулироваться в пре-
делах 500... 1300 об/мин. Установка укомплектована
всеми необходимыми режущими инструментами — твер-
досплавными, абразивными и алмазными.
Наличие виброголовки позволяет обрабатывать труд-
нодоступные места деталей брусками различной зер-
нистости. Детали из твердых сплавов (например, из
ВК20) обрабатывают алмазными брусками. Для пред-
варительной обработки поверхностей с шероховатостью
Ra = 0,32...0,63 мкм применяют бруски с зернистостью
16...12 и 100%-ной концентрацией алмазов, а для окон-
чательной с шероховатостью Ra=0,02...0,08 мкм — брус-
ки с зернистостью 4 и 50%-ной концентрацией.
Угловой патрон расширяет возможности обработки
труднодоступных мест.
11. Станки для опиливания и полирования
В инструментальном производстве широко применя-
ются опиловочно-выпиловочные и ленточные станки
для безразмерного шлифования и полирования дета-
лей. Первые служат для обработки замкнутых конту-
ров деталей штампов и приспособлений, которые труд-
но поддаются обработке фрезерованием и долблению,
а вторые — как для предварительной обработки дета-
лей различной конфигурации, так и для чистового по-
лирования поверхностей для получения шероховатости
/?а = 0,040...0,020 мкм.
Опиловочный станок модели 873 широко использу-
ется для обработки фигурных контурных шаблонов,
5t
chipmaker.ru
06.07.2012
на 4. Расстояние между
Рис. 14. Опиловочный ста-
нок модели 873.
скоб и деталей технологической оснастки. В качестве
примера рассмотрим, как обрабатываются на нем вну-
тренние поверхности детали 5. показанной на рис. 14.
Напильник 2 проводят через отверстие стола 3 и от-
верстие детали 5 и хвостовой частью закрепляют в па-
троне, расположенном в верхнем кронштейне 1. Второй
конец напильника вводят в патрон нижнего кронштей-
верхним и нижним кронштей-
нами регулируют перемеще-
нием верхнего кронштейна по
штоку 6 и фиксируют зажим-
ными гайками. Шток 6 полу-
чает возвратно-поступательное
движение от кулисного меха-
низма. Величину его хода
устанавливают регулирую-
щим устройством, а число дви-
жений регулируют включени-
ем разных скоростей передач
на механизме привода. Стол 3
станка имеет поворотное уст-
ройство,. которое позволяет
опиливать поверхности, распо-
ложенные под различными
углами. Обрабатываемая де-
таль 5 подводится к напиль-
нику 2 вручную,
шутренний замкнутый! контур,
то сначала вводят напильник в обрабатываемое отвер-
стие, а затем- закрепляют его в патронах. Положение
напильника по отношению к поверхности стола прове-
ряют угломером. Для осуществления операций выреза-
ния или прорезания узкого паза устанавливают ножо-
вочное полотно, концы которого выполнены так же, как
и у машинных напильников типа I.
Станок имеет, следующую техническую характери-
стику: максимальный ход напильника—100 мм, мини-
мальный— 10 мм, диаметр рабочего стола — 400 мм,
наибольший угол его наклона ±15°, число двойных хо-
дов в минуту — 80...340. При опиливании деталей из
инструментальных углеродистых сталей и чугуна ста-
нок настраивают на 80... 120 дв. ход/мин, а из конструк-
ционных сталей — на 120...160 дв. ход/мин. При обра-
ботке стальных деталей применяют охлаждение суль-
фофрезолом или эмульсией, для чего станок оснащен
Если обрабатывают
Рис. 15. Схемы обработки аб-
разивными лентами.
бачком с насосом и шлангом для подачи охлаждающей
жидкости в зону обработки. Пуск и останов станка осу-
ществляют ножными педалями.
На операцию опиливания детали поступают после
механической обработки на строгальных, долбежных и
фрезерных станках с припуском 0,2...0,3 мм на сторону.
Непосредственно процесс опиливания занимает немного
времени, однако контроль обработанных поверхностей
измерительными инстру-
ментами вызывает необхо-
димость часто останавли-
вать станок.
«Ленточные станки — это
шлифовально - полироваль-
ные станки, работающие с
бесконечной абразивной
лентой. Абразивное шлифо-
вание или полирование с по-
мощью лент во многих слу-
чаях является более произ-
водительным и совершен-
ным процессом, чем другие
виды обработки.
Принципиальные схемы
обработки абразивными
лентами представлены на
рис. 15. Схема контактного
полирования (рис. 15,а), состоящая из ленты 1, роли-
ка 2, натяжного ролика 3 и детали 4, получила наи-
большее распространение. На рис. 15,6 приведена схе-
ма обработки, включающая опорную плиту 5, ленту 1,
натяжной ролик 3, диск 6, деталь 4 и стол 7. В схему
обработки со свободной лентой (рис. 15, в) входят де-
таль 4, лента 1, натяжной ролик 3 и приводной ролик
2, а в схему профильной контактной обработки
(рис. 15, г)—лента 1, ролики 2 и 3 и профильный ро-
лик 3. В большинстве случаев используются контактные
ролики из алюминиевых сплавов, покрытые слоем эла-
стичного материала.
Полирование осуществляют на станках различных
конструкций в зависимости от конструктивных особен-
ностей деталей и целей обработки. Используются как
универсальные, так и специальные ленточные станки.
Универсальные станки применяют по схеме обработки
со свободной лентой,
53
chipmaker.ru
06.07.2012
Производительность процесса и качество полученной
поверхности зависят от-величины удельного давления,
скорости и зернистости ленты. При повышении удель-
ного давления съем металла возрастает, однако стой-
кость ленты уменьшается. При малом удельном давле-
нии (0,35 кгс/см2) происходит быстрое ее затупление,
а при большом (0,9 кгс/см2) на обработанной поверх-
ности образуются прижоги. Высокие производитель-
ность, качество поверхности и стойкость ленты полу-
чают при удельном давлении 0,55...0,75 кгс/см2.
Скорость движения ленты в большинстве случаев
принимают в пределах 10...40 м/с. С увеличением ско-
рости до 25 м/с удельный съем металла возрастает, но
при дальнейшем ее повышении он заметно умень-
шается.
Зернистость ленты определяется требованиями к ше-
роховатости поверхности. При работе лентой зернисто-
стью 50...25 шероховатость поверхности составляет
/?а=1,25 мкм, при зернистости 16 /?а=0,63, а при зер-
нистости 5 Ra = 0,16 мкм. При работе лентой, покрытой
пастами, можно достичь шероховатости /?я--0,02 мкм.
Безразмерное полирование измерительных инстру-
ментов и деталей технологической оснастки произво-
дится на станках с бесконечной абразивной лентой
(рис. 15, в).
Абразивные ленты могут иметь бумажную или тка-
невую основу, которую покрывают абразивными зерна-
ми. Для полировальных работ в основном применяют
эластичные ленты, покрытые не абразивными зернами,
а соответствующими пастами, которые наносят на лен-
ту в процессе обработки (по мере расходования).
Привод и натяжение ленты осуществляются шки-
вом, размещенным внутри станины. Шкив облицо-
ван резиной.
12. Притирочно-доводочные станки
Притирочно-доводочный станок модели 2ПДС пред-
назначен для доводки фасонных отверстий и наружных
поверхностей деталей технологической оснастки состав-
ленных из прямых участков и дуг окружностей Устрой-
ство его такое же, как и опиловочного станка, но дово-
дочные инструменты типа головок могут совершать не
только возвратно-поступательное, но и вращательное
движение,
SA
Доводка на станке обеспечивает требуемую точность
(7-й квалитет) и шероховатость поверхностей до Ra=
=0,1...0,05 мкм. Рабочим инструментом служат ал-
мазные бруски. В качестве охлаждающей жидкости
применяется маслокеросиновая смесь с подачей до
1 л/мин.
Станок модели 2ПДС показан на рис. 16. Основа-
ние стола 1 установлено на вертикально расположен-
ных направляющих станины и
вверх и вниз вращением махо-
вичка 2. На верхней части
основания находится коорди-
натный стол 4. Обе каретки
стола лежат в одной плоско-
сти и перемещаются по шари-
ковым направляющим. Для
доводки поверхностей, распо-
ложенных под углом к базо-
вой поверхности обрабатывае-
мой детали, координатный
стол может наклоняться, при
этом изменяется угол между
рабочей поверхностью стола и
осью шпинделей. Наклон сто-
ла производится вращением
маховичка 3. 4
Перемещение поперечной
каретки координатного стола
может перемещаться
Рис. 16. Притирочно-дово-
дочный станок модели 2ПДС.
осуществляется с помощью
грузов 6, что обеспечивает по-
стоянное оптимальное давле-
ние детали на инструмент. Для
устранения возможных вибраций служат масляные
демпферы 7. Продольная каретка перемещается с по-
мощью ходового винта, вращаемого электродвига-
телем.
Шпиндели крепятся в двух кронштейнах 5, установ-
ленных на общей каретке с цилиндрическими направ-
ляющими. Возвратно-поступательное движение каретки
осуществляется кривошипным механизмом, который по-
лучает вращение через трехступенчатую коробку скоро-
стей от электродвигателя. Число двойных ходов карет-
ки составляет 185, 285 и 320 в минуту. Величина хода
каретки с кронштейнами изменяется бесступенчато пу-
тем изменения положения пальца кривошипа, причем
55
iipmaker.ru
>07.2012 эта операция М0Жет производиться на ходу вращением
маховичка 8.
Станок имеет две пары пневматических и одну пару
механических шпинделей, получающих вращение от
основного электродвигателя через гибкие валики. Пер-
вая пара пневматических шпинделей с двигателями тур-
бинного типа предназначена для легких доводочных
операций и для обработки алмазными инструментами
отверстий малого диаметра. Частота вращения шпин-
делей— от 25 000 до 40 000 об/мин. Вторая пара пнев-
матических шпинделей с двигателями роторного типа
предназначена для более тяжелых работ алмазным ин-
струментом. Частота вращения шпинделей — до
2000 об/мин.
Для доводки криволинейных участков профиля при-
тирами используются малооборотные шпиндели с меха-
ническим приводом от основного электродвигателя.
Частота вращения этих шпинделей — 375, 500 и
720 об/мин.
Доводка на станке осуществляется следующим об-
разом. Деталь, закрепленная на горизонтальном столе
со сквозным отверстием в центре, обрабатывается ал-
мазным инструментом, совершающим возвратно-посту-
пательное и вращательное движения одновременно.
Алмазные инструменты — притиры крепятся в двух вер-
тикально расположенных шпинделях, причем верхний
шпиндель находится над столом, а нижний — под сто-
лом. Поперечное перемещение стола (на инструмент)
, осуществляется с помощью грузов, а продольное (вдоль
инструмента) — механически с помощью электродвига-
теля и ходового винта.
Станок для притирки доводочных плит. Притирка
доводочных плит вручную — работа трудоемкая и дли-
тельная. Осуществление этой операции на специальном
станке не только облегчает труд слесаря, но и сокра-
щает время притирки. Такой станок состоит из станины,
нижнего и верхнего столов, зубчатой передачи, шатун-
но-кривошипных механизмов и подъемного устройства
(рис. 17). Станина имеет продольные призматические
направляющие 8, по которым совершает движение ниж-
ний стол 7. Верхний стол 10, где закреплена притирае-
мая плита 14, перемещается по поперечным направляю-
щим 9 нижнего стола 7. Вторая притираемая плита 15
устанавливается на первой и постоянно прижата пру-
жиной с силой в пределах до 150 кгс. В то время как
S6
1
нижняя плита совершает возвратно-поступательное
движение вместе с нижним и верхним столами, верхняя
плита неподвижна.
От электродвигателя / через клпноременную пере-
дачу 2, сменные зубчатые колеса 4 и зубчатые колеса 3
шатунно-кривошипный механизм 5 сообщает движение
нижнему столу 7 в продольном направлении. Вместе
с этим столом перемещается верхний стол 10 с плитой
14 по направляющим 9. Шатунно-кривошипные меха-
низмы 5, 12 и 13 обеспечивают соответственно продоль-
ное и поперечное взаимно перпендикулярное перемеще-
ние столов 7 и 10. Длина хода столов регулируется пе-
ремещением пальцев кривошипов 6 н 11. В зависимости
от их положения обрабатываемая нижняя плита может
совершать движения по кругу, эллипсу и прямолиней-
ные. Сочетание двух взаимно перпендикулярных движе-
ний нижнего и верхнего столов с равными величинами
хода образует движение нижней плиты по кругу. Изме-
нение длины хода одного из столов приводит к движе-
нию по эллипсу. Прямолинейное движение обеспечи-
вается нахождением пальца кривошипа в центре вилки
одного из кривошипно-шатунных механизмов.
В процессе притирки за один полный оборот вилки
стола переходят из одного крайнего положения в дру-
гое и снова* возвращаются в прежнее. Сменные колеса
изменяют число двойных ходов столов от 20 до 60 в ми-
нуту.
57
chipmaker.ru
06.07.2012
13. Установки для вихресой обработки
При окончательной обработке труднодоступных по-
верхностей измерительных инструментов и деталей тех-
нологической оснастки необходимо обеспечить их шеро-
ховатость Ra = 0,32...0,02 мкм, что может быть получено
дсвпдкой при непрерывном или периодическом измене-
нии направления движения абразивного инструмента.
Раньше такая операция выполнялась слесарями-инстру-
ментальщиками вручную. В настоящее время с целью
механизации чистовых операций применяют вихревую
абразивную обработку, главным образом при доводке
труднодоступных плоских или цилиндрических поверх-
ностей.
При обработке вихревым способом перемещение ин-
струмента (всех точек его рабочей поверхности) дол-
жно осуществляться по одинаковым замкнутым криво-
линейным траекториям, полностью расположенным на
обрабатываемой поверхности. Если доводятся плоские
поверхности, то инструменту необходимо сообщить по-
ступательное движение по круговой траектории или
колебательное движение по замкнутой эллиптической
траектории. При обработке цилиндрических поверхно-
стей каждая точка рабочей поверхности инструмента
должна перемещаться по эллиптической траектории.
Открытые поверхности больших размеров обрабаты-
вают с помощью вихревых шлифовально-полироваль-
ных машин,' где в качестве инструмента используются
абразивные ленты. Промышленность выпускает машины
С-423А с размером абразивного полотна 100X200 мм и
амплитудой вихревого движения 2,5 мм, а также моде-
ли ГД1, ОПМ-2, ОПМ-3 и ОПМ-4. Технические харак-
теристики ручных машин для обработки открытых по-
верхностей приведены в табл. 10.
В настоящее время разработан ряд вихревых уста-
новок для обработки плоских и цилиндрических по-
еерхностей в сквозных и глухих полостях деталей тех-
нологической оснастки.
Вихревая головка с постоянной амплитудой движе-
ния. Головка (рис. 18) с тремя кривошипными валами
предназначена для получения поступательного движе-
ния по плоской круговой траектории. Основным эле-
ментом головки является шатун 10, который установлен
на трех кривошипных валах 9. На этих же валах раз-
мещены балансиры 6, уравновешивающие массы шатуна
58
ТАБЛИЦА 10
Технические характеристики шлифсально-лолировальных машин с вихревым движением инструмента
59
chipmaker.ru
06.07.2012
с инструментом и кривошипных частей алов. Один
из кривошипных валов — ведущий — соединен муфтой
с валом электродвш ателя. На шатуне закреплена дер-
жавка 4, в которой устанавливается сменная оправка 2
с режущим инструментом 1. Плоскостность движения
шатуна обеспечивается тремя парами опорных подшип-
ников скольжения — верхних 5, средних 8 и регулируе-
мых нижних 11. Маховичком 7 осуществляется ручное
наладочное перемещение шатуна. Резиновая диафрагма
3 'защищает механизм установки от попадания метал-
лической стружки и абразивной пыли.
Простота конструкции, статическая и динамическая
балансировка массы шатуна с инструментом позволяют
вести обработку на скоростях резанья до 90 м/мин.
Консольное закрепление инструмента дает возможность
вводить его в глухую полость глубиной до 80 мм. Ми-
нимальные размеры обрабатываемой полости 25X25 мм.
Амплитуда вихревого движения 5 мм.
Вихревая головка предназначена для установки на
верхней площадке заточной головки станка и крепится
на ней болтами. Продольная подача в процессе обра-
ботки осуществляется перемещением стола станка вру ч-
ную, а вертикальная — с помощью маховика вертикаль-
60
ного перемещения заточной головки станка. Попереч-
ная подача производится перемещением стола станка.
Вихревая слесарная машина ВИСМА предназначена
для обработки поверхностей в сквозных и глухих поло-
стях деталей технологической оснастки.
На плите 1 машины (рис. 19) установлены кожух 2
и тиски 3. На панели 4 футляра смонтирован электро-
двигатель, к валу которого присоединен гибкий вал 5
Рис. 19. Вихревая слесарная машина ВИСМА.
с вихревой головкой 6. Включение электродвигателя
производится выключателем 10. На внутренней стороне
боковой поворотной дверцы 8 футляра размещен ком-
плект сменного инструмента 7. В тисках 3 закрепляется
обрабатываемая деталь 9.
Вихревая головка 6 построена по схеме с тремя кри-
вошипными валами, что дает возможность инструменту
осуществлять движение п плоской круговой траекто-
рии. Комплект сменного инструмента состоит из брус-
ков, оправок с брусками, закрепленными между рези-
новыми упорами, надфилей, оправок с абразивной лен-
той и др.
Минимальные размеры полости, обрабатываемой
бруском,— 10X10 мм, а надфилем — 2X10 мм. Макси-
мальная глубина обрабатываемой глухой полости —
ы
chipmaker.ru
06.07.2012
45 мм, а сквозной — 90 мм. Амплитуда вихревого дви-
жения— 2 мм. Скорость резания — 90 м/мин.
Масса машины в комплекте 5 кг, а масса вихревой
головки — 0,8 кг.
Установка для виброабразивнрй доводки. Способ
вибрационной обработки конических поверхностей, раз-
работанный Рижским политехническим институтом,
Рис. 20. Установка для доводки деталей
типа втулок.
используется для доводки и притирки деталей техноло-
гической оснастки.
Установка для виброабразивной доводки деталей
типа конических втулок приведена на рис. 20. Притир 1
закрепляется в цанговом патроне 2, который соединен
с валом <3. В процессе доводки притир 1 совершает вра-
щательные движения вокруг вертикальной оси с помо-
щью вибропривода 4 и осевые (линейные) колебания
(0,1...0,2 мм) вдоль этой оси, создаваемые электромаг-
нитом 5, якорь 6 которого соединен с валом 3. В кор-
пус 7 внбропривода 4 запрессован статор 8, имеющий
62
обмотку 9. В верхней и нижней частях корпуса 7 рас-
положены дисковые пружины 10 с цапфами и подшип-
никами 11, в которых установлен вал 3. На него напрес-
сован ритор 12. С валом ротора соединен блок пружин
13 крутильных колебаний. С помощью поворотного дер-
жателя 14 можно регулировать жесткость пружин,
т. е. настраивать систему на необходимый режим до-
водки.
На рабочую поверхность притира с абразивной па-
стой надевается обрабатываемая деталь 15, к которой
крепится инерционно-нагрузочная приставка, создающая
необходимое давление и силы инерции при осуществле-
нии процесса. Под влиянием сил инерции деталь непре-
рывно вращается по притиру.
В зависимости от формы обрабатываемой поверхно-
сти применяют чугунные, стальные или пластмассовые
притиры. Конструкция их должна обеспечивать компен-
сацию износа их рабочих поверхностей.
Для виброабразивной доводки применяют пасты гу-
стой консистенции, так как процесс происходит при вер-
тикальном расположении обрабатываемых поверхно-
стей. Состав паст, %: алмазный порошок или порошок
из эльбора — 50; смазка универсальная тугоплавкая ЧТ
(консталин)—25; синтетический солидол — 20; олеино-
вая кислота — 5. В зависимости от требуемой шерохо-
ватости поверхности зернистость паст может быть
М4...МЗ. Размеры абразивных зерен должны соответ-
ствовать исходной шероховатости поверхности, чтобы
не было контакта между микронеровностями обрабаты-
ваемой и обрабатывающей поверхностей. Например,
шероховатость поверхности с /?п=0,08...0,16 мкм дости-
гается применением пасты АСМ28. При давлении, рав-
ном 3 кгс/см2, длительность обработки составляет 6 мин.
14. Станки для профильного шлифования
Для профильного шлифования применяют универ-
сальные плоскошлифовальные и круглошлифовальные
станки повышенной точности, профилешлифовальные
станки с ручным и программным управлением и др.
Для изготовления инструмента наиболее удобными
являются плоскошлифовальные станки с продольным
ходом стола 600..800 мм, оснащенные плавно регулиру-
емой гидравлической системой и независимым ручным
продольным и поперечным перемещениями стола.
63
chipmaker.ru
06.07.2012
На точно настроенном плоскошлифовальном станке
с правильно выбранным шлифовальным кругом для чи-
стовой обработки можно получить точность линейных
размеров ±0,01 мм, угловые величины ±Г и шерохо-
ватость поверхности /?а = 0,32...0,16 мкм.
Универсальный плоскошлифовальный станок модели
ЗГ71 повышенной точности с горизонтальным прямо-
угольным столом приведен на рис. 21. Обработка де-
талей производится периферией круга. Простые фасон-
ные детали можно обрабатывать пепрофилированным
Рис. 21. Плоскошлифовальиый станок модели ЗГ71.
и профилированным кругами. К основным узлам стан-
ка относятся станина I, колонка II, крестовый суппорт
III, механизм ручного продольного перемещения стола
IV, механизм продольного реверса стола V, стол VI,
механизм поперечного реверса стола VII и поперечной
подачи VIII, шлифовальная головка IX, механизм вер-
тикальной подачи X и сливной бак XI.
Станина станка представляет собой жесткую короб-
чатую отливку, на верхней части которой закреплены
64
стальные термически обработанные V образные направ-
ляющие. Внутри станины размещены гидроагрегат и
электроаппаратура.
На верхней части колонки установлен редуктор,
предназначенный для ускоренного перемещения шлифо-
вальной головки.
На крестовом суппорте имеются взаимно перпенди-
кулярные направляющие. По верхним направляющим
перемещается стол с рабочей поверхностью 630X200 мм.
Движение в продольном направлении он получает о г
гидравлического цилиндра, расположенного между его
направляющими. В нижней части стола размещены ме-
ханизмы поперечной подачи, продольного перемещения
стола, продольного реверсирования его, а также рас-
пределительная и гидравлическая панели. Шлифоваль-
ная бабка перемещается по направляющим стойки,
установленной на станине.
Шлифовальный круг размером 250x25X75 мм, за-
крепленный на шпинделе, главное движение получает
от электродвигателя с W=2,2 кВт и и=2860 об/мин. Ча-
стота вращения шпинделя — 2700 об/мин, а скорость
резания v = 33,5 м/с. Вертикальную подачу круга можно
производить вручную рукояткой 3 или автоматически
рукояткой 1. Наибольшее вертикальное перемещение
шлифовальной бабки 375 мм.
Поперечная подача стола также может быть ручной
(с помощью маховичка 7) и автоматической (по лим-
бам 8 и 9). Наибольшее поперечное перемещение стола
235 мм. Цена деления лимба ручной подачи равна
0,05 мм, а автоматической—0,01 мм. Продольная подача
стола может быть ручной и автоматической от гидрав-
лической системы. Наименьшее перемещение стола —
70 мм, а наибольшее — 710 мм. В механизме ручного
продольного перемещения предусмотрена блокировка,
которая автоматически отключает зубчатое колесо от
зубчатой рейки при установке рукоятки // в положение
«Пуск стола». При ручном перемещении стола в момент
работы гидропривода рукоятка 11 должна быть в поло-
жении «Разгрузка гидропривода».
Механизм продольного реверса стола обеспечивает
переключение золотника реверса при крайних положе-
ниях стола, которые устанавливаются в зависимости от
длины обрабатываемых деталей с помощью упоров 4.
Органы управления станка: 1—рукоятка установки
величины автоматической вертикальной подачи; 2— ру-
3 Зак. № 784
6J
1 chipmaker.ru
J06.07.2012
коятка
3 — ма:
крана регулирования подачи рабочей жидкости;
овичок ручной вертикальной подачи; 4 — упоры
продольного реверса стола; 5— рукоятка скорости дви-
жения стола; 6 — рукоятка ручного продольного ревер-
сирования стола; 7 — маховичок ручной поперечной по-
дачи стола; 8 — лимб микрометрической поперечной по-
дачи стола; 9 — лимб установки величины автоматиче-
Рис. 22. Схемы шлифования угловых уча-
стков профиля плоским кругом.
ской поперечной подачи; 10 — кнопка включения и ре-
версирования поперечной подачи; 11 — рукоятка «Пуск
стола», «Стоп стола» и «Разгрузка гидропривода»; 12—•
рукоятка ручного продольного реверсирования стола;
13— кнопка «Пуск шпинделя»; 14— кнопка «Все
стоп»; 15 — кнопка-переключатель магнитной плиты;
16 — барабанный переключатель ускоренного переме-
щения шлифовальной головки; 17—кнопка «Стоп гид-
ропривода»; 18 — кнопка «Пуск» гидропривода; 19 —
лампочка сигнализации «Станок включен»; 20 — пере-
и
ключатель освещения; 21 — переключатель режима ра«
боты «С плитой» и «Без плиты»; 22 — вводный пакет-
ный выключатель.
Как уже отмечалось, на плоскошлифовальных стан-
ках можно обрабатывать фасонные детали непрофили-
рованным, т. е. плоским, кругом. Им обрабатывают по-
верхности, профиль которых образован прямыми лини-
ями, в тех случаях, когда шлифуемую поверхность мо-
жно совместить с периферией или торцем шлифоваль-
ного круга. Для этой цели применяют специальные
приспособления.
На рис. 22 приведены схемы обработки на плоско-
шлифовальном станке углсгых участков профиля пло-
ским кругом с помощью синусного кубика (рис. 22,а),
синусной линейки (рис. 22,6), синусных центров
(рис. 22,в), синусного магнитного столика (рис. 22,г),
приспособлений для шлифования многогранных деталей
(рис. 22, д), синусных магнитных призм (рис. 22, е).
Непрофилированным кругом можно обработать
с одной установки любой незамкнутый профиль инстру-
мента (детали), составленный из прямых линий и дуг
окружностей, с помощью универсального приспособле-
ния для координатного шлифования. При использова-
нии копирных приспособлений можно обрабатывать
замкнутый профиль детали или отдельные криволиней-
ные участки ее профиля.
Шлифование профилированным кругом является
одним из распространенных способов воспроизведения
фасонных поверхностей.
Для расширения технологических возможностей пло-
скошлифовальных и круглошлифовальных станков их
оснащают оптическими устройствами, с помощью кото-
рых увеличенный контур детали и круга проецируется
на экран. Оптическая система закрепляется на столе
станка и перемещается вместе с деталью.
Станки для обработки профилей круглых деталей.
Шлифование цилиндрических деталей со сложным про-
филем можно осуществлять на универсальных кругло-
шлифовальных станках (рис. 23), где передняя бабкет
1 и юловка 13 с шлифовальным кругом могут повора-
чиваться вокруг вертикальной оси и устанавливаться
под любым углом с точностью ±5'. Поскольку круг
установлен под углом, наклонные участки профиля
можно обрабатывать его периферией или боковыми
сторонами без профилирования.
67
chipmaker.ru
। 06.07.2012
Рис. 23. Круглошлнфовальный станок.
Станок имеет передвижной упор 4 ограничения про-
дольного перемещения стола, подставку 5 для конце-
вых мер длины, индикаторный указатель 6 продольного
перемещения стола, заднюю бабку 10. Органами управ-
ления являются: рукоятка 2 реверса стола, рукоятка 3
упора, маховик 7 продольной подачи стола, маховик 8
механизма подачи шлифовальной бабки, рукоятка 9 пе-
реустановки лимба врезной подачи шлифовальной баб-
ки, рукоятка 11 отвода пиноли задней бабки и руко-
ятка Г2 зажима пиноли задней бабки.
Станок имеет бесступенчатое регулирование частот
вращения детали. Он снабжен балансировочным меха-
низмом, укрепленным на фланце круга. Очистка охлаж-
дающей жидкости от металлической стружки и абразив-
ной пыли производится с помощью магнитного сепара-
тора.
Обработка профиля у деталей небольшого диаметра
осуществляется на специализированных станках с дву-
сторонней шлифовальной головкой.
Модернизированные универсально-заточные станки
типа ЗА64М удобны тем, что имеют поворотную шли-
фовальную головку с двусторонним шлифовальным
шпинделем и поворотный стол. Обработку деталей на
них рекомендуется осуществлять кругами диаметром
250 мм, чтобы круг выступал за пределы шлифоваль-
ной головки. Частоту вращения шпинделя следует сни-
жать до 1900—2000 об/мин. Станок необходимо осна-
стить передней бабкой с приводом вращения детали и
задней бабкой с центром.
Профильное шлифование можно осуществлять и на
резьбошлифовальных станках. Их применяют в тех
случаях, когда профиль шлифуется на небольшую глу-
бину и имеет маленькие радиусы закругления с жест-
кими допусками. Шлифование производят кругом срав-
нительно большого диаметра, дольше сохраняющим
острые кромки.
На резьбошлифовальных станках можно обрабаты-
вать и плоские детали при наличии приспособления
с возвратно-поступательным движением стола.
Профилешлифовальный станок модели 395М пред-
назначен для обработки сложных наружных профилей
пуансонов, составных матриц и других подобных дета-
лей любого профиля.
Метод обработки профиля основан на визуальном
совмещении контура обрабатываемой детали, увели-
69
chipmaker.ru
06.07.2012
чснного в 50 раз специальной оптической системой и
спроецированного на экран, с чертежом заданного про-
филя, вычерченного на прозрачной кальке с увеличе-
нием в 50 раз и закрепленного на экране.
Оптическая схема профилешлифовального станка
модели 395М показана на рис. 24. От источника света
1 лучи падают на наклонно установленный отражатель
2, который направляет их на обрабатываемую деталь 3.
Рис. 24. Схема оптического профилешлифовального стан-
ка модели 395М.
От детали пучок лучей отражается в обратном направ-
лении, проходит через щель 4 в отражателе и систему
увеличения 5 и проецируется в прямом рабочем изобра-
жении на зеркало 6, которое отражает лучи на стек-
лянный экран 7. Чертеж закрепляется между экранны-
ми стеклами. Профиль 8 обрабатываемой детали прое-
цируется в виде резкого темного изображения на ярко
.освещенном экране.
Путем снятия припуска 9 получают профиль детали
до 7-го квалитета с шероховатостью обработанной по-
верхности Ra= 1,25—0,63 мкм.
Обработка осуществляется при перемещении шли-
фовального круга 10 по двум взаимно перпендикуляр-
ным координатам за счет движения двух суппортов
шлифовальной головки вручную или механически. По-
мимо вращательного и двух поступательных перемеще-
ний в горизонтальной плоскости шлифовальный круг
70
имеет возвратно-поступательное движение, что обеспе-
чивает обработку профиля по всей высоте детали.
Деталь устанавливается на станке так, чтобы по
всему контуру или его части, подлежащей обработке,
оставался припуск. Детали, изображение профиля ко-
торых не помещается на экране, шлифуются по участ-
кам. Переход от одного участка к другому осущест-
вляется за счет перемещения суппорта стола, на кото-
ром закреплена деталь.
В тех случаях, когда по одному чертежу обрабаты-
ваются повторяющиеся профили, перемещение суппортов
стола контролируется с помощью концевых мер длины.
Когда же на соседнем участке шлифуется профиль иной
конфигурации, чем предыдущий, чертеж-калька пере-
двигается или заменяется, причем на новом участке
чертежа или на новом чертеже должна быть линия уже
обработанной части профиля, являющаяся началом но-
вого участка. В этих случаях перемещение суппортов
стола контролируют путем совмещения части контура
обработанного участка профиля с линией чертежа.
Станок дает возможность обрабатывать детали, не
снимая их со стола, со значительными размерами про-
филя, вписывающегося в прямоугольник 150X60 мм.
Правка кругов. Метод копирования позволяет осу-
ществлять профильное шлифование на универсаль-
ном оборудовании, например на плоскошлифовальных
станках высокой точности с прямоугольным столом и
горизонтальным шпинделем.
Точность обработанных поверхностей при профиль-
ном шлифовании зависит от точности правки шлифо-
вальных кругов, которые профилируют алмазами или
роликами. Профилирование алмазами производится
с помощью различных приспособлений. Имеются при-
способления для профилирования только наклонных
или только дуговых участков, а также универсальные,
которые профилируют как наклонные, так и дуговые
участки. Рассмотрим некоторые из приспособлений.
Для профилирования круга по дуге окружности при-
меняют приспособления, у которых острие алмаза сме-
щено относительно оси алмазодержателя на величину
заправляемого радиуса. Алмаз устанавливают с по-
мощью калиброванной оправки и концевых мер. Поря-
док правки круга следующий. Основанием 1 (рис. 25)
приспособление устанавливают на стол шлифовального
станка. Алмаз 5, закрепленный винтом 6 в алмазодер-
71
chipmaker.ru
06.07.2012
жателе, подводят к калиброванной оправке 4 диамет-
ром d В этом положении алмазодержатель закрепляют
винтом 7. Зная радиус профиля круга, определяют ве-
личину блока концевых мер: h = df2±R, где d — диа-
метр калиброванной оправки, a R— радиус шлифуемой
поверхности, в мм. Если круг должен иметь вогнутость,
принимают знак «+», если выпуклость — знак «—».
Блок концевых мер устанавливают между кольцом
8 и плоскостью стойки 3. После этого кольцо 8 закреп-
ляют, винт 7 ослабляют и алмазодержатель 9 отводят
Рис. 25. Приспособление для правки круга по
дуге окружности.
назад для удаления блока концевых мер и калибро-
ванной оправки 4. Затем алмазодержатель перемещают
до соприкосновения торца кольца 8 с плоскостью стой-
ки 3 и закрепляют винтом 7.
Приспособление подводят к поверхности круга и,
поставив алмаз перпендикулярно его образующей, гай-
кой 2 закрепляют стойку 3. Вначале праьят круг по
цилиндру до получения ровной поверхности. Затем
острие алмаза устанавливают посредине круга. В этом
положении стол фиксируют упором 10. Для профилиро-
вания круга ослабляют гайку 2 так, чтобы стойка 3
свободно вращалась. Поворачивая стойку с алмазом за
рукоятку 11 и сообщая алмазу поперечную подачу,
производят профилирование круга по дуге окруж-
ности.
п
Рис. 26. Универсальное приспо-
собление для правки круга.
Универсальное приспособление, показанное на
рис. 26, предназначено для профилирования кругов
с различным сочетанием прямых и Дуговых участков,
а также одноименных и разноименных дуг. На основа-
нии 1 располагается поворотная каретка 2, в пазах ко-
торой может перемещаться суппорт 3. По верхнему вы-
ступу суппорта передвигаются салазки 4 со стойкой 5,
несущей алмазодержатель 12. В центральном положе-
нии салазки 4 фиксируются штифтами 8. При выдвину-
тых штифтах салазки и алмазодержатель могут свобод-
но перемещаться в обе сто-
роны от центрального поло-
жения. Поворотная часть
приспособления может быть
закреплена в требуемом по-
ложении или свободно вра-
щаться с помощью рукоят-
ки 6.
Профилирование кругов
производится по элементам.
Для профилирования дуго-
вых участков алмазодержа-
тель 12, закрепленный в
стойке 5, вместе с салазка-
ми 4, суппортом 3, который
застопорен штифтами 8 и
винтами 13, и поворотной
кареткой 2 с помощью ру-
коятки 7 получает враща-
тельное движение относи-
тельно основания 1 приспособления. Радиус дуги уста-
навливается суппортом 3 путем измерения микромет-
ром расстояния между штифтом 9 на каретке 2 и план-
кой 10 на суппорте. Если это расстояние будет равно
постоянной величине данного приспособления, напри-
мер 75 мм, а алмазодержатель 12 будет установлен по
шаблону 11, то величина радиуса R будет равна нулю.
Если суппорт сместить вперед на размер 75 — R, то
приспособление будет настроено для профилирования
на Kpyie вогнутого дугового участка профиля. При об-
ратном смещении суппорта на величину 75+/? будет
осуществляться правка дуги выпуклого профиля.
Профилирование прямолинейных участков произво-
дится возвратно-поступательным перемещением сала-
зок 4. Для профилирования прямых участков круга.
73
chipmaker.ru
06.07.2012
наклоненных к оси профиля, суппорт 3 устанавливают
в исходное положение, а каретку 2 на угол 90° — а и
фиксируют стопорной рукояткой 6.
15. Приспособления для закрепления деталей
при профильном шлифовании
Существует множество приспособлений и устройств
для закрепления деталей при обработке на шлифоваль-
ных станках. Рассмотрим наиболее распространенные.
Магнитные приспособления в виде плит, блоков и
призм широко применяют при обработке на плоскошли-
фовальных станках. Это наиболее простые и удобные
приспособления: обрабатываемая деталь опорной пло-
скостью прижимается к . магнитной плите, а остальные
ее плоскости доступны для обработки, так как на них
нет никаких зажимных устройств. В зависимости от
источника энергии магнитные приспособления подраз-
деляют на две ipvnnbi — электромагнитные и с посто-
янными магнитами.
Электромагнитная плита (рис. 27, а) состоит из кор-
пуса 4, сердечника 5, обмотки 3, верхней (латунной или
бронзовой) плиты 1 и пластин 8 и 9, изготовленных из
магнитного железа Армко. Пластины проходят через
пазы и отверстия в плите 1, примыкают к сердечнику 5
и образуют полюсные наконечники. Электрический ток,
проходя через iитки обмотки, создает в ней магнитно-
силовой ток, который прерывается перемычками, нахо-
дящимися в верхней плите 1 между пластинами 8 и 9.
Если установить на плиту стальную деталь, то магнит-
но-силовой поток замыкается и деталь притягивается
к поверхности плиты с силсй примерно 10...12 кгс/см2.
Чтобы обеспечить водонепроницаемость приспособ-
ления при использовании охлаждающей жидкости, про-
межутки между плитой, перемычками и выходами на-
конечников заполняют оловом и запаивают. Токопро-
водящий шнур защищают резиновой трубкой. На конце
его устанавливают штепсельную вилку 7 с водонепро-
ницаемым контактом. В плиту шнур 12 проходит через
ввод 10. В месте контакта шнура 12 и ввода имеется
резиновое уплотнение 11, зажимаемое гайкой 6. Для
установки деталей и приспособлений к плите прикреп-
лены упорные планки 2 и 13.
Включение и выключение приспособления осущест-
вляются поворотом рукоятки переключателя.
<4
A-A
chipmaker.ru
06.07.2012
Плиты с постоянными магнитами отличаются тем,
что, будучи однажды намагничены, устойчиво сохра-
няют это свойство в течение нескольких лет. Они не за-
висят от источника электрического тока, что расширяет
технологические возможности их применения и упро-
щает уход за ними.
Магнитная плита с постоянным магнитом показана
па рис. 27,6. К корпусу 1 прикреплены нижняя 10 и
верхняя 11 плиты. В верхнюю плиту вставлены пласти-
ны 8 из железа Армко, изолированные слоем 4 магни-
то-непроницаемого материала. Внутри корпуса распо-
ложен подвижный магнитный блок, который состоит из
набранных в определенной последовательности постоям
ных магнитов 5, пластин из железа Армко и диамаг-
нитных прокладок 7, скрепленных двумя латунными
шпильками 14.
При повороте рукоятки 15 вниз магнитный блоке по-
мощью сектора 12 и рейки 13 перемещается зправо.
В этом случае пластины 6 блока совпадают с пластина-
ми 8 верхней плиты. Магнитно-силовой поток, выходя-
щий из магнитов 5, проходит через верхнюю плиту //и
установленную на ней деталь, пластины 8 и 6, замы
кается через нижнюю плиту 10 и притягивает обраба-
тываемую деталь к верхней плите. При повороте руко-
ятки 15 вверх магнитный блок перемещается влево до
упора 3, магнитный поток замыкается через пластины
8 и 6, минуя обрабатываемую деталь, которая легко
снимается с плиты. Для установки деталей и приспо-
соблений плита оснащена боковой 9 и передней 2 план-
ками.
При обработке деталей с выступами, которые на
плоской магнитной плите закрепить невозможно, при-
меняют магнитные блоки (рис. 28,а). В этом случае
выступы деталей размещаются в соответствующих
углублениях блоков. Деталь устанавливают на два,
а при необходимости на четыре блока и затем вклю-
чают магнитную плиту. Магнитный силовой поток про-
ходит через блоки и деталь и закрепляет ее.
Магнитные блоки состоят из пластин латуни (3) и
железа Армко (/ и 2), скрепленных латунными заклеп-
ками. Блоки необходимо точно обрабатывать: их сто-
роны должны быть параллельны, а соответствующие
размеры блоков из одного набора должны отличаться
с точностью 0,01 мм.
При обработке наклонных участков профилей дета-
76
лей используют магнитные призмы (рис. 28,6). Призма
также состоит из пластин латуни и железа Армко,
скрепленных латунными заклепками 6. Она может
быть изготовлена в виде латунного корпуса 4, в распо-
ложенные в шахматном порядке отверстия которого за-
прессованы сердечники 5 из железа Армко. Угол между
сторонами 7 и 8 призмы должен быть выдержан с точ-
ностью 90°±30/, а угол между основанием призмы и
стороной 7 чаще всего равен 15, 30, 45 или 60°±30'.
Пример шлифования одной из сторон шаблона, рас-
положенной под углом а, приведен на рис. 28, в. Приз-
му 2 помещают на магнитную плиту 1, а в ее вырез
Рис. 28. Магнитные блоки и призмы.
устанавливают лекальные тиски 5, в губках которых
закреплен шаблон 4, обрабатываемый шлифовальным
кругом 3 на плоскошлифовальном станке.
Лекальные тиски. При шлифовании доводочных по-
верхностей шаблонов, а также прямолинейных участ-
ков профиля применяют лекальные тиски, отличающи-
еся высокой точностью изготовления (рис. 29).
Неподвижная губка 5 тисков и выступ 6 (рис. 29,а),
в который запрессована гайка для винта /, составляют
одно целое с корпусом 2. Подвижная губка 3 переме-
щается с помощью винта по направляющим, имеющим
форму ласточкина хвоста. Боковые поверхности выпол-
няются строго перпендикулярно основанию и парал-
лельными между собой, а зажимные плоскости губок —
перпендикулярно боковым поверхностям и основанию
тисков. Все стороны лекальных тисков обработаны под
углом 90°±30/, поэтому на шаблонах можно шлифо-
вать взаимно перпендикулярные боковые поверхности.
Прямолинейные поверхности шаблонов шлифуют
77
chipmaker.ru
06.07.2012
следующим образом. Блок шаблонов закрепляют в губ-
ках тисков винтом. После этого тиски устанавливают
на магнитной плите основной плоскостью и шлифуют
поверхность 1 (рис. 29,6), затем тиски поворачивают
на 90е и шлифуют поверхность 2.
В основании тисков имеются резьбовые отверстия для
крепления их к различным приспособлениям Мерный
Рис. 29 Лекальные тиски.
штифт 4 (см. рис. 29, а) служит для проверки положе-
ния обрабатываемой поверхности шаблона.
Синусные приспособления. Г1ри изготовлении мери-
тельного инструмента и оснастки применяют синусные
приспособления различных конструкций. Для установки
деталей с наклоном обрабатываемой поверхности
к основанию псд разными углами используют синусные
линейки в сочетании с угольником или центровым при-
способлением, синусный электромагнитный столик, си-
нусные центры с делительным устройством. У всех си-
нусных приспособлений 1 плоскость, на которой закреп-
ляется деталь, устанавливают под необходимым углом
с помощью концевых мер длины 3 (рис. 30, а), образу-
ющих вт ртика тьный катет треугольника с гипотенузой
78
Рис. 30. Слесарные приспособления:
схема установки синусной линейки; б — синусный кубик; в»- трехповоротный синусный столик.
chipmaker.ru
06.07.2012
L мм. Основная формула настройки синусной линейки
следующая:
h
sin “ = “£-»
где а — угол установки, °;
h — размер блока концевых мер длины, мм;
L — расстояние между осями роликов 2, мм.
Синусный кубик (рис. 30,6) широко исполь-
зуется при изготовлении угловых шаблонов. Кубик
представляет собой четырехгранную стальную или чу-
гунную призму, все плоскости которого обработаны
точно под углом 90° друг к другу. В основной плоско-
сти кубика растачивается несколько отверстий, в кото-
рые впрессовываются втулки. В них могут вставляться
пальцы. Отверстия расположены в такой комбинации,
что если на две втулки наложить линейку, то она обра-
зует с опорной плоскостью кубика угол 0, 30 или 45°.
Обрабатываемый шаблон базовой поверхностью
опирается одним концом на втулку (или палец), а дру-
гим— на блок концевых мер длины, помещенный ме-
жду шаблоном и второй втулкой (или пальцем). Кубик
с закрепленным на ней шаблоном устанавливают на
магнитную плиту плоскошлифовального станка и обра-
батывают, при этом углы наклона выдерживают с точ-
ностью до ±3", а линейные размеры — до 7-го квали-
тета.
Синусный столик. Для обработки измеритель-
ных инструментов под заданными углами применяют и
универсальный трехповоротный синусный столик с элек-
тромагнитной плитой (рис. 30, е). В нижней плите 1
столика имеются выемки, в которых на расстоянии
200±0,005 мм друг от друга закреплены два ролика 2.
На верхней части плиты 1 в проушину вставлена ось 3,
вокруг которой на любой угол ₽ поворачивается пли-
та 4. Заданный угол поворота этой плиты устанавли-
вается с помощью концевых мер длины 5. На верхней
части плиты 4 в проушину вставлена ось 6, вокруг ко-
торой вместе с электромагнитной плитой 8 поворачи-
вается плита 7. На заданный угол поворота а она уста-
навливается также по концевым мерам длины 9. Роли-
ки 2 служат для расположения синусного приспособле-
ния под углом относительно направления движения
продольной подачи стола. Обрабатываемую деталь 10
устанавливают относительно упорного угольника на
плите 8. Для контроля размеров обрабатываемых по-
верхностей используют технологические пальцы II и 12.
Обработка ведется на плоскошлифовальном станке мо-
делей 377 IM, 3710В, 3710 и ЗБ715
Универсальные приспособления. Для шлифования
шаблонов и деталей с незамкнутым контуром, состав-
ленным дугами окружностей и прямолинейными участ-
ками, сопряженными друг с другом под различными
углами, применяют универсальные приспособления. Для
Рис. 31. Универсальное приспособление.
всех многочисленных конструкций таких приспособле-
ний характерно наличие крестовидного суппорта и де-
лительного диска.
Одна из конструкций приспособления приведена на
рис. 31. В корпусе 1 помещен шпиндель 2, на переднем
конце которого смонтирован крестовидный суппорт,
обеспечивающий перемещение детали в системе прямо-
угольных координат. Он состоит из планшайбы 4 и на-
правляющих 5 и 8. По последним во взаимно перпенди-
кулярных направлениях могут перемещаться салазки 6
и 7. Обрабатываемая деталь закрепляется на уголь-
нике 9. На заднем конце шпинделя смонтирован дели-
тельный диск 3 с четырьмя роликами 11, расположен-
ными на равных расстояниях по окружности диаметром
100 или 200 мм. Оси этих роликов совмещены с направ-
ляющими крестовидного суппорта. Суппорт и шпиндель
жестко связаны с делительным диском. Посредством
червячной передачи 10 шпиндель с суппортом и диском
можно поворачивать вокруг оси приспособления.
8Г
chipmaker.ru
06.07.2012
Приспособление устанавливается на стол плоско-
шлифовального станка. Расстояние от плоскости стола
станка до оси вращения приспособления является ис-
ходным размером для всех отсчетов при обработке про-
филя инструмента.
Координатное устройство служит для совмещения
центров обрабатываемого инструмента (шаблона)
с осью вращения и отсчетов линейных размеров, а де-
лительный диск используется для точных угловых пере-
мещений.
Дуговые участки инструмента обрабатывают при
возвратно-поступательном ходе стола, вращении коор-
динатного устройства вокруг оси и вертикальной пода-
че шлифовального круга. Прямолинейные участки об-
рабатывают при поперечной подаче. В данном приспо-
соблении можно последовательно обрабатывать различ-
ные дуговые и прямолинейные участки профиля с од-
ной установки детали. Это обеспечивает высокую точ-
ность обработки профиля и освобождает слесаря-инст-
рументальщика от затрат времени на перестановку ин-
струмента и последующую выверку обрабатываемых
участков.
Профили шаблонов и калибров шлифуют мягкими
кругами на керамической связке зернистостью 25...6. При
обработке вогнутых дугообразных профилей шлифо-
вальный круг заправляется по радиусу, примерно рав-
ному половине радиуса дуги профиля.
Износ шлифовального круга практически не оказы-
вает влияния на точность обрабатываемого профиля,
так как все размеры отсчитываются от оси вращения
шпинделя с помощью концевых мер длины.
Контроль при шлифовании на универсальном при-
способлении сводится к определению высоты располо-
жения обрабатываемой поверхности относительно оси
вращения, а также измерению углового перемещения
по синусному делительному диску. Для контроля
испсльзуются концевые меры длины и индикатор.
ТЕХНИЧЕСКИЕ
ИЗМЕРЕНИЯ
ГЛАВА
'V
Измерительные средства, используемые в машино-
строении и приборостроении, разделяются на три основ-
ные группы: меры, измерительные приборы и инстру-
менты, калибры.
16. Меры
Мерами называют средства измерения, воспроизво-
дящие либо единицу измерения, либо ее кратное или
дробное значение. К мерам относятся штриховые мас-
штабные линейки, транспортиры, плоскопараллельные
меры длины, угловые меры. По конструктивным при-
знакам меры делят на штриховые и концевые. У штри-
ховых мер размер, выраженный в заданных единицах,
определяется расстоянием между штрихами, а у конце-
вых— между поверхностями.
Штриховые меры применяют для непосредственного
измерения длин и углов. К штриховым мерам длины
относят измерительные линейки, складные метры и ру-
летки.
Измерительные линейки выпускаются по
ГОСТу 247—58 из стальной пружинной термообрабо-
танной ленты длиной 150, 300, 500 и 1000 мм. Шкала
линеек имеет цену деления, равную 0,5 или 1 мм.
К линейкам можно отнести и стальные метры, кото-
рые состоят из нескольких одинакового размера линеек
(звеньев), шарнирно соединенных между собой. На
звеньях имеется шкала с ценой деления 1 мм; санти-
83
chipmaker.ru
06.07.2012
метровые деления разделяются более длинными и утол-
щенными линиями. Длина складных метров равна 1 и
реже 2 м, длина звена — 100 мм. Точность измерения
складными метрами составляет 1 мм, доли миллимет-
ров определяются на глаз. Складные метры изготовля-
ют из холоднокатаной стальной ленты марки У7 или У8.
Рулетки предназначаются для измерения значи-
тельных длин, когда не требуется большая точность.
Рулетка представляет собой стальную или матерчатую
ленту, помещенную в пластмассовый или металлический
футляр. На ленте нанесена штриховая шкала с милли-
метровыми, сантиметровыми, дециметровыми и метро-
выми делениями. По ГОСТу 7502—69 рулетки изготов-
ляют длиной 1. 2, 5, 10, 20, 30 и 50 м.
Транспортиры служат для измерения углов,
если не требуется высокой точности измерения. Они
представляют собой полные или половинчатые диски
с пределами измерения соответственно 360 или 180°.
Цена деления транспортиров равна 0,5 или Г.
Концевые меры длины. Плоскопараллельные конце-
вые меры длины предназначены для передачи разме-
ров от эталона длины основной световой волны к де-
тали или к изделию — для хранения и передачи еди-
ницы длины, проверки и градуировки различных мер и
приборов, контроля калибров, деталей штампов и при-
способлений, для точных разметочных и координатно-
расточных работ, наладки станков и т. п.
ГОСТ 9038—73 распространяется на плоскопарал-
лельные концевые меры длины (рис. 32,а), имеющие
форму прямоугольного параллелепипеда или прямого
кругового цилиндра с двумя плоскими взаимно парал-
лельными измерительными поверхностями.
Концевые меры длины поставляются в виде наборов
и в виде отдельных плиток всех классов. ГОСТом
9038—73 предусмотрен 21 набор, в том числе 1 набор
защитных мер. Каждый набор содержит разное коли-
чество плиток — от 7 до 112 шт. Номинальные размеры
концевых мер длины имеют градацию: 0,001; 0,01; 0,1;
0,5; 10; 25; 50; 100 или 1000 мм. Наибольшее распро-
странение в инструментальном производстве нашли на-
боры № 1, 2 и 3.
ГОСТ 13581—68 предусматривает также 8 наборов
концевых мер из твердого сплава, в том числе 2 набора
защитных мер. В этих наборах содержится от 4 до 112
плиток.
и
Измерительные поверхности концевых мер всех клас-
сов с номинальными размерами более 0,4 мм должны
иметь шероховатости поверхности не ниже /?г=0,50..
0,025 мкм. Высокий класс шероховатости измеритель-
ных поверхностей необходим для осуществления их
притираемости.
Притираемостью концевых мер называется их свой-
ство прочно сцепляться между собой (рис. 32,6) или
с плоскими кварцевыми и стеклянными пластинами при
надвигании или прикладывании одной меры на другою
Рис. 32. Плоскопараллельные концевые меры
длины (а) и притирка двух плиток (6)
или меры на пластину. Пользуясь этим свойством, мо-
жно соединить плитки в блоки размером, равным сумме
размеров плиток, входящих в блок.
По точности изготовления концевые меры длины
разделяют на 4 класса: 0-й, 1-й, 2-й и 3-й. Высшим
классом точности является нулевой. Наборы этого
класса считаются образцовыми и применяются для про-
верки концевых мер длины 1-го и 2-го классов точно-
сти путем их сравнения в точных измерительных при-
борах. Наборами 1-го класса точности пользуются для
проверки калибров и установки измерительных прибо-
ров в лабораториях. Меры 2-го и 3-го классов точности
служат для проверки калибров и установки инструмен-
тов и приборов в цеховых контрольных пунктах и на
рабочем месте.
8S
chipmaker.ru
06.07.2012
Область применения концевых мер может быть рас-
ширена при использовании специальных наборов при-
надлежностей (державок и боковиков). Принадлежно-
сти (ГОСТ 4119—76) предназначены для закрепления
набранных в блоки концевых мер длины, что обеспечи-
вает удобное пользование ими при измерении и прове-
дении точных разметочных работ.
Чтобы блок заданного размера состоял из возможно
меньшего количества плиток, их подбирают путем вы-
читания последнего знака. Например, при составлении
из набора № 3 блока размером 93,475 мм производится
следующий расчет, мм:
Набираемый размер................. 93,475
Первая плитка.......................1,005
Остаток.................92,47
Вторая плитка.......................1,47
Остаток . ..............91,00
Третья плитка ......................1,00
Остаток.................90,00
Четвертая плитка...................90,00
Отобранные для составления блока плитки очищают
от смазки ватой, промывают бензином и затем насухо
вытирают чистой полотняной салфеткой. Плитки соби-
рают по одной, для чего берут две плитки и совмещают
их мерительными поверхностями с одного угла, плотно
прижимая друг к другу пальцами и перемещая относи-
тельно друг друга до полного контакта рабочих поверх-
ностей. В такой же последовательности притирают
к двум первым третью плитку, а к ней — четвертую.
Обращаться с концевыми мерами длины нужно
крайне осторожно: их нельзя брать руками за измери-
тельные поверхности, подвергать ударам, нагреванию,
царапать.
При работе с блоком концевых мер длины для пре-
дохранения их от быстрого износа и повреждения необ-
ходимо применять защитные концевые меры. После
работы блок следует разобрать, плитки промыть бензи-
ном, тщательно протереть замшей или чистой тряпкой
и положить в соответствующие ячейки футляра набора.
При длительном хранении плитки смазывают техниче-
ским вазелином.
66
Угловые меры, предназначенные для измерения
углов, подразделяются на две группы: угловые плитки
и угольники.
Угловые плитки (ГОСТ 2875—75), имеющие
форму прямых призм, служат для хранения и пере-
дачи единицы плоского угла, для проверки и градуи-
ровки угломерных приборов и угловых шаблонов, а так-
же для контроля угловых деталей.
Призматические угловые меры изготовляют различ-
ной конфигурации: трехгранные (рис. 33, а) и четырех-
гранные (рис. 33,6) плитки, шестигранные (рис. 33, в)
и многогранные призмы. Наибольшее распространение
Рис. 33. Угловые меры.
получили трехгранные и четырехгранные плитки. Пер-
вые имеют один острый рабочий угол а и применяются
для угловых мер с углами от 0 до 79°. Вторые изготов-
ляются с четырьмя рабочими углами (а, ₽, * и 6) и
используются для угловых мер с углами от 80 до 100°.
Наборы угловых мер позволяют измерять углы в пре-
делах от 0 до 360°.
По точности изготовления угловые меры выпускают-
ся трех классов: 0-го, 1-го и 2-го. Допустимые откло-
нения рабочих углов для 0-го класса мер составляют
±3", для 1-го класса ±10" и для 2-го класса ±30".
Измерительные поверхности угловых мер, так же как и
концевых, обладают способностью притираться.
В соответствии с ГОСТом 2875—75 угловые меры
выпускаются наборами и отдельными плитками. Стан-
дартом предусмотрены наборы: № 1—93 плитки; № 2—
33; № 3—8; № 5—7; № 6—24; № 7—3 плитки и
№ 8 — набор принадлежностей.
К наборам из 93 и 33 мер прилагаются лекальная
линейка, комплект принадлежностей для крепления мер
и лекальной линейки в блоках и отвертка. Для боль-
87
chipmaker.ru
06.07.2012
шей надежности в работе блоки угловых мер с помо-
щью клиньев и винтов закрепляются в державках или
на линейках. Для этого плитки имеют ряд отверстий.
Державка для соединения двух угловых мер 70 и 50°
для установления угла 120° приведена на рис. 34, а; из
трех мер для установления угла 50°20'— на рис. 34,6.
Установление угла 167° ле-
кальной линейкой и угловой
меры 13° приведено на
рис. 34, в.
Проверка углов плитками
выполняется на просвет. Ве-
личину просвета оценивают
или на глаз, или путем сопо-
ставления с эталонным про-
светом.
Угольники. Для провер-
ки и разметки прямых углов,
контроля перпендикулярности
расположения деталей при
монтаже различного оборудо-
вания применяют поверочные
угольники.
По ГОСТу 3749—77 уголь-
ники (рис. 35) выпускают ше-
ститипов: УЛ — угольники ле-
кальные; УЛП — угольники
лекальные плоские; УЛШ —
угольники лекальные с широ-
ким основанием; УЛЦ—уголь-
ники лекальные цилиндриче-
ские; УП — угольники слесар-
ные плоские; УШ — угольники слесарные с широким
основанием. В инструментальном производстве исполь-
зуют преимущественно лекальные угольники.
Угольники изготовляют трех классов точности: 0-го,
1-го и 2-го, а лекальные угольники — двух классов точ-
ности: 0-го и 1-го. Измерительные поверхности лекаль-
ных угольников закругляют по радиусу 0,2—0,3 мм для
улучшения видимости просвета. ГОСТом установлены
размеры сторон лекальных угольников: 60X40; 100X60;
160X100 и 250X160 мм. Угольники типа УЛЦ выпус-
кают следующих размеров: 160X80, 250X100, 400X125
и 630Х160 мм.
Прямолинейность измерительных поверхностей ле-
88
кальных угольников проверяют лекальными линейками
0-го класса точности. Перпендикулярность наружных и
внутренних измерительных поверхностей контролируют
образцовыми (0-го класса) угольниками типа УЛ и
УЛЦ на просвет.
Рис. 35. Типы угольников.
17. Измерительные приборы и инструменты
Измерительными приборами и инструментами назы-
вают устройства, с помощью которых определяют раз-
меры различных деталей.
Универсальные приборы и инструменты по конструк-
тивным признакам разделяют на штриховые инстру-
менты с нониусом — штангенинструменты и угломеры;
микрометрические инструменты — микрометры; рычаж-
но-механические приборы — индикаторы; оптико-меха-
- нические приборы — микроскопы и др.
Штангенинструменты находят широкое применение
в промышленности для измерения деталей с точностью
0,1; 0,05 и в редких случаях 0,02 мм. Относительно вы-
сокая точность штангенинструментов достигается за
счет специального устройства — линейного нониуса.
Основными деталями штангенинструмента являются
линейка-штанга, на которой нанесена шкала с милли-
метровыми делениями, и рамка с вырезом, на наклон-
ной грани которого сделана нониусная (вспомогагель-
89
chipmaker.ru
06.07.2012
пая) шкала (рис. 36). В зависимости от количества де-
лений нониуса действительные размеры детали можно
определять с точностью 0,1—0,2 мм. Например, если
шкала нониуса (рис. 36, с) длиной 9 мм разделена на
10 равных частей, то, следовательно, каждое деление
нониуса равно 9:10=0,9 мм, т. е. короче деления на
линейке на 1—0,9=0,1 мм.
При плотно сдвинутых губках штангенинструмента
нулевой штрих нониуса совпадает с нулевым штрихом
штанги, а десятый штрих нониуса — с девятым штри-
0,05м»
1 ?
о
6) о
основная
шкала
Цониусная 1111111 ll|l111 ।
шкало | Д4*.
Q 25 Я%75
100
Chipmaker.ru
0,95
Рис. 36. Устройство
нониуса.
хом штанги. При такой так называемой нулевой уста-
новке штангенинструмента первое деление нониуса ие
дойдет до первого деления линейки-штанги на 0,1 мм,
второе — на 0,2 мм, третье — на 0,3 мм и т. д. Если пе-
редвинуть рамку таким образом, чтобы первый штрих
нониуса совпал с первым штрихом штанги, то зазор
между губками будет равен 0,1 мм. При совпадении,
например, шестого штриха нониуса с любым штрихом
штанги зазор будет равен 0,6 мм и т. д.
Для отсчета действительного размера по штанген-
ииструменту количество целых миллиметров нужно
взять по шкале штанги до нулевого штриха нониуса,
а количество десятых долей миллиметра — по нониусу,
определив, какой штрих нониуса совпадает со штрихом
основной шкалы.
Растянутый нониус (рис. 36,6) удобнее простого,
так как имеет более длинную шкалу—19 мм. Она раз-
делена на 10 равных частей: 19: 10=1,9 мм, что короче
деления основной шкалы на 0,1 мм.
Нониусы с ценой деления 0,05 и 0,02 мм устроены
аналогично.
У штангенинструментов с точностью 0,05 мм шкала
нониуса равна 19 мм и разделена на 20 делений. Каж-
дое деление нониуса равно 19:20=0,95 мм, т. е. короче
деления основной шкалы на 1—0,95=0,05 мм (рис. 36, в).
Штангенциркули служат для измерения наружных
и внутренних размеров, прочерчивания дуг окружно-
стей и параллельных линий при разметке, для деления
окружностей и прямых линий на части и других опе-
раций.
Отечественная промышленность выпускает следую-
щие типы штангенциркулей: ШЦ-1—с двусторонним
расположением губок для наружных и внутренних из-
мерений и с линейкой для измерения глубин с отсчетом
по нониусу 0,1 мм и с пределами измерения 0...125 мм;
ШЦ-П—с двусторонним расположением губок для из-
мерения и для разметки с отсчетом по нониусу 0,05 и
0,1 мм ис пределами измерения 0...200 и 0...320 мм;
11Щ-Ш — с односторонними губками с отсчетом по но-
ниусу 0,05 и 0,1 мм и с пределами измерения 0...500 мм;
с отсчетом по нониусу 0,1 мм и с пределами измерения
250...710, 320...1000, 500...1400 и 800...200С им.
Штангенциркуль с точностью измерения 0,1 мм
(рис. 37, а) имеет штангу 6, которая представляет со-
бой линейку с основной шкалой, и измерительные губ-
ки 1 и 2. Рамка 5 с двумя измерительными губками 3
и 9 и стержнем 7 может перемещаться по штанге. Для
закрепления рамки в нужном положении служит винт 4.
При перемещении рамки вправо на одну и ту же вели-
чину раздвигаются измерительные губки 1 и 9, 2 и 3 и
выдвигается стержень 7.
Длинные губки 1 и 9 предназначены для измерения
наружных размеров, короткие 2 и 3 — внутренних,
а стержень 7— для измерения глубин. Нониус 8 штан-
генциркуля нанесен на рамке 5.
Штангенциркуль с точностью измерения 0,05 мм
(рис. 37, б) отличается от рассмотренного выше тем,
что не имеет стержня для измерения глубин, однако
имеет установочное приспособление. Для более точной
настройки здесь добавлено устройство, состоящее из
рам* 3 с зажимным винтом 2 и микрометрической гай-
кой 5, навернутой на винт 4. Последний жестко закреп-
90
91
chipmaker.ru
06.07.2012
лен в движке / и свободно проходит через отверстие
в рамке 3. Если винтом 2 закрепить рамку 3 и затем
вращать гайку 5, то движок штангенциркуля начнет
плавно перемещаться вдоль штанги, обеспечивая более
точную установку нониуса. Винт 6 предназначен для
закрепления подвижной рамки в нужном положении.
а) Детапь
Рис. 37. Штангенциркули.
При определении штангенциркулем внутренних раз-
меров к полученным по шкале размерам необходимо
добавить ширину измерительных губок, которая обычно
на них указана.
Штангенглубиномер предназначен для измерения
высот и глубин различных деталей. Он построен по
принципу штангенциркуля, однако штанга не имеет гу-
бок. Рабочими (мерительными) поверхностями являют-
ся нижняя плоскость рамки А (рис. 38) и торцевая по-
верхность Б штанги 1. На другом конце штанги име-
ется третья рабочая поверхность В для измерения длин
в труднодоступных местах. Штангенглубиномер состоит
из штанги 1, микрометрического устройства 2 для точ-
92
ной наводки штанги, винта 3, движка 4 для микроме-
трической подачи, винта 5, гайки 6, нониуса 7, винта 8
для зажима рамки, основной рамки 9 и основания 10.
Штангенглубиномеры изготовляют с отсчетом по но-
ниусу 0,05 и 0,1 мм и с пределами измерения 0...200,
0...300, 0...400 и 0...500 мм.
Штангенрейсмус (рис. 39) служит для измерения
высот, глубин и для разметки деталей. Изготовляются
штангенрейсмусы с пределами измерения 0...200,
30...300, 40...500, 50...800 и 60... 1000 мм и точностью из-
мерения 0,1 и 0,05 мм.
Конструкция штангенрейсмуса в основном повторяет
конструкции штангенциркуля и штангенглубиномера.
Он имеет измерительные поверхности /, основание 2,
хомутик 3 кронштейна, сменную ножку 4, кронштейн 5,
винт 6 для зажима хомутика, нониус 7, микрометриче-
скую гайку 8, винт 9 подачи, штангу 10, основную шкалу
11, рамку 12 микрометрической подачи, винт 13 зажима
движка, рамку 14 и винт 15 для зажима рамки.
Измерительными поверхностями являются плоскость
разметочной плиты, на которой производятся разметки
и измерения, и две поверхности / сменной ножки:
верхняя—для внутренних измерений и нижняя — для
наружных. Сменные ножки устанавливают в хомутике
3 и зажимают винтом. Для измерения высот и глубин
вместо сменных ножек в рамке закрепляют шпильки.
Остро заточенную ножку применяют при разметке.
К штангенрейсмусу прилагается 5 сменных ножек:
одна остроконечная — для разметки, одна — с двумя
измерительными поверхностями и три ножки-шпильки —
для измерения высот и глубин. При измерении внутрен-
них поверхностей к показаниям штангенрейсмуса необ-
ходимо прибавить толщину ножки, которая на ней ука-
зана.
Угломеры. Для измерения углов деталей широко
используются угломеры с нониусом двух типов (ГОСТ
5378—66): УМ — транспортирный для измерения на-
ружных углов и УН — универсальный для измерения
наружных и внутренних углов. Кроме механических
угломеров в соответствии с ГОСТом 11197—73 про-
мышленность выпускает оптические типа УО с величи-
ной отсчета « = 5".
Угломер типа УМ (рис. 40, а), предназначенный
Для измерения наружных углов от Одо 180°, имеет основа-
ние 1 в виде полудиска с делениями от 0 до 120° через
41
I chipmaker.ru
I 06.07.2012
Рис. 39. Штангенрейсмус.
каждый градус, с которым жестко соединены линейки
2 и 3. Последняя — подвижная, она может быть повер-
нута вокруг оси 5 вместе с сектором 6 и нониусом 8 от-
носительно основания 1 и линейки 2. Нониусная шкала
построена так же, как у штангенинструментов. Наличие
на ней 30 делений обеспечивает точность измерения в 2".
Узел микрометрической подачи 9 повышает точность
измерения.
Рис. 40. Угломеры.
На подвижной линейке 3 может быть закреплен
угольник 4 для измерения углов от 0 до 90°. Углы свы-
ше 90° измеряются без угольника, при этом к получен-
ному результату добавляется 90°. Фиксация сектора 6
относительно основания угломера осуществляется сто-
пором 7.
Угломер типа УН (рис. 40,6) служит для из-
мерения наружных углов от 0 до 180° и внутренних—
от 40 до 180°. Угломер имеет основание 1 с градусной
шкалой, жестко соединенной с ним линейкой 2. Нони-
усная шкала 8 нанесена на секторе 3, который переме-
щается по основанию и фиксируется в требуемом поло-
жении стопором 4. С сектором хомутика 7 соединяется
угольник 5, а с угольником — линейка 6. Узел микро-
метрической подачи 9 (см. рис. 40, а) повышает точ-
ность измерения.
Для измерения углов от 0 до 50° пользуются угло-
мером, линейкой и угольником (см. рис. 40,6); от 50
chipmaker.ru
06.07.2012
до 140° — вместо угольника 5 в хомутик 7 устанавли-
вают линейку 6\ от 140 до 230° — в хомутик 7 встав-
ляют угольник 5, а второй хомутик и линейку 6 сни-
мают; измерение углов от 230 до 320° производят
при снятом хомутике 7, т. е. без угольника 5 и ли-
нейки 6.
Повышение точности отсчета по основной шкале
угломера обеспечивается, как и у штангенинструментов,
применением штрихового нониуса. Принцип построения
нониуса у угломеров такой же, как у штангенинстру-
ментов.
Микрометрические инструменты. Устройство микро-
метрических инструментов основано на использовании
принципа винтовой пары гайка — винт. Вращательное
движение, например, винта связано одновременно с по-
ступательным перемещением его относительно гайки.
При одном полном обороте винта его продольное пере-
мещение будет равно шагу резьбы. Во всех микромет-
рических инструментах шаг резьбы 5 = 0,5 мм. При по-
вертывании винта на один оборот его измерительная
поверхность переместится на 0,5 мм.
Точность микрометрических инструментов зависит
от точности изготовления резьбы винтовой пары и по-
стоянства шага. Они обеспечивают точность измерения
до 0,01 мм.
Л4икрометры для наружных измерений
размеров от 0 до 600 мм выпускаются по ГОСТу
6507—78. Устройство микрометра показано на рис. 41.
В скобу / запрессованы пятка 2 и стебель 5. Микромет-
рический винт 4 ввинчивается в микрогайку 7. Гладкое
отверстие стебля обеспечивает точное направление ми-
кровинта. Для исключения зазора в резьбе микропары
резьба микрогайки выполнена на ее разрезанном кон-
це, снабженном наружной резьбой и конусом. На эту
резьбу навинчивают регулировочную гайку 8, которой
стягивают микрогайку до тех пор, пока микровинт не
будет перемещаться в пей без зазоров. На микровинт
надевается барабан 6, закрепляемый установочным кол-
пачком 9, в котором просверлено глухое отверстие для
пружины и зуба Н, упирающегося в зубчатую поверх-
ность трещотки 10. Последняя отрегулирована так, что
при увеличении измерительного усилия свыше 900 гс
опа пе вращает винт, а проворачивается. Для закреп-
ления микрометрического винта в определенном поло-
жении предусмотрено стопорное приспособление, состо-
н
ятее из втулки 13 и винта 12. Микрометры с предела-
ми измерения свыше 25 мм снабжаются установочными
мерами 3 для установки их на нижний предел измере-
ния.
Шкалы микрометра расположены на наружной по-
верхности стебля и на окружности скоса барабана. На
стебле находится основная шкала, представляющая со-
бой продольную риску, вдоль которой (ниже и выше)
нанесены миллиметровые штрихи, причем верхние
штрихи делят нижние пополам. Каждый пятый милли-
метровый штрих основной шкалы удлинен, а около него
поставлена соответствующая цифра: 0, 5, 10, 15 и т. д.
Шкала барабана (пли круговая шкала) предназна-
чена для отсчета сотых долей делений основной шкалы
и разделена на 50 равных частей. При повороте бара-
бана на одно деление по окружности, т. е. на '/so часть
оборота, измерительная поверхность микрометрического
винта перемещается на ’/со шага резьбы винта, т. е. на
0,5:50 = 0,01 мм. Следовательно, цена каждого деления
барабана составляет 0,01 мм.
При измерении микрометром деталь помещают ме-
жду мерительными поверхностями и, вращая трещотку,
прижимают ее шпинделем к пятке. После того как тре-
щотка начнет провертываться, издавая треск, шпиндель
4
Зак. № 784
97
chipmaker.ru
06.07.2012
микрометра закрепляют зажимным кольцом и произво-
дят отсчет показаний. Целое ччсло миллиметров отсчи-
тывают по нижней шкале стебля, половины миллимет-
ров — по верхней шкале, а сотые доли миллиметра — по
шкале барабана. Число сотых долей миллиметра отсчи-
тывают по делению шкалы барабана, совпадающему
с продольной линией на втулке. Например, если на
шкалах микрометра видно, что кран барабана перешел
седьмое деление, а сам барабан по отношению к про-
дольной линии на стебле повернулся на 23 деления, то
полное показание шкал микрометра составит 7,23 ,мм.
Микрометрические нутромеры выпускают
согласно ГОСТу 10—75 с пределами измерения
50...10 000 мм. Наибольшее распространение получили
нутромеры с пределами измерения 75...175 и 75...600 мм.
Нутромер (рис. 42) состоит из микрометрического
винта 5, барабана 6, стебля 3 со стопором 4. устано-
вочной гайки 7 и измерительных наконечников /ив.
Гайка 2 предохраняет резьбу на конце стебля от по-
вреждения.
Как и у микрометра для наружных измерений, шаг
резьбы винта нутромера равен 0,5 мм. Максимальный
ход микрометрического винта составляет 13 мм. Макси-
мальный предел измерения основной головкой нутроме-
ра 50...63 мм.
Чтобы увеличить предел измерения, применяют
удлинители — стержни размерами от 500 до 3150 мм,
заключенные в цилиндрические трубки (рис. 42,б).Для
соединения удлинителя с нутромером на одном конце
удлинителя нарезается наружная резьба, а на дру-
гом — внутренняя.
Измерение микрометрическим нутромером произво-
дят несколько раз, слегка поворачивая его по окруж-
ности отверстия и отыскивая при этом наибольший раз-
мер, а также вокруг оси, перпендикулярной оси отвер-
стия, определяя при этом наименьший размер.
Микрометрические глубиномеры изго-
товляются по ГОСТу 7470—78 с пределом измерений
0...150 мм и с рабочим ходом винта 25 мм. Они служат
для измерения глубины глухих отверстий и полостей.
Глубиномер (рис. 42, в) состоит из траверсы 3 с изме-
рительной плоскостью и стебля 4, в котором перпен-
дикулярно этой плоскости с помощью гайки / переме-
щается микрометрический винт 5 с измерительным
стержнем 2.
98
При использовании сменных удлинителей пределы
измерения могут быть расширены.
При измерении глубиномер прижимают измеритель-
ной плоскостью траверсы к поверхности детали. Для
Рис. 42. Микрометриче-
ский нутромер (и), удли-
нитель (б) и микромет-
рический глубиномер (в).
плотного прилегания траверсы к детали усилие нажа-
тия па глубиномер должно несколько превышать уси-
лие измерения.
Рычажно-механические приборы получили широкое
распространение в инструментальном производстве, так
как они надежны в работе, имеют относительно высо-
кую точность измерения и универсальны. Принцип их
99
chipmaker.ru
06.07.2012
действия основан на использовании специального пере-
даточного механизма, который незначительные переме-
щения измерительного стержня преобразует в увели-
ченные и удобные для отсчета перемещения стрелки на
шкале.
К наиболее известным типам рычажно-механических
приборов относятся индикаторы, рычажные скобы, ры-
чажные микрометры и миниметры.
Индикаторы часового типа выпускаются по
ГОСТу 577—68 с ценой деления 0,01 мм и пределами
измерения от 0 до 10 мм в зависимости от типораз-
мера.
Измерительный стержень / индикатора (рис. 43) из-
готовлен в виде зубчатой рейки, которая находится
в зацеплении с зубчатым колесом 2 с числом зубьев
Z=16. На одной оси с ним закреплены стрелки 3 и про-
межуточное зубчатое колесо 6 с числом зубьев Z-100.
Это колесо находится в зацеплении с зубчатым коле-
сом 7 с числом зубьев Z=10, на оси которого закреп-
лена стрелка-указатель 5, показывающая величину ли-
нейных перемещений измерительного стержня, в долях
миллиметра, по круговой шкале 8. Для удобства поль-
зования шкала 8 связана с ободом индикатора и вместе
с ним может быть повернута на любой угол. Колесо 9
и спиральная пружина 10 ликвидируют погрешность
мертвого хода передачи при возвратно-поступательных
движениях стержня 1. Цилиндрическая пружина 11
100
обеспечивает контакт наконечника стержня 1 с контро-
лируемой поверхностью.
Передаточное отношение индикатора подобрано та-
ким образом, чтобы при линейном перемещении стер-
жня 1 на 1 мм указатель 5 сделал один полный оборот.
Круговая шкала 8 разбита на 100 делений. Следова-
тельно, цена одного деления ее составляет 0,01 мм. Ко-
личество полных оборотов
указателя 5 показывает
стрелка 3 на шкале 4.
При выполнении измере-
ний индикаторы устанавли-
вают в стойках, на штати-
вах или в специальных при-
способлениях.
И н д и к а т о р н а.я с ко-
б а применяется для изме-
рения деталей 6-го и 7-го
квалитетов. Все рычажные
скобы имеют диапазон из-
мерения 0...25 мм, обеспе-
чиваемый за счет переме-
щения переставной пятки.
Цена деления отсчетного
устройства у скоб с верх-
ним пределом измерения до
100 мм — 0,002 мм, а 125 и
150 мм — 0,005 мм. Преде-
лы измерения по шкале со-
ответственно равны +0,08
и ±0,15 мм.
Индикаторная скоба
(рис. 44) имеет жесткий
корпус 2 с двумя соосными
цилиндрическими отверстиями, в одном пз которых уста-
новлена переставная измерительная пятка 5, а в дру-
гом— подвижная пипса 7, находящаяся в постоянном
контакте с измерительным наконечником индикатора.
Измерительное усилие создается совместным действием
пружины 8 и пружины индикатора. Пятка 5 может сво-
бодно перемещаться в пределах 50 мм у скоб малых
размеров и 100 мм — у скоб больших размеров. После
установки скобы на размер положение пятки фиксиру-
ется стопором и она закрывается предохранительным
колпачком 4.
Рис. 44. Индикаторная скоба.
101
chipmaker.ru
06.07.2012
Для удобства измерения скоба снабжена упором 6,
который при настройке скобы на размер устанавлива-
ется так, чтобы линия измерения проходила через ось
проверяемой детали. Корпус 2 имеет ручку с теплоизо-
ляционными накладками 3. Измерительный стержень
отводится рычагом /.
Рычажный микрометр. Устройство хвостовой
части рычажного микрометра такое же, как и обычного
микрометра, с той лишь разницей, что в ней отсутствует
трещотка.
в
Рис. 45. Рычажный микрометр.
В корпусе 1 микрометра (рис. 45) помещен измери-
тельный контакт 2, перемещение которого влево за-
ставляет поворачиваться рычаг 9, зубчатый сектор 5 и
зубчатое колесо 6, на осн которого закреплена стрел-
ка 8. Пружина 7 служит для устранения зазора в за-
цеплении сектора с колесом и возвращения стрелки и
рычага в первоначальное положение. Для отвода изме-
рительного контакта влево имеется устройство, состоя-
щее из рычага 12, пружинки 10 и кнопки 11. Пружина
13 предназначена для создания нормального меритель-
ного усилия. Стопор 4 фиксирует’ микрометрический
винт 3 в требуемом положении.
Механизм индикатора смонтирован в скобе и за-
крывается крышкой, в прорези которой помещена
шкала с пределами измерения от О до 0,020 мм
в обе стороны. Цена каждого деления шкалы равна
0,002 мм.
<02
Перед началом измерений необходимо проверить
нуль-пункт инструмента. Для этого надо соединить кон-
такты так, чтобы нулевой штрих барабана совместился
с продольным штрихом стебля. Показание стрелки
шкалы индикатора даст погрешность нуль-пункта, ко-
торая должна быть учтена с обратным знаком.
При измерении, установив деталь между контакта-
ми, вращают барабан до выхода стрелки индикатора
за пределы шкалы в диапазоне от 20 мкм до 0. Поел?
этого дополнительным поворотом барабана ближайший
штрих круговой шкалы барабана совмещают с продоль-
ной риской на стебле. Показание шкалы микрометра
алгебраически (с учетом знака) суммируют с показа-
нием шкалы индикатора.
Оптико-механические приборы. Для контроля режу-
щих и измерительных инструментов сложной формы
применяют инструментальные микроскопы, оптиметры
и проекторы.
Инструментальные микроскопы (ГОСТ
8074—71) предназначены для линейных измерений по
двум прямоугольным координатам, а также для изме-
рений углов, в том числе элементов резьбы. Они при-
меняются для измерения элементов профиля шаблонов,
переднего и заднего углов спиральных сверл и зенке-
ров, среднего диаметра, угла профиля и шага метчиков,
угла наклона винтовой линии сверл и разверток, угла
заборного конуса метчиков и т. п.
Микроскопы выпускаются двух типов: ММИ — ма-
лый микроскоп инструментальный с наклонной окуляр-
ной головкой и БМИ — большой микроскоп инструмен-
тальный.
Инструментальный микроскоп (рис. 46, о) имеет
основание 3, на котором расположен подвижный стол 2,
состоящий из трех частей — нижней, верхней / и пово-
ротной. Продольное перемещение нижней части стола
осуществляется микрометрической головкой 6, а попе-
речный ход верхней части стола — головкой 2. Угловое
перемещение его поворотной части на 5—6° вправо и
влево производится винтом 5. Перемещения с помощью
головок 2 и 6 ограничиваются в пределах 25 мм. Для
увеличения хода стола в продольном направлении его
отводят вправо рычагом 4 еще на 50 мм.
На основании 3 микроскопа установлена колонна
Ю, по которой может перемещаться кронштейн 12, за-
крепляемый винтом 11. Тубус микроскопа 17 располо-
103
chipmaker.ru
06.07.2012
жен на кронштейне. В нижней части тубуса установ-
лен объектив 18, а в верхней — головка микроскопа,
Рис. 46. Инструментальный микроскоп.
состоящая из двух окуляров 14 и 75. Под окулярами
(рис. 46,6) с помощью винта 16 вращается стеклянная
11)4
пластинка с продольными и поперечными штрихами и
круговой градусной шкалой на 360°. Под окуляром /5
расположена неподвижная пластинка со шкалой, на
которой нанесено 60 делений. Каждое деление соответ-
ствует одному повороту подвижной пластинки. В оку-
ляре 14 видно перекрестие двух взаимно перпендику-
лярных пунктирных и двух сплошных линий, располо-
женных под углом 60°. Перекрестие является границей
перемещения детали при отсчете линейных размеров и
углов.
Грубая настройка на фокус достигается перемеще-
нием кронштейна микроскопа по колонне, а более точ-
ная— винтом 19 (см. рис. 46,о). Окончательная на-
стройка на фокус производится вращением кольца 11
окуляра 14. Колонна микроскопа может поворачиваться
на небольшой угол винтами 8. Для отсчета углов пово-
рота на винтах имеются деления 7. Шкалы освещаются
электрической лампой, установленной в тубусе 9.
Оптиметр — измерительный прибор с ценой деле-
ния 0,001 мм — служит для линейных измерений мето-
дом сравнения. В соответствии с ГОСТом 5045—75 вы-
пускаются оптиметры вертикальные — с вертикальной
осью для наружных измерений и горизонтальные-—
с горизонтальной осью для наружных и внутренних из-
мерений.
В основу действия оптиметра положены законы от-
ражения и преломления света. Оптическая схема опти-
метра приведена на рис. 47, а. Свет от постороннего
источника, направленный зеркалом 4 и отраженный
стеклянной пластинкой 3, падает на шкалу 2. Отра-
женный от шкалы л}ч направляется через трехгранную
призму 5 в объектив 6 и затем отражается от зеркала
7 в обратном направлении в окуляр 1, где получается
изображение отраженной шкалы и указателя в виде
стрелки. Так как зеркало 7 связано с измерительным
штифтом 8, незначительное перемещение последнего
при измерении вызывает небольшой поворот зеркала,
отчего происходит сдвиг изображения отраженной шка-
лы относительно неподвижного указателя. Это смеще-
ние, Наблюдаемое в окуляре, дает возможность произ-
водить отсчет.
Шкала оптиметра имеет по 100 делений в обе сто-
роны от нуля. Цена деления — 0,001 мм. Следовательно,
предел измерения по шкале прибора составляет
— 0,1 мм.
105
chipmaker.ru
06.07.2012
В инструментальном производстве находит примене-
ние вертикальный оптиметр (рис. 47,6). Он состоит из
основания со стойкой 1, кронштейна 2, трубки 3, отвод-
ки 4, столика 5 и зажимного винта 6.
Измерение деталей производят следующим образом.
Блок концевых мер длины заданного размера разме-
щают на столике 5 и устанавливают оптиметр в нуле-
вое положение. Грубая установка производится пере-
мещением от руки кронштейна 2, а точная — подъемом
Рис. 47. Оптичсскчя схема оптиметра (а)
и вертикальный оптиметр (б).
столика 5 с помощью винта 7. Столик располагают так,
чтобы измерительный штифт 8 (см. рис. 47, а) упирался
в деталь, а указатель, видимый в окуляре, точно совпа-
дал с нулевым делением шкалы. После этого столик
закрепляют винтом 6, блок концевых мер убирают, а на
его место ставят деталь.
Если размеры детали имеют некоторое отклонение от
величины блока концевых мер, то это вызовет переме-
щение измерительного штифта, соответствующие откло-
нения в положении зеркала и поднятие или опускание
шкалы. Для определения размера детали необходимо
к размеру блока концевых мер прибавить или отнять
показания оптиметра.
Наибольшая высота измеряемой на вертикальном
оптиметре детали— 180 мм.
106
18. Калибры
Калибрами называются бесшкальные измерительные
инструменты, предназначенные для проверки размеров,
форм и взаимного расположения частей деталей. Ка-
либры не определяют числового значения измеряемой
величины.
В машиностроении конструктор задает размер, как
правило, с двумя предельными отклонениями (наимень-
шим и наибольшим), и контроль сводится не к опреде-
лению его абсолютного размера, а лишь к определе-
нию, находится ли действительный размер детали в пре-
делах заданных отклонений. Такой контроль произво-
дится предельными калибрами.
Предельный калибр для контроля отверстий с од-
ного конца имеет пробку с наименьшим предельным
размером — проходную сторону (ПР), а с другого —
с наибольшим предельным размером — непроходную
сторону (НЕ).
Для контроля деталей типа валов применяется пре-
дельная скоба, которая имеет проходную и непроход-
ную стороны.
При контроле предельными калибрами непроходная
сторона скобы или непроходная пробка не должна на-
деваться на вал или входить в отверстие.
По назначению калибры подразделяют на рабочие
(Р—ПР и Р—НЕ) —для проверки размеров деталей
рабочими и ОТК завода-изготовителя; приемные
(П—ПР и П—НЕ)—для проверки размеров деталей
представителями заказчика и контрольные (К—ПР,
К—НЕ, К—П, К—И)—для контроля размеров рабо-
чих и приемных калибров или для установки регули-
руемых скоб.
Условные обозначения калибров следующие:
Р—ПР — рабочий калибр, проходная сторона;
Р—НЕ — рабочий калибр, непроходная сторона;
П—ПР —приемный калибр, проходная сторона;
П—НЕ—приемный калибр, непроходная сторона;
К—ПР — контрольный калибр для проходной сторо-
ны новых рабочих калибров;
К—НЕ — контрольный калибр для непроходной сто-
роны рабочих и приемных скоб;
К—И — контрольный калибр для проверки износа
проходной стороны рабочих скоб;
107
chipmaker.ru
06.07.2012
К—П — контрольный калибр для перевода частично
изношенных рабочих проходных калибров в приемные.
По конструктивным признакам различают калибры:
нерегулируемые (жесткие) для контроля одного
определенного размера;
регулируемые, позволяющие компенсировать износ
калибра или установить его на другой размер, близкий
к первоначальному;
однопредельные с раздельным выполнением проход-
ного и непроходного калибров;
двухпредельные (односторонние и двусторонние),
представляющие конструктивное объединение проход-
ного и непроходного калибров.
В машиностроении широко распространены листо-
вые качибры, называемые шаблонами. Предельные ли-
стовые калибры для измерения длины обозначаются
буквами Б и М. Стороны этих калибров, соответствую-
щие наибольшему предельному размеру детали, обозна-
чаются буквой Б, а соответствующие наименьшему пре-
дельному размеру — буквой М. Контрольные листовые
калибры (контршаблоны) условно обозначаются К—Б
и К —м.
В зависимости от контролируемых элементов дета-
лей различают калибры для конiроля:отверстий; валов;
наружных и внутренних резьб; шлицевых валов и вту-
лок; уступов, длин и высот (плоские шаблоны); взаим-
ного расположения элементов детален (пространствен-
ные калибры); конусных отверстии и наружных кону
сов.
Калибры для контроля цилиндрических деталей.
Калибры-пробки и калибры-скобы применяют для кон-
троля размеров от 0,1 до 3150 мм деталей с допуском
от IT6 до 7717.
По конструктивным признакам различают калибры
нерегулируемые, регулируемые, полные и неполные
пробки, нутромеры и др. Конструкции калибров-пробок
по ГОСТам 14807—69... 14827—69, 11736—72... 17742—72
приведены в табл. 11.
Неполные односторонние пробки с ручками и на-
кладками, а также шгихмасы и нутромеры изготовляют
комплектно — один инструмент проходной, а второй —
непроходной. Для измерения отверстий диаметром
37...100 мм служат регулируемые пробки. Они приме-
няются в мелкосерийном производстве. Конструкции
пробок (ГОСТы 16778—71...16780—71) размерами
«08
таблица и
Калибры-пробки для контроля отверстий
Наименование калноров Пределы измерения, мм Эскиз KaiwOni
Пробки двусторонние с пи- лим эпическими вставками (проволочками) 1...3
Пробки со вставками с ко- нусным хвостовиком: двусто- ронние проходные и licupj- ходяыэ 1...50 О
Пробки односторонние двухп редел ьныс со вставками с конусным хвостовиком 6...50
Пробки с насадками дву- сторонние проходные и не- прохолнме 30... 100 3-
Пробки листовые двусто- ронние 18... 100 — L
Пробки листовые односто- ронние 50...300
Пробки неполные с ручкой: проходные и непроходные 50. .150
Пробки неполные с наклад- ками- проходные и непро- ходные 150...360 R Li i
Штихмасы и нутромеры прохожие и непроходные 250... 1000 Д-J. <
109
chipmaker.ru
06.07.2012
проходных от 1 до 6 мм п двусторонних от 1 до 50 мм
оснащаются твердым сплавом. Эти пробки предназна-
чены для контроля отверстий с допуском от /76 до
/ПО.
Конструкции калибров-скоб по ГОСТам 2216—68,
18355—73 и 18368—73 представлены в табл. 12.
ТАБЛИЦА 12
Калибры-скобы для контроля сапов
Эскиз калибра
Наименование
Пределы
измерения, мм
Листовые двусторонние 3...10
Листовые прямоугольные од- носторонние 1...70
Листовые круглые односто- сторонние 1...180
Штампованные односторон- ние без рукоятки 3...50
» Штампованные с ручками из теплоизоляционного материала 50... 170
Литые односторонние со вставными губками 100. .325
к-
Кроме жестких применяют также регулируемые ско-
бы для контроля вапов диаметром до 350 мм (рис. 48).
К литому корпусу 1 скобы привернута неподвижная
губка 2. Вставки 3 можно регулировать на величину от
110
3 до 8 мм как по проходному, так и по непроходному
размерам с помощью установочных винтов 4. После
установки необходимого размера вставки закрепляют
втулками 5 с лыской и винтами 6.
Конструкции односторонних листовых скоб по
ГОСТам 16775—71...16777—71 оснащаются твердым
сплавом для контроля валов диаметром от 3 до 180 мм
с допуском от IT7 до /ПО.
Калибры-шаблоны для контроля размеров уступов,
глубин и высот. Согласно ГОСТу 2534—77 при выборе
Рис. 48. Регулируемая скоба.
допусков на размеры глубин, высот и уступов калибры
следует изготовлять с допуском /П1 и грубее и лишь
при особой необходимости — более точные.
В условиях серийного и массового производства кон-
троль этих размеров производят с помощью предель-
ных калибров, изготовляемых из листовой стали. Кон-
струкции калибров разнообразны и зависят от метода
контроля. Различают контроль методами вхождения,
просвета, надвигания и рисок.
Калибры, работающие по методу вхождения, пока-
заны на рис. 49, а, бив. Практически они мало чем от-
личаются от листовых калибров для контроля гладких
цилиндрических поверхностей. Калибрами-скобами кон-
тролируют длину и ширину уступов, а калибрами-проб-
ками— ширину пазов.
Для контроля глубины пазов, высоты и длины усту-
пов применяют калибры, работающие по методу про-
света (рис 49, г, д и е). Если просвет появляется ме-
жду поверхностью детали и измерительными поверхно-
Ifi
chipmaker.ru
06.07.2012
стями калибра последовательно у сторон Б и М, то
деталь считается годной. В момент контроля направ-
ляющая поверхность калибра должна прилегать к ба-
зовой поверхности детали.
Когда метод просвета использовать невозможно,
применяют метод надвигания (рис. 49,ж и з). Калибры
надвигаются на контролируемый размер поочередно ка-
ждой стороной
Рис. 49. Предельные калибры для контроля ли-
нейных размеров.
Для контроля размеров длин, прогочек, прорезов,
если допуск на них превышает 0,5 мм, служат калиб-
ры, работающие по методу рисок (рис. 49,и). Деталь
считается годной, если плоскость измеряемого размера
находится между рисками.
Калибры для контроля резьб. Назначение, характе-
ристика и конструкции калибров для контроля метри-
ческих резьб регламентируются стандартами
В соответствии с ГОСТом 18107—72 контроль резь-
бы сводится к следующему;
1) проверяют свинчиваемосгь, наличие которой по-
казывает, что предельные размеры всех ipex диаметров
(di, di и d3) резьбы болта не больше, а гайки—не
112
меньше теоретических и что ошибки шага и угла про-
филя кампенсированы изменением среднего диаметра.
Проверка свинчиваемое!и болта выполняется резьбо-
вым кольцом, которое должно навинчиваться на бол г,
а проверка свкнчиваемости гайки — резьбовой пробкой,
которая должна ввинчиваться в гайку. Таким образом,
эти калибры контролиру юг одновременно все три диа-
метра резьбы и являются комплексными проходными
калибрами;
2) проверяют качество резьбы, при этом контроли-
руются вторые предельные размеры диаметров с целки»
установления, что их отклонения не превышают допу-
стимых. Качество резьбы проверяется непроходным ка-
либром. Так как он может контролировать только один
параметр, для каждого из диаметров резьбы требуются
отдельные непроходные калибры.
Предельный размер наружного диаметра болта
обычно проверяют гладкой скобой (Р—ПР и Р—НЕ)
с такими же отклонениями, как у скобы для контроля
гладких цилиндрических валов с допуском /7'9. Эта
скоба должна иметь толщину не менее (2—2,5) s, чтобы
не проваливаться между витками резьбы.
Предельные размеры внутреннего диаметра гайки
контролируют обычно гладкой пробкой (Р—ПР и
Р—НЕ) с теми же отклонениями, как и у пробки для
контроля гладких цилиндрических отверстий с допус-
ком /7'9.
Наименьший предельный размер внутреннего диа-
метра болта и наименьший размер наружного диаметра
гайки непроходными калибрами не контролируются.
Это объясняется, во-первых, сложностью подобного
контроля и, во-вторых, тем. что эти предельные разме-
ры обеспечиваются конструкцией режущего инстру-
мента.
Наименьший предельный размер среднего диаметра
болта контролируют непроходным резьбовым кольцом,
которое не должно навинчиваться на болт. Наименьший
предельный размер среднего диаметра гайки проверяю!
непроходной резьбовой пробкой, которая не должв»
ввинчиваться в гайку.
Так как первые витки резьбы обычно имеют неко-
торую конусность вследствие недостаточно точного на-
правления инструмента, при ее нарезании допускается
ввинчивание до двух витков непроходных калиброь
в'зависимости от назначения резьбы.
113
chipmaker.ru
06.07.2012
Калибры для контроля внутренней резьбы предста-
вляют собой двусторонние или односторонние пробки
(рис. 50,а и б). Рабочая часть пробок выполняется
в виде вставок для контроля размеров от 1 до 100 мм
и насадок для размеров свыше 50 мм.
В проходном калибре желательно иметь число вит-
ков, равное числу витков в контролируемой детали (что
Рис. 50. Резьбовые предельные калибры.
не всегда возможно). Номинальные размеры среднего,
диаметра, шага и угла профиля соответствуют теоре-
тическим размерам этих элементов в детали.
Непроходной калибр имеет меньшее, чем деталь, чи-
сло витков (2—3,5) и укороченный по сравнению с тео-
ретическим профиль. Малое число витков делается
с целью уменьшить влияние погрешности шага калибра
на результаты контроля, а укорочение профиля—с це-
лью уменьшить влияние на них погрешности угла про-
филя калибра.
Калибры для контроля наружных резьб и уготовляют
в виде резьбовых колец или роликовых скоб (рис. 50, в
и г). Резьбовые кольца выпускают в комплекте — про-
ходное и непроходное. Они могут быть нерегулируемы-
ми (рис. 50,в) и регулируемыми (рис. 50,г).
Проходные кольца имеют полный профиль резобы,
а непроходные — укороченный профиль и малое число
114
витков. Укороченный профиль у колец и скоб получают
путем увеличения внутреннего диаметра и прорезант
канавки у впадин (по наружному диаметру резьбы).
Для внешнего отличия кольцевых калибров непро-
ходное кольцо имеет на наружной поверхности про-
точку.
Роликовые скобы (рис. 50,6), состоящие из обоймы
1 и двух пар роликов 2 и 3, хотя и сложнее в изготов-
лении, однако более удобны для контроля и значитель-
но ускоряют его. Их выполняют односторонними с про-
ходным и непроходным размерами. В качестве измери-
тельных губок применяют ролики или гребенки. Экс-
центриковые оси, на которых установлены ролики,
позволяют легко регулировать размер между роли-
ками.
Допуски на изготовление резьбовых калибров для
метрической резьбы установлены ГОСТом 18107—72
раздельно на каждый параметр.
Калибры для контроля шлицевых и шпоночных со-
единений. Отверстия и валы с прямобочным шлицевым
профилем контролируются поэлементно и комплексно.
Поэлементные калибры предназначены для контроля
отдельных элементов шпицевого профиля: наружных
диаметров вала и отверстия D, внутренних диаметров
вала и отверстия d, толщины зубьев вала и ширины
впадины Ь. Конструктивное оформление поэлементных
калибров аналогично оформлению гладких предельных
пробок, пластин и скоб.
При комплексном контроле проверяются погрешно-
сти формы и взаимного расположения элементов шли-
цевого профиля отверстий и валов. Контроль осущест-
вляется специальными комплексными шлицевыми ка-
либрами-пробками (ряс. 51, о) и калибрами-кольцами
(рис. 51,6), которые применяются как проходные кали-
бры. Калибры-пробки с одним направляющим пояском
служат для контроля отверстий, центрируемых по раз-
мерам D или Ь, а с двумя поясками — для отверстий,
центрируемых по размеру d. В соответствии со стан-
дартами этот контроль распространяется на шлицевые
валы и отверстия с номинальными внутренними диамет-
рами d до 120 мм,
В шпоночных соединениях контролю калибрами под-
вергаются: диаметры вала и отверстия, ширина шпо-
ночной канавки на валу и во втулке, размер отверстия
D-ь/ (где t — глубина паза), размер вала D — I и асим-
115
chipmaker.ru
06.07.2012
мегричное расположение шпоночного паза. Контроль
диаметра вала и отверстия производится гладкими пре-
дельными капибрами, а остальные параметры шпоноч-
ных соединений — специальными калибрами.
Калибры для контроля конических деталей. Кон-
троль или измерение диаметров конусов имеет одну
важную особенность. Измерить диаметры оснований ко-
нусов (большой — у отверстий и малый — у пробки)
Рис. 51. Комп 1скспые шлицевые калибры.
простыми методами не представляется возможным, по-
этому изменение их размеров при обработке опреде-
ляют по изменению базового расстояния при сопряже-
нии проверяемой детали с калибром.
Рис. 52. КалпОры Д.:Я контроля конусов.
Контроль гладких конических деталей осуществля-
ется с помощью калибров по их осевому перемещению
относительно детали и направлен на ограничение от-
клонений базовых расстояний.
Требования к конструкции калибров для контроля
конусов регламентируются ГОСТом 2849—77. Калибры
для контроля наружных и внутренних конусов пред-
ставляют собой конические пробки или втулки, имею-
щие риски или уступы, расстояние h между которыми
равняется допустимому отклонению базового расстояния
(рис. 52). При контроле торец детали должен нахо-
диться между рисками или торцами калибра, располо-
женными на расстоянии h друг от друга.
И6
Кроме проверки осевого положения калибра относи-
тельно детали, необходимо проверить угол (конусность),
прямолинейность образующей и форму конуса. Для
этого калибр покрывают тонким слоем краски
(3...6 мкм), обычно берлинской лазури, растертой на
индустриальном масле, вводят в соединение с проверя-
емой деталью н несколько раз проворачивают. О пра-
вильности прилегания судят m оставшимся на поверх-
ности детали следам краски или по характеру ее сти-
рания на калибр*.
Контроль наружных конусов по расположению их
базовой поверхности и плотности прилегания поверхно-
стей может производиться с помощью специальных уг-
ловых скоб по рискам и на просвет одновременно.
19. Инструменты для контроля прямолинейности
и плоскостности
Для контроля плоскостности и прямолинейности
применяют поверочные линейки, плиты, плоские стек-
лянные пластины и различные устройства специального
назначения.
Линейки. Типы и основные размеры поверочных ли-
неек (СТ СЭВ 243—75) приведены в табл. 13.
Линейки типов ЛД, ЛТ и ЛЧ являются наиболее
распространенными инструментами для контроля пря-
молинейности. Их называют лекальными линей-
ками. Сии бывают с двусторонним скосом, трехгран-
ные и четырехгранные. Их изготовляют 0-го и 1-го
классов точности из стали марки X или ШХ15 и тер-
мически обрабатывают до твердости HRC 58. Допускае-
мые отклонения от прямолинейности лекальных линеек
зависят от их длины и класса точности:
длина линейки, мм . . ,
класс точности 0-й. мкм
кл icc точности 1-й, мкм
. 80 125 200 320
. 0,6 0.6 1,6 1,6
. 1,6 1,6 2.5 2.5
При проверке измерительных инструментов приме-
няют линейки 0-го класса точности.
Прямолинейность поверхностей контролируют ли-
нейками двумя способами: на просвет и на краску. При
контроле на просвет линейку острым ребром наклады-
вают на контролируемую поверхность, а источник света
помещают сзади. При отсутствии отклонений от прямо-
му
chipmaker.ru
06.07.2012
ТАБЛИЦА 13
Типы и основные размеры поверочных линеек
Тилы и классы точности Эскиз Размеры, мм Способ контроля
ЯД—лекальные с двусторонним ско- сом, классы точно- сти 0-й и 1-й L-^—j J L j £ о L MS • к - я _ L 1~Ь5°;55°;60° T test'- ll II II ел Ю OO 1ГГ О Сл Ca5 o to ’ P На про- свет и иа крас- ку
ЛТ — лекальные трехграиные, клас- сы точности 0-й и 1-й L=200—320, . e=18—36
ЛЧ — лекальные четырехгранные, классы точности 0-й и 1-й £ = 200—320, a=16—35
ШП — с широкой рабочей поверхно- стью прямоуголь- ного сечения, клас- сы точности 0-й, 1-й и 2-й £=400—1000, -г /7 =40—60, a /7=6—12 s 1.По ли- нейным отклоне- ниям 2. На краску
ШД— с широкой рабочей поверхно- стью двутаврового сечення, классы точ- ности 0-й, 1-й и 2-й - £=630—4000. J /7=50—160, Л В = 14—30
ШМ — с широкой рабочей поверхно- стью (мостиками), классы точности 1-й н 2-й £=400—4000, £=50—125
УТ — угловые трехграиные (клинья),классы точ- ности 1-й и 2-й £=630—1000 На краску
118
линейности и плоскостности свет нигде не должен про-
биваться. Линейное отклонение определяют на глаз или
путем сравнения с образцом просвета. Минимальная
ширина щели, улавливаемая глазом, составляет 3 —
5 мкм.
Примеры контроля обработанных поверхностей
лекальными линейками показаны на рис. 53, а — д.
При контроле методом на краску на поверочную
плиту или линейку наносят тонкий слой разведенной
в масле лазури или сажи, а затем накладывают на
Рис 53. Примеры контроля линейками.
окрашенную поверхность проверяемую поверхность и
слегка притирают к ней. Качество поверхности оцени-
вают по равномерности нанесения пятен и их числу на
площади размером 25X25 мм в нескольких местах.
Разница в количестве пятен на соседних площадках
должна быть не более двух-трех.
Линейки типов ШП, ШД, ШМ и УТ с широкой ра-
бочей плоскостью (см. табл. 13) применяют для кон-
троля прямолинейности и плоскостности деталей боль-
шого размера (400 мм и более). Их называют повероч-
ными линейками.
Линейки ШП и ШД 0-го, 1-го и 2-го классов точно-
сти изготовляют из стали марки У7 с твердостью рабо-
чей поверхности HRC50 Оли служат для контроля
прямолинейности методом на просвет или с помощью
Щупа.
119
chipmaker.ru
06.07.2012
Линейки типов ШМ и УТ тех же классов точности
выполняют из серого чугуна СЧ18-36 или из высоко-
прочного ВЧ45-5 твердостью НВ 170...229. Предназна-
чены они для контроля методом на краску.
Поверочные плиты (рис. 54) применяют для провер-
ки плоскостности методом на краску и для использова-
ния в качестве вспомогательного приспособления при
различных контрольных операциях.
Поверочные плп,ы изготовляют пяти классов точно-
сти: 01-го, 0-го, 1-го, 2-го и 3-го. Рабочие поверхности
плит для контроля методом на краску должны быть
шаброваны и отличаться точной плоскостностью, что
достигается шабрением методом трех плит. Поверочные
плиты, предназначенные для иных целей, могут быть
Рис. 54. Проверочные плнты.
отшлифованы или притерты. Разметочные плиты могут
быть изготовлены чистовым строганием. Их рабочая по-
верхность может быть разделена на прямоугольники
неглубокими продольными и поперечными канавками.
При контроле плоскостности и качества рабочих по-
верхностей шаброванных плит методом на краску число
пятен в квадрате со стороной 25 мм должно быть: дтя
плит классов 01 и 0—не менее 30, класса 1 — не менее
25 и класса 2 — не менее 20.
Изготовляют плиты размерами от 250X250 мм до
4000X1600 мм из серого перлитного чугуна СЧ28-52
без твердых включений и пористости. Твердость рабо-
чей поверхности должна составлять НВ 200...220.
При контроле методом на краску на рабочую по-
верхность плиты накладывают плиту (или деталь)
с контролируемой поверхностью и слегка притирают.
Плоскостность и прямолинейность оценивают по равно-
мерности нанесения пятен и их числу на площади
25x25 мм в нескольких местах.
Плоские стеклянные пластины. Для измерения кон-
цевых мер длины и для контроля притираемости и пло-
скостности их измерительных поверхностей, а также по-
верхностей калибров и других инструментов применяют
120
плоские стеклянные пластины (ГОСТ 2923—75,
рис. 55,а).
В зависимости от назначения различают два тина
пластин:
нижние (опорные), к которым притираются плоско-
параллельные концевые меры длины при измерении их
интерференционным методом. Эти пластины служат
также для проверки притираемости и плоскостности из-
мерительных поверхностей концевых мер, калибров и
других инструментов. Они выпускаются диаметром 60,
80, 100, 120 мм и толщиной 20, 25 и 30 мм (рис. 55,6);
P;ic. ।; иские стеклянные пластинки.
верхние для измерения плоскопараллельных кон-
цевых мер длины интерференционным методом
(рис. 55,в).
Отклонения от плоскостности рабочих поверхностей
не должны превышать 0,03—0,05 мкм для пластин 1-го
и 0,1 мкм для пластин 2-го классов точности.
В соответствии со стандартом промышленность вы-
пускает плоскопараллельные стеклянные пластины и
наборы из них для проверки интерференционным мето-
дом плоскостности и взаимной параллельности измери-
тельных поверхностей микрометров и рычажных скоб.
Наборы состоят из четырех пластин диаметром 30, 40
и 50 мм. По толщине пластины отличаются друг ог
друга на 0,125 мм. Так, в наборе № 1 разряда 1 пла-
стины имеют следующие размеры: 15,00; 15,12; 15,25 и
15,37 мм.
Сущность интерференционного метода контроля за-
ключается в следующем. На контролируемую поверх-
ность плотно накладывают плоскую стеклянную пла-
стину и затем слегка приподнимают один ее край до
образования угла менее 1°. Между контролируемой
121
>.07.2012
r.ru
поверхностью и пластиной создается тонкая воздушная
прослойка в форме клина. Если на стеклянную пласти-
ну направить пучок световых лучей, то каждый луч 1,
2 и 3 (рис. 56,с), пройдя через пластину, отразится от
ее нижней плоскости FH в точке А, а часть их прело-
Рис. Б6. Cjuiiiocrb интер-
ференционного метода конт-
роля.
мится и упадет на контроли-
руемую поверхность, отра-
зится от нее и, преломившись
в точке Ь, выйдет из клина.
Луч 1, например, будет интер-
ферировать с лучом 2, падаю-
щим в точку С. На поверхно-
сти будет наблюдаться ряд ин-
терференционных полос. При
дневном свете они окрашены
в различные цвета, а если
пользоваться однородным све-
том, пропуская его через зеле-
ный или желтый светофильтр,
то будет наблюдаться чередо-
вание черных полос с полоса-
ми, ярко окрашенными в ка-
кой-либо определенный цвет.
Интерференционные поло-
сы располагаются таким об-
разом, что вдоль каждой из
них расстояние от поверхно-
сти пластины до контролируе-
мой поверхности будет одина-
ковым. Расстояние между
двумя полосами соответствует
изменению толщины воздуш-
ного клина на 0,25 мкм. Сле-
довательно, изменение тол-
щины воздушного клина между пластиной и контроли-
руемой поверхностью на 1 мкм соответствует появле-
нию четырех полос.
В тех случаях, когда контролируемая поверхность
представляет собой точную плоскость (отклонение от
плоскопараллельности около 0,25 мкм), в месте сопри-
косновения двух поверхностей наблюдаемые полосы бу-
дут прямыми и параллельными (рис. 56,6). В тех же
случаях, когда контролируемая поверхность доведена
до точности стеклянной пластины, интерференционные
полосы исчезнут и будет наблюдаться равномерная
122
окраска одного цвета. При контроле поверхностен, из-
готовленных с отклонениями, наблюдается искривление
интерференционных полос. По характеру их искривле-
ния можно судить о выпуклости или вогнутости поверх-
ности и легко определить величину этого отступления
от плоскостности.
Две контролируемые поверхности, имеющие выпук-
лость и вогнутость, показаны на рис. 56, в. Чтобы уста-
новить, имеется ли на поверхности выпуклость или вог-
нутость, нужно определить положение клина, а расши-
рение его направлено в ту сторону, куда двигаются по-
лосы при легком нажиме на стеклянную пластину. Если
в сторону расширения клина направл.-па выпуклость
интерференционных полос, то поверхность выпуклая,
если же — вогнутость, то поверхность вогнутая.
Величину искривления можно определить следую-
щим образом. Если мысленно провести прямую, касаю-
щуюся полосы в середине (штриховая линия на
рис. 56,с), то можно увидеть, что края полосы сме-
шены относительно середины на одну полосу, т. е. рас-
стояние между поверхностями детали и пластины изме-
няется на 0,25 мкм. Следовательно, величина выпукло-
сти составляет 0,25 мкм. Из рис. 56, в видно, что кон-
тролируемая поверхность имеет вогнутость в полполо-
сы, т. е. 0,125 мкм.
Интерференционный способ применяется для конт-
роля поверхностей размерами до 100X100 мм.
20. Средства измерения шероховатости поверхности
Оценка шероховатости поверхности осуществляется
качественным и количественным методами. Первый
основан на сравнении обработанной поверхности с об-
разцами, а второй — на измерении неровностей специ-
альными приборами.
Качественный метод оценки шероховатости поверх-
ности широко применяется в промышленности.
Образцы шероховатости поверхности (рис. 57), из-
готовляемые по ГОСТу 9378—75, представляют собой
наборы стальных или чугунных пластин размерами
30X20 мм. Плоская или цилиндрическая рабочая по-
верхность образцов обрабатывается различными спосо-
бами при определенных режимах и по результатам из-
мерения неровностей образцы относятся к соответст-
вующим классам. Высота неровностей должна соответ-
123
chipmaker.ru
06.07.2012
ствовать 0,8/?п данного класса с допустимым отклоне-
нием ±20%. Образцы, обработанные точением, строга-
нием, фрезерованием и развертыванием, изготовляются
незакаленными, а шлифованием, полированием или до-
водкой — закаленными.
В цеховых условиях кроме стандартных образцов
шероховатости поверхности используют образцовые
(эталонные) детали, шероховатость поверхности кото-
рых измеряется количественным методом.
При контроле деталей шероховатость их поверхно-
стен сравнивают с шероховатостью поверхности образ-
ца определенного класса. Сравнение производят визу-
ально невооруженным
глазом или путем осяза-
ния, проводя ногтем по-
перек следов обработки.
Сравнение обеспечивает
надежную оценку шеро-
ховатости поверхности
/?о=40...20 — /?а = 1,25...
Рис 57. Образцы шероховатости 0,63 мкм. Качество оцен-
пс^чрхности. ки шероховатости поверх-
ностей /?а = 0,63...0,32—
Ra = 0,16...0,08 мкм зависит от опыта контролера.
Применение микроскопов сравнения значительно по-
вышает точность оценки шероховатости поверхности.
Они дают возможность одновременно рассматривать
проверяемую деталь и образец, которые в поле зрения
микроскопа расположены рядом, одинаково увеличены
и освещены.
Количественный метод, Для определения высоты ми-
кронеровностей имеется большое количество разнооб-
разных приборов. По способу измерения их можно раз-
делить на две группы: контактные (щуповые) и бескон-
тактные.
Сущность действия контактных (щуповых) приборов
заключается в том, что по контролируемой поверхности
перемещается («ощупывает» ее) алмазная или стальная
игла. Вертикальные перемещения ее. соответствующие
высоте микронеровностей, увеличиваются электриче-
ским, оптическим, пневматическим или механическим
способами и регистрируются отсчетными устройствами.
К приборам, измеряющим величину шероховатости кон-
тактным методом, относятся профилометры и профило-
графы.
124
Профилометры автоматически обрабатывают дан-
ные измерения и показывают конечный результат на
циферблате. Профилографы записывают профиль кон-
тролируемой поверхности в виде профилограммы, по
Рис. 58. Профилометр цеховой модели 240.
которой можно определить различные параметры шеро-
ховатости поверхности. Существуют также комбиниро-
ванные приборы, выполняющие одновременно функции
профилометра и профилографа.
Рис. 59. Профилограф-профилометр модели 201.
В настоящее время применяются профилометры-
профилографы моделей 201 и 202, цеховой профилометр
модели 240 и портативный модели 253.
12S
chipmaker.ru
06.07.2012
Профилометр модели 240 (рис. 58) предназначен
для определения шероховатости поверхности деталей из
стали, чугуна, цветных металлов и их сплавов, а также
неметаллических материалов и покрытий в пределах
/?а = 2,5...1,25 — 7?а = 0,040...0,020 мкм. Прибор позволяет
проверить наружные и внутренние поверхности деталей,
сечение которых в плоскости измерения представляет
прямую линию. Действие прибора основано па прин-
ципе ^ощупывания» поверхности детали алмазной иглой
с радиусом закругления 10 мкм и преобразования ее
вертикальных перемещений в электрическое напряже-
ние.
Основными частями прибора являются датчик 9,
электронный блок с показывающим прибором 6 и стой-
ка 10. Датчик состоит из измерительной головки, кото-
рая преобразует вертикальные перемещения иглы
в электрическое напряжение, и привода с электродви-
гателем, редуктором, ходовым винтом и ползуном. При-
вод обеспечивает перемещение измерительной головки
с постоянной скоростью, равной 1,06 мм/с.
Датчик 9 крепится на стойке 10 в кронштейне, кото-
рый может перемещаться в вертикальном направлении
и повертываться вокруг горизонтальной оси при уста-
новке датчика параллельно плоскости проверяемой де-
тали. На передней панели электронного блока распо-
л .жены показывающий 5 и контрольный 2 приборы,
тумблер 8 и сигнальная лампа 7 включения сети, пере-
ключатель пределов измерения 3, ручка двух потенцио-
метров «Настройка» 4 и кнопка 1 включения привода
датчика.
Прибор применяется в цеховых контрольных пунк-
тах, а также непосредственно на рабочих местах.
Профилограф-профилометр модели 201 (рис. 59)
служит для спределения шероховатости и волнистости
поверхностей деталей из любых материалов. Ои позво-
ляет проверять наружные и внутренние поверхности де-
талей, сечение которых в плоскости измерения пред-
ставляет прямую линию. Действие его аналогично дей-
ствию прибора модели 240, однако он более совершен-
ный. Прибор состоит из двух блоков: электронного из-
мерительного 1 и записывающего 6. На стойке 5 раз-
мещены измерительный столик 2, привод 4 и датчик 3.
Определение велииин и профиля микронеровностей
поверхности производится по профилограмме, записан-
ной в прямоугольных координатах. Пределы измерений
126
при записи профилограмм — /?2=2О...1О— /?а=0,040...
0,020 мкм. По показаниям прибора определяется ве-
личина шероховатости поверхности в указанных пре-
делах.
Прибор позволяет производить измерения шерохо-
ватости поверхности с различными длинами трассы ин-
тегрирования, что значительно расширяет его эксплуа-
тационные возможности. Длина трассы ощупывания до
40 мм дает возможность проверять волнистость поверх-
ности с большим шагом. Прибор укомплектован набо-
ром твердосплавных опор к датчику (для различных
видов работ), приспособлением для проверки волнисто-
сти и диаграммной бумагой для записи.
Оптико-механические приборы контролируют шеро-
ховатость поверхности бесконтактным методом. Дей-
ствие их основано на различных принципах: светового
сечения (приборы модели ПСС), теневого сечения
(ПТС) и интерференции света (МИИ).
chipmaker.ru
06.07.2012
ИЗГОТОВЛЕНИЕ
И ВОССТАНОВЛЕНИЕ
КАЛИБРОВ
ГЛАВА
21. Исполнительные размеры калиброг
Номинальный размер калибра равен предельному
размеру контролируемой детали. Однако калибры, как
и все детали в машиностроении, изготовляются с откло-
нением от номинального размера. Величина отклонения
зависит от допусков на выполнение и на износ калибра.
Допуски на изготовление и износ и расположение
полей допусков по отношению к номинальным разме-
рам калибров установлены стандартами и носят назва-
ние системы допусков для калибров. Величины их за-
висят от квалитета допусков проверяемой детали и све-
дены в таблицы, пользуясь которыми можно легко рас-
считать предельные размеры калибра. Размеры, в пре-
делах которых разрешается изготовить калибр, назы-
ваются его исполнительными размерами.
Расположение полей допусков гладких калибров для
валов и отверстий с допуском от /76 до /717 относи-
тельно границ полей допусков детали устанавливается
по схеме (СТ СЭВ 157—75), приведенной на рис. 60.
Система допусков Т устанавливает следующие допу-
ски на изготовление гладких калибров: // — рабочих
калибров (пробок) для контроля отверстий; — ка-
либров (скоб) для контроля валов; Нр — контрольных
калибров для скоб и II,— рабочих калибров (пробок)
для отверстий со сферическими измерительными поверх-
ностями (рис. 60,а). При квалигстах от 6-го до 10-го
включительно допуски /Д для скоб примерно на 50%
больше допусков Н для пробок. При квалитетах /711
и грубее допуски II и //1 равны. Для всех типов кон-
трольных калибров допуски //р одинаковы.
128
Так как проходные калибры в процессе эксплуата-
ции изнашиваются, предусматривается допуск и на их
износ. Для размеров от 1 до 500 мм износ проходных
калибров с допуском до IT8 включительно может выхо-
дить за границу поля допуска детали на величину У
для пробок и У[ для скоб. Для проходных калибров
от 9-го до 17-го квалитетов износ ограничивается про-
ходным пределом, т. е. У—О и У1=0 (см. рис. 60,6).
Поля допусков И, Д] и Hs у всех проходных калиб-
ров сдвинуты внутрь поля допуска изделия на вели-
чину Z для калибров-пробок и Zi — для калибров-скоб.
Поле допуска непроходных калибров для номинальных
размеров свыше 180 мм также сдвигается внутрь поля
допуска детали на величину а для пробок и щ для скоб.
Для размеров до 180 мм оно симметрично верхнему от-
клонению детали для пробок и нижнему для скоб, т. е.
а = 0 и сц = О.
Исполнительные размеры калибров должны опреде-
ляться по формулам, указанным в табл. 14. При под-
счете их (наименьших для отверстий и наименьших для
валов) необходимо пользоваться следующими правила-
ми округления: размеры рабочих калибров для изде-
лий от 15-го до 17-го квалитетов следует округлять до
целого микрометра, а для изделий от 6-го до 14-го ква-
литетов и всех контрольных калибров — до величин,
кратных 0,5 мкм, при этом допуск на калибры сохра-
няется; размеры, оканчивающиеся на 0,25 и 0,75 мкм,
следует округлять до величин, кратных 0,5 мкм, в сто-
рону сокращения производственного допуска детали.
Допуски и отклонения на изготовление калибров для
валов и отверстий 6-го и 7-го квалитетов приведены
в табл. 15.
Расчет исполнительных размеров калибров следует
производить в следующей последовательности.
1. Определяем исполнительные размеры калибра
(пробки) для контроля отверстия диаметром /2 = 70 мм
с полем допуска Н7.
Вначале рассчитываем предельные размеры отвер-
стия диаметром 0 = 70/77. В табл. 8 (СТ СЭВ 144—75)
в интервале размеров от 65 до 80 мм находим предель-
ные отклонения: +30 мкм; 0. Следовательно, наиболь-
ший предельный размер отверстия Отах = 70,030 мм,
а наименьший — Отщ=70,000 мм.
По табл. 15 (СТ СЭВ 157—75) для 7-го квалитета
в интервале размеров 50...80 мм находим допуски и от-
5
Зак. ГЛ 784
129
клоиения калибров для расчета размеров пробки. До-
пуск на изготовление пробки /7 = 5 мкм; отклонение се-
редины поля допуска относительно наименьшего пре-
дельного размера изделия Z=4 мкм; допустимый выход
размера изношенной проходной пробки за границу поля
допуска изделия У=3 мкм.
НЕ^
К~ПР
ПР
H-HES
г-
'7^ . Проходная сторона
—------
Непрохоиная сторона.
Граница износа
$
Граница
износа
Проходная
сторона
Непр?ходнаь
' стерона
Рис. 60. Схема расположения полей допусков глад-
ких калибров.
Chiamaker.ru
По формулам табл. 14 находим наибольший размер
новой проходной пробки:
ПР max = -^min + Z Ч-2* = 70,000 + 0,004 +
+ -^ = 70,0065 мм.
Размер проходной пробки будет составлять
70,0065_о,оо5 мм. Исполнительные размеры: наибольший
70,006 5 мм, наименьший 70,001 5 мм.
Наименьший размер изношенной проходной пробки
будет равен:
ПР_ = £>min — у = 70,000 — 0,003 = 69,997 м.м.
Когда пробка будет иметь размер 69,997 мм, ее необхо-
димо изъять из эксплуатации.
<0
о.
1 — Номинальный размер издел и я, м м 1 1 свыше ISO до 500 1 Контрольный калибр I допуск I 1 1 СЧ -н сч ч. -Н 3? -н
о. и 3 п я О. 1 I 1 N 1 1 i с 4 Jr V Е Г + с Б Q
| Рабочий калибр м Е* О d б/7/Т I s ч сч ‘о £ -н -н £ -н 1 сч £ -Н
£* я сп ед N + а В- Q В + 1 R E Q в 1 и S Q N 1 ► Q 1 г в Q. г В* + с Ё Q
05 I Контрольный калибр CJ Е О «=1 1 1 1 СЧ 5? -Н СЧ а? •н СЧ а? -н
О. О» 3 W CU 1 1 1 N 1 И я Е Q + и « Е Q а В Q
Рабочий калибр 1 размер | допуск сч £ -Н N + а В Q 1 tx. c В Q сч сч ^'5 -Нч S и си Е Q В. СЧ £ -н N 1 и я Е Q 1 + и сз Е Q еч^ й; -н -Е Е
♦ Калибр Проходная сто- рона новая Проходная сто- рона изношен- ная Непроходная сторона Проходная сто- рона новая Проходная сто- рона изношен- ная Непроходная сторона
nniodaaio Birif НО1ГЧН BIfp'
<30
chipmaker.ru
06.07.2012
ТАБЛИЦА 15
Допуски и отклонения калибров, в мкм
Интервалы размеров, мм 1 свыше 4Э0 до 500 CONiO^NOiOOO - CT N lQ О CO
свыше 315 до 400 N<D^OcOC7>OOb- т—< т—< О oo co CO СТ r- ^M »-M
свыше 250 до 315 с: iq о: go со oi о CO N Tj- (71 CO
свыше 180 до 250 СО lQ Tf СМ Г- LQ Г- О »—л lQ r- CO co О ь* ’3’" T—“*
.выше 120 до 180 со rfoOOC’tiOCOoO LO CO О 00 LQ CO
свыше 80 до 120 lO СО СО О Ю м* со см ио ’Ф о co m* oi
свыше свыше 30 до 50 до 50 80 iO СМСМОтГСОСОЮСМ lO lO LO СО см см о со со см ' *4- co О Ю co OJ uo LO IO co co О M* CM T—'
свыше 18 до 30 lQ 1О 1О СМ т-Д О СО СО см -г uo IQ co co О CM
свыше свыше 6 до 10 10,J° lQ io см СМ О СМ СМ СМ со lQ lQ iO lO Г-Г 1-м о О1 сч LQ CM CM CM Q CO CM lQ lQ lO cm •—* о CM —
свыше 3 до о lQ lQ uo lO г- о Ol r-<' oi lQ LQ . CM Q CM 1
Обозначение до 3 Z 1 Y 1 a, Oj 0 Z, 1,5 X, 1,5 H, Hs 1,2 Hi 2 Hp 0.8 Z. Zi 1.5 Y. Yi 1,5 a, aj 0 H. Hi 2 Hs Hp 0,8
Квзлитеты допусков изделия CO LU
132
2. Определяем исполнительные размеры калибра
(скобы) для контроля вала диаметром £> = 70 мм с по-
лем допуска Л6.
Вначале рассчитываем предельные размеры вала
диаметром d = 70/i6. В табл. 7 (СТ СЭВ 144—75) в ин-
тервале размеров от 65 до 80 мм находим предельные
отклонения: 0; —19 мкм. Следовательно, наибольший
предельный размер вала t/max = 70,000 мм, а наимень-
ший— £?mln = 69,981 мм.
По табл. 15 (СТ СЭВ 157—75) в интервале разме-
ров 50...80 мм находим допуски и отклонения размеров
скобы: 7/1 = 5 мкм; Zi = 4 мкм, У1=3 мкм; допуск на
изготовление контрольного калибра для скобы Нр =
= 2 мкм.
По формулам табл. 14 определяем наименьший раз-
мер новой проходной скобы:
ПРт|п =dmax - Z. = -^- = 70,000 - 0,004 -
= 69,993 5 мм.
Размер проходной скобы будет составлять
69,993 5+о,оо'> мм. Исполнительные размеры:.наименьший
69,993 5 мм и наибольший 69,998 5 мм.
Наибольший размер изношенной проходной скобы
составит:
ПРизиош = dmM + = 70,0и0 + 0,003 = 70,003 мм.
Наименьший размер непроходной скобы будет равен:
HEm,n = dmin - = 69,981 - = 69,978 5 мм.
Размер непроходной скобы будет . составлять
69,987 б441-005 мм. Исполнительные размеры: наименьший
69,978 5 мм и наибольший 69,983 5 мм.
Размеры контрольных калибров определяют по сле-
дующим формулам:
К - ПРтах = rfmax - Z, + -^- = 70,и00 - 0,004 +
I °-002 СППП-7
4---2— = 69,997 мм.
Размер контрольного проходного калибра будет состав-
лять 69,997-о,оо2 мм;
К - 11Етах = dmln 4- = 69,981 4- = 69,982 мм.
133
chipmaker.ru
06.07.2012
Размер контрольного непроходного калибра будет ра-
вен 69,982-0,02 мм;
Размеры контрольного калибра для проверки износа
проходной стороны рабочих скоб рассчитываем по фор-
муле:
К - Итах = dma:. + Г, + = 70,000 + О.ОоЗ 4-
. 0,002 _п пп,
4---2— ~ 70,004 мм.
Размер калибра К — И будет составлять 70,004_о.по2 мм
Пользуясь ГОСТом 21401—75, можно гораздо быст-
рее определить размеры рабочих калибров.
Готовые калибры маркируют. На них наносят номи-
нальный размер детали, буквенное обозначение ее поля
допуска, цифровые величины предельных отклонений
изделия (на рабочих калибрах), тип калибра и товар-
ный знак засола-изготовителя.
Допуски на предельные калибры для контроля глу-
бин и высот уступов установлены ГОСТом 2534—77.
Конструктивно они представляют собой ступенчатые
пластины различной формы. Проходную сторону калиб-
ров обозначают буквой Б, а непроходную — М. Откло-
нения размеров Б и М калибров отсчитываются от со-
ответствующих предельных размеров детали. Поля до-
пусков этих размеров располагаются симметрично отно-
сительно соответствующих предельных размеров дета-
ли. На обе стороны кроме допусков на изготовление
назначают допуск на износ. Указанные калибры преду-
смотрены для контроля размеров от 1 до 500 мм, имею-
щих допуски /711 и грубее.
22. Изготовление скоС и шаблонов
Для измерения валов и наружных размерив деталей,
ограниченных плоскими параллельными поверхностями,
используются предельные скобы. Они бывают регулиру-
емыми и нерегулируемыми, а по характеру получения
заготовки разделяются на листовые, штампованные и
литые.
Листовые скобы изготовляют из цементированной
углеродистой стали или из углеродистой стали марки
У8А, штампованные — только из цементированной угле-
родистой стали, литые — из ковкого чугуна, а губки
(измерительные поверхности) для этих скоб — из стали
марок У10А, X или ХГ.
134
В инструментальных цехах машиностроительных за-
водов, как правило, изготовляют листовые скобы, а в
специализированных производствах — штампованные и
литые.
Технологический процесс изготовления штампован-
ных скоб в условиях специализированного производства
состоит из следующих операций: шлифования боковых
плоскостей; фрезерования рабочих поверхностей; сле-
сарной обработки; термической обработки; шлифования
Рис. 61. Шлифование рабочих поверхностей скоб.
боковых плоскостей; шлифования рабочих поверхно-
стей; доводки рабочих поверхностей; маркировки и ок-
раски скоб.
Шлифование боковых плоскостей производят на пло-
скошлифовальном станке с вертикальным шпинделем,
для чего заготовки скоб укладывают на магнитном сто-
ле станка и шлифуют поочередно с двух сторон. Рабо-
чие (измерительные) поверхности фрезеруют на гори-
зонтально-фрезерном станке набором фрез, а раздели-
тельную канавку на губке между проходной и непро-
ходном частями — грибковой фрезой. После прорезания
разделительной канавки, снятия фасок и зачистки за-
усенцев производят термическую обработку: закалку,
отпуск и искусственное старение. Затем окончательно
шлифуют нерабочие (боковые) поверхности скобы.
Шлифование рабочих поверхностей скоб осущест-
вляют на плоскошльфовальном станке с горизонталь-
ным шпинделем. Рабочие поверхности скоб небольшого
размера (до 100 мм) обрабатывают периферией чашеч-
ного круга (рис. 61). Его вводят внутрь раствора скобы
13J
chipmaker.ru
06.07.2012
(рис. 61, а) и шлифуют сначала одну рабочую поверх-
ность, затем кубик вместе со скобой переворачивают,
устанавливают на плиту противоположной плоскостью
и шлифуют другую рабочую поверхность.
Скобы большего размера крепят на кубике или
в тисках таким образом, чтобы верхняя рабочая по-
верхность была расположена от магнитной плиты на
расстоянии, превышающем диаметр круга (рис. 61,6).
Шлифование производят сначала верхней частью ча-
шечного круга, а затем ниж-
ней. При шлифовании верх-
ней частью круга отсчет
подачи по лимбу ведется
в обратном порядке (90,
85, 80 и т. д.).
Скобы размером более
100 мм обрабатывают кру-
гом прямого профиля (рис.
61,в). Его вводят внутрь
Рис. 62. Доводка скоб
раствора скобы и последовательным перемещением
вверх и вниз шлифуют рабочие поверхности.
При массовом изготовлении скоб рабочие поверхно-
сти обрабатывают на специальных шлифовально-дово-
дочных станках. Эти станки имеют по два горизон-
тальных шпинделя, на одном из которых закреп-
лен шлифовальный круг, а на другом — доводочный
диск.
Доводка скоб состоит из предварительной и оконча-
тельной операций. Предварительная доводка произво-
дится вручную с помощью плоских чугунных притиров
(рис. 62,а), шаржированных корундовым микропорош-
ком М20. При одновременной доводке проходной и не-
нрохоцной рабочих поверхностей скобы применяют ре-
гулируемый притир из двух чугунных брусков, закреп-
ленных винтами (рис. 62,6). Рабочие поверхности брус-
ков смещаются на величину разности между проходным
и непроходным размерами скобы. Окончательную до-
водку производят на стеклянных притирах с использо-
ванием тонкой пасты ГОИ (2—4 мкм).
Схема специального станка для предварительной и
окончательной доводки скоб притирами из чугуна при-
ведена на рис. 63. Притиры 1 и 3 предназначены для
предварительной доводки, а 4 и 6 — для окончательной.
Дисковые притиры можно установить в соответствии
36
с размерами скоб. Между притирами расположены пру-
жины 2 и 5, которые прижимают их к обрабатываемым
поверхностям скобы. Последняя закрепляется на суп-
порте станка и во время доводки автоматически пере-
мещается вперед и назад в направлении, перпендику-
лярном оси диска-притира.
При шлифовании и доводке рабочих поверхностей
скоб измерения производят индикаторным прибором
(рис. 64,а), состоящим из корпуса /, укрепленного на
прочном основании, каретки 3 с хомутиком 2, рычага 4
Рис 63. Доводка скоб на станке.
и индикатора 5. Настройка прибора на размер осущест-
вляется микрометрическим винтом по микрометру или
блоку концевых мер длины. Скобу накладывают на
кнопки 6, боковыми сторонами прижимают к штифту
каретки 3 и повертывают в этой плоскости. При изме-
рении вторая губка скобы будет отклонять рычаг, ко-.
торый через плунжер 7 (рис. 64,6) воздействует на
индикатор.
Скобы измеряются в нескольких точках с одной и
с другой стороны. По результатам измерения можно
судить о взаимной параллельности рабочих поверхно-
стей скобы. При соотношении плеч рычага прибора 5:1
и точности отсчета индикатора 0,01 мм цена деления
шкалы будет равна 0,002 мм.
Скобы размером свыше 150 мм измеряются конце-
выми мерами длины. •
Технологический процесс изготовления листовых
скоб в условиях неспециализированного производства
состоит из таких операций: получение штучной заготов-
ки; ее правка; шлифование боковых плоскостей заго-
товки; разметка контура и зева одной заготовки скобы;
соединение нескольких заготовок с размеченной в одну
137
chipmaker.ru
06.07.2012
пачку с помощью заклепок, пайки или склеивания; фре-
зерование по размеченной заготовке; разъединение за-
готовок: слесарная обработка — зачистка заусенцев,
скругление острых углов и снятие фасок; маркировка;
термическая обработка; рихтовка; окончательное шли-
фование двух боковых плоскостей; соединение несколь-
ких скоб в одну пачку; шлифование рабочих поверхно-
стей с припуском на доводку от 0,01 до 0,025 мм, пред-
варительная доводка рабочих поверхностей с припуском
Рис. 64. Измерение скоб.
на окончательную доводку от 0,003 до 0,005 мм; разъ-
единение скоб; их очистка; окончательная доводка ра-
бочих поверхностей каждой скобы с помощью кубика.
Рассмотрим некоторые операции изготовления лис-
товых скоб, выполнение которых необходимо знать сле-
сарю-инструментальщику.
Получение штучной заготовки. В инстру-
ментальных цехах машиностроительных заводов раз-
делка листовою материала на штучные заготовки произ-
водится различными способами: разрезанием ножовкой,
ручными и механическими ножницами, электроножни-
цами и др. При изготовлении большого количества скоб
заготовки получают путем штамповки из листового ма-
138
терпала на эксцентриковых прессах. Заготовка из поло-
совой стали имеет припуск на обработку от 1 до 2 мм
на длину и ширину и от 0,5 до 1 мм — на толщину.
Правка заготовок. После отрезки изогнутые
заготовки проходят операцию ручной правки. Листовые
заготовки правят молотком на рихтовочной плите,
а штампованные — на прессах.
Разметка заготовок осуществляется с при-
менением точного измерительного инструмента. Для на-
несения линий пользуют-
ся штангенрейсмусом с
величиной отсчета нони-
уса 0,05 и 0,02 мм. Еще
большую точность можно
получить с помощью кон-
цевых мер и плоской чер-
тилки (рис. 65).
Параллельные пря-
мые линии и дуги окруж-
ностей наносят штанген-
циркулем или аналогич-
ным приспособлением из
набора концевых мер, а
наклонные линии — с по- Рис. 65. Инструмент для точной
мощью угломеров, угло- разметки,
вых плиток и синусных
линеек. Устанавливают и выверяют заготовки по инди-
катору.
Для точной разметки заготовок могут быть исполь-
зованы координатно-расточные станки. На них с высо-
кой точностью осуществллют разметку осевых линий,
центров окружностей, межосевых расстояний и других
размерных линий.
При точной разметке необходимо тщательно подго-
товить размечаемые поверхности. Их покрывают тон-
ким слоем раствора медного купороса. Применять мет
не рекомендуется, так как он, попадая на руки размет-
чика, а затем и на измерительные инструменты, загряз-
няет их. Кроме того, мел сравнительно быстро стира-
ется.
Заготовки листовых скоб размечают после шлифова-
ния боковых плоскостей на плоскошлифовальном стан-
ке. При изготовлении партии листовых скоб размечают
одну из них, а затем скобы склепывают по 5—10 шт.
ь отдельные пачки и фрезеруют, оставляя припуск
139
chipmaker.ru
06.07.2012
0,15—0,2 мм на последующую обработку. После этого
5—10 заготовок складывают в стопку, сжимают струб-
цинками и по первой размеченной заготовке сверлят от-
верстия под заклепки диаметром 3—4 мм, раззенковы-
вают их, склепывают заклепками впотай и снимают
струбцинки. Очень часто заготовки собирают в пакет
путем пайки и склеивания.
Фрезерование Скобы больших размеров фре-
зеруют набором из двух трехсторонних фрез, а мень-
ших размеров — одной трехсторонней фрезой. Контур
скобы обрабатывают концевой фрезой на вертикально-
фрезерном станке.
После обработки контура пакет скоб разбирают с та-
ким расчетом, чтобы после термической обработки их
можно было снова собрать в том же порядке. Для это-
го на торцевой поверхности пакета наносят две риски,
а затем пробойником выбивают заклепки, разбирают
пакет и снимают со скоб заусенцы.
Рихтовка. После термической обработки перед
шлифованием рабочих поверхностей скобы подвергают
рихтовке. Плоский измерительный инструмент рихтуют
правильными молотками с круглым или угловым бой-
ком. Широкое применение находят двусторонние мо-
лотки с угловыми бойками, оснащенные твердым спла-
вом ВК6 или BR8. Рабочая поверхность бойка затачи-
вается и доводится по радиусу 0,05—0,1 мм. Рихтовка
производится на закаленных правильных бабках со
сферической поверхностью радиусом 7?=15О...2ОО мм
или с цилиндрической поверхностью того же радиуса.
Шлифование рабочих поверхностей.
После соединения нескольких заготовок в одну пачку
производят шлифование их рабочих поверхностей на
плоскошлифовальном станке. Пачку скоб закрепляют
в тисках (рис. 66) и устанавливают на магнитную плиту
или стол станка. Расположив шлифовальный круг отно-
сительно обрабатываемой рабочей поверхности скобы,
включают станок и при ручной поперечной подаче стола
шлифуют первую поверхность до необходимого класса
шероховатости. Затем перемещают стол в противопо-
ложном направлении и шлифуют вторую поверхность
скобы, производя измерение концевыми мерами длины.
Точность обработки на плоскошлифовальных станках
составляет 0,003—0,006 мм. При чистовом шлифовании
шероховатость поверхности соответствует 7?а=0,32.„
0,16 мкм, а при отделочном — Ra — 0,080...0,040 мкм.
140
Доводка скоб. В зависимости от размера скоб
применяют два способа их доводки: скоба перемещает-
ся по неподвижно закрепленному притиру; скоба за-
креплена неподвижно, а по ней перемещается притир.
При первом способе скобу устанавливают на при-
тире под углом 20—25° к оси и в таком положении пе-
ремещают ее не вдоль притира, а примерно под углом
5—10°. Для получения высокого класса шероховатости
поверхности необходимо изменять направление рабочих
движений, т. е. вести перекрестную доводку. Операцию
осуществляют на спе-
циальных станках ли-
бо вручную. При изго-
товлении небольшого
количества листовых
скоб доводка произво-
дится вручную.
Для предваритель-
ной ручной доводки
чугунный притир шар-
жируется микропо-
рошком М20...М28,
смешанным с кероси-
ном, а для окончатель- Рис. 66. Шлифование рабочих по-
ной — микропорошком верхностсй скоб.
М10...М14.
При предварительной ручной доводке снимают при-
пуск от 0,007 до 0,02 мм, оставляя на окончательную
доводку от 0,003 до 0,005 мм. Шероховатость поверхно-
сти соответствует /?а = 0,32...0,16 — Ra=0,080...0,040 мкм.
Окончательную отделку поверхностей производят
тонкой пастой ГОИ на стеклянном притире. Правиль-
ность размера контролируют набором концевых мер
длины.
Доводку осуществляют в следующей последователь-
ности:
1) обработка общей (для проходного и непроход-
ного размеров) измерительной поверхности;
2) доводка непроходной поверхности;
3) доводка проходной поверхности.
Операция делится на три перехода, из которых по-
следние два требуют больших затрат времени и высо-
коквалифицированного труда (рис. 67,а).
Применение комбинированного притира (рис. 67,6)
значительно упрощает процесс доводки, так как притиры
141
chipmaker.ru
06.07.2012
7 и 2 установлены с помощью концевых мер длпны та-
ким образом, что проходная и непроходная поверхно-
сти скобы доводятся одновременно, при этом сокраща-
ется количество измерений и на 40—50% повышается
производительность труда.
Установка регулируемых скоб. Регули-
руемые скобы (см. рис. 48) с рабочими размерами зева
от 10 до 340 мм изготовляют с одной неподвижной губ-
кой 2 и двумя вставками 3 (ПР — проходной и НЕ —
непроходной), которые устанавливают на требуемый
размер. Корпус 1 скобы имеет жесткое двутавровое се-
чение. Неподвижная губка 2 прикреплена к корпусу /
Рис. 67. Доводка листовых скоб.
Рис. 68. Установка скоб.
винтами. Подвижные вставки 3 выполняются со сфери-
ческими или плоскими измерительными поверхностями.
Они могут быть армированы твердым сплавом ВК6 или
ВК6М.
Для установки измерительных вставок в корпусе
скобы имеются два гнезда. В резьбовую часть гнезда
ввертываются установочные винты 4, в которые упира-
ются измерительные вставки. С помощью этих винтов
осуществляется установка скобы на размер. Вставки
фиксируются (закрепляются) путем затягивания втулок
5 винтами 6. Втулки имеют лыски, скошенные под
углом 6°, а у вставок 3 лыски наклонены под углом 1°,
поэтому при затягивании винтов 6 втулки, действуя как
клинья, зажимают вставки 3. Лыска на вставке также
предотвращает поворот последней при установке на
размер и закреплении, что обеспечивает сохранение па-
раллельности измерительных плоскостей.
Регулируемую скобу устанавливают на размер по
контрольным калибрам или по блоку концевых мер
длины (рис. 68), после чего свободные части гнезда за-
142
ливают сургучом или мастикой и затем клеймят, а на
маркировочной шайбе отмечают буквенное обозначение
поля допуска установленного размера.
Изготовление шаблонов для проверки длин и высот.
Шаблоны для измерения уступов, глубин и высот изго-
товляют в основном так же, как и листовые скобы. По-
сле заготовительных операции, шлифования нерабочих
поверхностей, фрезерования и термической обработки
шаблоны окончательно” шлифуют и доводят по рабочим
поверхностям.
После термической обработки и окончательного шли-
фования нерабочих поверхностей шаблоны 2 (рис. 69, а)
Рис. 69. Сборка шаблонов в пакет (и) и доводка шаб-
лонов с помощью кубика (б).
с помощью угольника 1 собирают в пакет, скрепляют
пайкой или клепкой, шлифуют и доводят по рабо-
чим поверхностям. Если длина рабочих поверхностей
равна 2—2,5 мм, доводку пакета шаблонов производят
с помощью направляющего кубика 4, закрепленного
в тисках 1 (рис. 69,6). При такой доводке притиром 3
завала короткой рабочей поверхности шаблона не про-
изойдет.
Ручную доводку шаблона для измерения уступа
(рис. 70, а) осуществляют в следующей последователь-
ности. На притирочной плите с помощью кубика дово-
дят торцевую поверхность /, а затем и 2 таким обра-
зом, чтобы одна из поверхностей — 3 или 4— была пер-
пендикулярна поверхности 2. После того как поверх-
ность 2 будет доведена под углом 90° к одной из по-
верхностей 3 или 4, обрабатывают поверхность 1 с та-
ким расчетом, чтобы она была параллельна поверх-
ности 2. Параллельность проверяют микрометром,
а угол — угольником с углом 90°, устанавливаемым
143
chipmaker.ru
06.07.2012
по поверхности 2 Доводку рабочих поверхностей 5
и 6 производят на плоском притире с помощью ку-
бика.
Шаблоны для контроля длин и высот проверяют
концевыми мерами длины в комбинации с плитой или
линейкой. При контроле их рабочих размеров можно
Рис 70. Порядок доводки шаб-
лона (с) и способы проверки
шаолоиов (б, в, г и д).
использовать тот же метод
покачивания, что и при про-
верке этими шаблонами де-
талей машин (рис. 70,6).
Сравнение размеров шаб-
лонов с блоком концевых
мер длины и лекальной ли-
нейкой показано на рис.
70, в, а определение разме-
ра уступов по разности по-
казателей от дополнитель-
ной базы — на рис 70, г.
Проверка расположения
рабочих поверхностей шаб-
лонов небольших размеров
производится лекальной ли-
нейкой с вырезом (рис.
70,6), а их нерабочих по-
верхностей — с помощью
угольника.
23. Изготовление профильных шаблонов
Профильные шаблоны изготовляют ручным или ме-
ханизированным способом. В первом случае почти все
операции, начиная от заготовительных и кончая довод-
кой, выполняет высококвалифицированный слесарь-ин-
струментальщик. Этот способ находит применение при
единичном изготовлении шаблонов.
Изготовление профильных шаблонов. Типовой тех-
нологический процесс выполнения профильных шабло-
нов ручным способом состоит из следующих операций:
вырезки штучной заготовки; правки заготовок; шлифо-
вания боковых плоскостей; обработки двух базовых по-
верхностей шаблона под углом 90°; разметки, сборки
заготовок в пачки; обработки профиля по раз-
метке; опиливания по профилю с образованием пазов
в местах сопряжения отдельных элементов профиля;
термической обработки отдельных заготовок; оконча-
144
тельного шлифования боковых поверхностей; сборки
заготовок в пачке; шлифования всех элементов рабо-
чего профиля; доводки всех элементов рабочего профи-
ля; разборки пачки, притупления острых кромок и мар-
кировки.
Как и при изготовлении скоб, одной из ответствен-
ных операций является опиливание профиля шаблона.
Особенно трудоемок процесс опиливания криволиней-
ных поверхностей.
Наиболее простым и рациональным способом опили-
вания криволинейных поверхностей является обработка
по копиру или по готовой детали. Однако этот способ
пригоден только при изготовлении большого количества
подобных шаблонов. Широко распространено опилива-
ние по разметке, но оно малопроизводительно и не-
точно.
Криволинейные выпуклые поверхности обрабаты-
вают плоскими напильниками как вдоль поверхности,
так и поперек нее. При опиливании вдоль поверхности
напильником делают качательные движения в верти-
кальной плоскости, а при опиливании поперек поверх-
ности напильник перемещают горизонтально и одновре-
менно поворачивают вокруг своей оси. Выпуклую по-
верхность можно получить - путем запиливания ряда
площадок. Постепенно увеличивая их число, получают
криволинейную поверхность.
Вощутые криволинейные поверхности обрабатывают
круглыми и полукруглыми напильниками. Чтобы на
вогнутой поверхности не образовалось огранки, напиль-
нику помимо горизонтального движения вперед при-
дают еще и боковое движение. По мере обработки де-
таль перезажимают в тисках, чтобы опиливаемый уча-
сток всегда был под напильником, а не сбоку.
При обработке криволинейных поверхностей наибо-
лее сложным является получение плавного перехода от
кривой к прямой и от дуги к дуге. Рассмотрим процесс
опиливания шаблона, в котором дута окружности со-
прягается с прямой (рис. 71).
Вначале обрабатывают криволинейную поверхность
с наведением на ней продольных штрихов, а затем —
прямолинейную. Для этого шаблоны устанавливают в
приспособлении таким образом, чтобы низшая точка
криволинейной поверхности находилась в одной пло-
скости с направляющей поверхностью. Установку кон-
тролируют лекальной линейкой (рис. 71,а). Место, где
14S
chipmaker.ru
06.07.2012
должно произойти касание дуги прямой, нужно отме-
тить. Опиливая прямолинейный участок (поперечными
движениями), необходимо добиться такого положения,
когда просвет между дугой и прямой окончательно
исчезнет (рис. 71,6 и в). При правильной обработке
в месте их соприкосновения будет видна четкая граница
между продольными штрихами на криволинейной по-
верхности и попереч-
ными — на прямоли-
нейной (рис. 71, е).
Наиболее часто
встречающимися ошиб-
ками при опиливании
Рис. 71. Приемы обработки и кон-
троля шаблона.
Рис. 72. Приспособления
для опиливания шабло-
нов.
являются: занижение прямой (рис. 71,6), врезание
в дуговой участок (рис. 71,г), перекосы, когда штрихи
сходятся наклонно (рис. 71, е).
Точные криволинейные поверхности обрабатывают
путем опиливания профиля по отдельным элементам.
Геометрическую форму и расположение этих элементов
контролируют универсальными инструментами.
Сложные и точные профили шаблонов опиливают
в приспособлениях, обеспечивающих точную установку
обрабатываемой детали под различными углами к опи-
ливаемой поверхности. Одно из таких приспособлений
показано на рис. 72.
В корпусе 1 приспособления имеется вертикальный
паз со сквозной прорезью, в котором перемещается
планка 3, закрепляемая с задней стороны винтом.
В верхней части планки есть отверстие, куда вставля-
146
ется цилиндрический калибр. К плоскости корпуса
с большим количеством резьбовых отверстий крепится
угольник 2 с пазами, что позволяет регулировать его
установку и выверку относительно верхней плоскости
корпуса.
При опиливании шаблонов, имеющих участки в виде
дуг полуокружностей, планку 3 устанавливают по бло-
ку мерительных плиток в положение, при котором центр
ее отверстия будет находиться от верхней плоскости
корпуса приспособления на расстоянии, равном радиусу
обрабатываемого участка. Затем шаблон технологиче-
ским отверстием надевают на калибр, вставленный
в планку, и, поворачивая его вокруг оси, обрабатывают
дугу полуокружности его рабочей части.
Угольник 2 служит для припиливания прямолиней-
ных и наклонных участков шаблонов и контршаблонов.
Его устанавливают с помощью концевых мер длины
или по угломеру под определенным углом к опиливае-
мой плоскости. Шаблон ставят на опорные поверхно-
сти угольника, прижимают к плоскости корпуса приспо-
собления и в таком положении обрабатывают.
Для удобства опиливания вогнутых полуокружно-
стей на верхней плоскости приспособления имеются два
(или более) призматических паза, расположенных стро-
го перпендикулярно вертикальной опорной плоскости
корпуса. Направленный по призматическому пазу круг-
лый напильник в процессе опиливания удаляет с обра-
батываемого участка шаблона часть металла, образуя
в нем радиусное углубление, расположенное под углом
90° к его плоскости и торцам.
Кроме угольника к корпусу приспособления можно
прикрепить синусную и опорную линейки и другие ин-
струменты, способствующие более точной установке и
выверке обрабатываемых деталей.
При опиливании плоскостей, расположенных под пря-
мым углом, большую плоскость выбирают в качестве
базовой, опиливают ее начисто, а уже затем подгоняют
к базовой вторую плоскость. Опиливание второй плос-
кости контролируют угольником, который прикладыва-
ют к базовой плоскости.
При обработке внутренних углов сначала опиливают
наружные поверхности, которые будут базами при раз-
метке внутреннего угла и при контроле в процессе об-
работки.
147
chipmaker.ru
06.07.2012
При опиливании внутренних прямых углов шаблона
применяют угловые рамочные наметки (рис. 73,о),
а при опиливании и доводке прямолинейных плоско-
стей— рамочные наметки с зажимными винтами
(рис. 73,6). Плоскости А и Б наметки должны быть
тщательно обработаны под прямым углом. Шаблон
устанавливают в наметку и прижимают винтами к пло-
скости А так, чтобы его разметочная риска строго со-
впадала с рабочей кромкой наметки. Затем наметку
закрепляют в тисках и опиливают шаблон.
Ответственной операцией при изготовлении шабло-
нов является припасовка — взаимная пригонка друг
к другу ряда поверхностей, сопря-
гающихся без зазора при любых
перекантовках (положениях).
Припасовку широко применяют
при обработке профильного шаб-
лона, так как к нему всегда дела-
ют контршаблон (рис. 74). Шаб-
лон является проверочным инстру-
ментом, с помощью которого по
методу световой щели контроли-
Рис. 74 Шаблоны и руют профиль детали, а контр-
контршаблоны. шаблон необходим для проверки
шаблона, который в процессе кон-
троля большого количества деталей изнашивается.
Профили шаблона и контршаблона должны точно со-
впадать при любых положениях.
В зависимости от конфигурации профиля шаблона
слесарь-инструментальщик сам решает, что изготовлять
вначале — шаблон или контршаблон. В тех случаях,
148
когда профиль шаблона (рис. 74, а) легко измерить
универсальным инструментом, вначале делают шаблон,
а по нему припасовывают контршаблон. При изготов-
лении радиусного шаблона (рис. 74,6) легче сначала
сделать контршаблон, а по нему припасовать шаблон.
При сложном профиле шаблон и контршаблон изго-
товляют с помощью выработок, являющихся более про-
стыми по форме шаблонами, которые можно измерить
универсальным инструментом. Обычно сначача делают
выработки, а потом профильные шаблоны, причем ко-
личество выработок зависит от точности и сложности
профиля шаблона.
Изготовление резьбовых шаблонов. При заточке и
установке резца на токарном станке и контроле резьбы
Рис. 75. Резьбовой шаблон (а) и схема обработки шаблона по
выработкам (б).
широко используются резьбовые шаблоны (рис. 75,а).
К ним предъявляются следующие требования: длинные
боковые поверхности шаблона должны быть параллель-
ны в пределах 0,01...0,02 мм; угол а должен быть рас-
положен симметрично относительно боковых поверхно-
стей; осевые линии углов щ и аз должны быть перпен-
дикулярны, а осевая линия угла ai — параллельна бо-
ковым поверхностям.
Как видим, изготовить резьбовой шаблон с помощью
универсальных измерительных инструментов невозмож-
но. Например, наружный угол шаблона а можно было
бы сделать по угломеру, но при этом нет гарантии, что
осевая линия угла будет параллельна боковым поверх-
ностям шаблона. Следовательно, резьбовой шаблон не-
обходимо изготовлять по выработкам.
Предварительные операции выполняются по обыч-
ной схеме технологического процесса, а окончательные
(опиливание до термической обработки и доводка по-
сле нее) — по выработкам.
149
chipmaker.ru
06.07.2012
Для изготовления резьбового шаблона требуются
три выработки (рис. 75,6). Выработка / предназначена
для пригонки внутренних углов аг и аз так, чтобы их
осевые линии были перпендикулярны боковым по-
верхностям шаблона. По выработке / сначала обраба-
тывают одну сторону угла, а затем другую. Наружный
угол а шаблона пригоняют от боковых поверхностей по
выработке 2. Для симметричного расположения угла О|
относительно боковых поверхностей шаблона надо при-
гнать его по выработке 3 сначала от одной поверхно-
сти, а затем от другой. Такая обработка (пригонка)
называется контровкой угла относительно боковых по-
верхностен шаблона.
Так как выработки /, 2 и 3 трудно изготовить с по-
мощью универсального инструмента, их делают по
контрвыработкам. Выработки и контрвыработки выпол-
няют сырыми или термически обработанными, в зави-
симости от количества шаблонов.
С помощью выработок шаблоны изготовляют как до
термической обработки, так и после нее. После терми-
ческой обработки шаблоны пригоняют по новым выра-
боткам.
В тех случаях, когда шаблоны имеют сложный про-
филь невысокой точности, их изготовляют по вычер-
ченному профилю. На чистом листе цинка или нержа-
веющей стали вычерчивают профиль шаблона согласно
чертежу. На заготовке шаблона профиль размечают и
затем фрезеруют, оставляя припуск на дальнейшую
слесарную обработку. Вначале слесарь опиливает те
участки шаблона, которые можно легко измерить уни-
версальным инструментом, а затем — остальные, приго-
няя их по профилю к вычерченному на цинковом листе.
Пригонку производят до тех пор, пока профиль шабло-
на не сойдется с вычерченным.
Этот способ получения профильных шаблонов прост
и дешев, так как не требуется выработок, однако точ-
ность обработки при этом не выше ±0,07 мм.
Механизированные способы изготовления профиль-
ных шаблонов. Среди таких способов самым распро-
страненным является шлифование на прецизионных
плоскошлифовальных станках с применением лекаль-
ных тисков, синусных линеек, магнитных призм и дру-
гих приспособлений. Профильное шлифование обеспечи-
вает высокую производительность труда и относительно
высокую точность обработки. Например, при чистовом
1S0
шлифовании можно получить линейные размеры с точ-
ностью до ±0,01 мм, а угловые — в пределах ±30"...
±2' с высотой микронеровностей 0,000 5—0,001 мм.
При обработке шаблонов средней точности шлифо-
вание профиля является окончательной операцией, а
при изютовлении шаблонов более высокой точности
шлифование предшествует доводке. Так как после шли-
фования на доводку рабочих поверхностей остается
равномерный припуск 0,01—0,02 мм, трудоемкость ее
снижается.
Наиболее широко применяются плоскошлифоваль-
ные станки с горизонтальным шпинделем и магнитной
Рис. 76. Приспособление для шлифования выпуклых
цилиндрических поверхностей,
плитой, которая служит для закрепления деталей. Шли-
фование базовых поверхностей шаблонов, а также пря-
молинейных участков профиля производят с помощью
лекальных тисков (с.м. рис. 29), наклонных участков
профиля, расположенных под различными углами к ба-
зовым поверхностям, с помощью магнитных призм (см.
рис. 28), а угловых Шаблонов — с помощью синусного
кубика (см. рис. 30).
Обработка радиусных поверхностей шаблонов, а так-
же выпуклых и вогнутых цилиндрических поверхностей
осуществляется профилированным кругом.
Приспособление для шлифования выпуклых поверх-
ностей большого радиуса непрофилированным кругом
показано на рис. 76. На кубике 6 расположен валик 4,
который может быть прижат к кубику планкой 3. На
левом конце валика находятся тиски 2, а на правом —
151
chipmaker.ru
06.07.2012
рукоятка 5, с помощью которой можно вращать валик
4, тиски 2 и закрепленные в них шаблоны /. Шлифова-
ние производят периферией круга. Величина радиуса
обрабатываемой поверхности зависит от величины подъ-
ема шлифовального круга над сколом станка, и обычно
он равен 200 мм. Радиус проверяют индикатором
или линейкой, установленной на блоке концевых мер
длины.
В рассмотренных случаях использования специаль-
ных приспособлений для изготовления профильных шаб-
лонов учитывается, что шлифовальный круг имеет ци-
линдрическую форму, а его образующая параллельна
рабочей плоскости магнитной плиты. Следовательно,
правка шлифовального круга не вызывает затруднений
и производится с помощью приспособления, установлен-
ного на магнитной плите станка.
24. Восстановление калибров
Измерительные инструменты простых геометриче-
ских форм (калибры, гладкие кольца, скобы и некото-
рые шаблоны) относительно легко переделываются и
восстанавливаются. Для восстановления гладких калиб-
ров и скоб применяют метод переходных посадок. Так,
если скоба 12d9 изношена до размера 11,959 мм, то,
сняв доводкой 0,008 мм с проходной стороны и 0,082 мм
с непроходной, получим новую скобу 12/9 с размерами
11,968 и 11,926 мм. Если скоба 12/9 изношена до раз-
мера 11,984 мм, то, сняв доводкой 0,0085 мм с проход-
ной стороны и 0,032 5 мм с непроходной, получим новую
скобу 12й8 с размерами 11,993 5 и 11,962 5 мм. Следо-
вательно, в пределах одного квалитета для калибров и
скоб можно получить ряд переходных посадок, обеспе-
чивающих полное использование инструментов с мини-
мальными затратами.
Шлифованием и доводкой восстанавливают все виды
калибров. Например, гладкая пробка диаметром 24 мм
может постепенно переделываться на все размеры от 24
до 18 мм, а скоба для диаметра 30 мм — на все разме-
ры от 30 до 40 мм и т. д.
Когда возможности перешлифовывания скоб и ка-
либров на другие размеры исчерпаны, прибегают к рих-
тованию или горячей посадке. При износе скоб на
0,03 мм от номинального размера их можно исправить
рихтованием с последующей доводкой измерительных
1S2
поверхностей. Для снятия внутренних напряжений по-
сле рихтования скобы подвергают искусственному ста-
рению (выдержке от 20 до 40 ч в масле при темпера-
туре 12О...14О°С). После старения рабочие поверхности
скобы шлифуют на плоскошлифовальном станке до
устранения следов рихтования и затем доводят.
Горячую посадку скоб можно осуществить с помо-
щью ручного пресса и специального приспособления
(рис. 77). Восстанавливаемая скоба / вставляется в паз
Рис. 77. Приспособление для горячей посадки скоб.
колодки 5 с уплотнительной прокладкой 4. Чтобы до-
стигнуть равномерной посадки на той и другой сторо-
нах зева скобы, устанавливают мерные подкладки 2 и
прижимают их винтом 3 до тех пор, пока измеритель-
ные поверхности скобы не упрутся в эти подкладки.
Нагрев восстанавливаемых скоб производят токами вы-
сокой частоты. После горячей посадки скобы подвер-
гают термообработке (нормализации, закалке и отпус-
ку), а затем шлифуют и доводят.
Некоторые профильные шаблоны, высотомеры и ус-
тупомеры ремонтируют и восстанавливают шлифова-
нием или доводкой их рабочих поверхностей. Ремонт
плоских шаблонов длины осуществляют рихтованием
(растяжкой). Следы рихтования устраняют шлифова-
нием, после чего шаблоны подвергают искусственному
старению и доводке.
Трубчатые высотомеры и штихмасы ремонтируют
раскаткой. Раскатывая трубу по диаметру, можно уве-
личить ее линейный размер до необходимой величины.
153
chipmaker.ru
06.07.2012
После раскатки инструменты подвергают искусственно-
му старению и затем доводят.
Лучшим способом восстановления измерительного
инструмента является электролитическое хромирование.
Этот способ прост и нашел широкое применение в ин-
струментальных цехах. Различают хромирование обыч-
ное и в размер. Так как после обычного хромирования
обрабатыватп рабочие поверхности трудно, многие ин-
струментальные цехи отдают предпочтение более слож-
ному размерному хромированию, исключающему меха-
ническую обработку инструмента. Размерное хромиро-
вание производится в ваннах, оснащенных индивиду-
альными устройствами для контроля. Благодаря ис-
пользованию специальных проволочных экранов дости-
гается равномерное осаждение хрома на рабочие по-
верхности калибра.
Калибры-пробки, износ которых превышает 0,014 мм,
шлифуют на круглошлифовальных станках до диаметра
ниже минимального на 0.02...0 03 мм. Затем на поверх-
ность наносят слой хрома с таким расчетом, чтобы при
повторном шлифовании получить чертежный размер
с учетом припуска на доводку.
25. Восстановление концевых мер длины
На машиностроительных предприятиях широко
используются восстановленные концевые меры длины.
В цеховых условьях могут быть исправлены такие их
дефекты, как забоины на углах и гранях, незначитель-
ная коррозия на измерительных поверхностях.
Забоины можно устранить с помощью твердого мел-
козернистого бруска. Величина фаски на ребрах при
этом может быть немного увеличена. После удаления
забоин концевая мера должна быть доведена до вос-
становления притираемости. Коррозию на измеритель-
ных поверхностях устраняют обезжириванием их в бен-
зине с последующей тонкой доводкой.
В пропессе доводки измерительных поверхностей
концевых мер длины с целью устранения повреждений
и восстанооления способности притираться размер их
понижается на 0,2...0,4 мкм, что, однако, не отражается
на их точности. Поясним это на следующем примере.
Диапазон размеров концевых мер длины 2-го класса
точности от 0,5 до 3 мм имеет допуск на размер плитки
d 0,001 мм. Следовательно, концевая мера с минусовым
154
допуском на размер может быть восстановлена 3 раза,
а с плюсовым допуском — 6 раз.
По условиям контроля допускается замена 10% кон-
цевых мер, вышедших по размерам из данного класса
точности. В этом случае концевые меры пополняются
новыми.
Рис. 78. Приспособление для доводки концевых мер длины.
•
Для переделки (или восстановления) на низший
размер (до 1,5 мм) выбирают концевые меры, у кото-
рых размер на 0,05 мм выше заданного. Это необходи-
мо для того, чтобы при шлифовании можно было снять
старую маркировку. Концевые меры размером более
6 мм восстанавливают путем равномерного хромирова-
ния с одной стороны. Предварительно поверхность
уменьшают на 0,01—0,02 мм, а затем на нее наносят
слой хрома толщиной 0,04—0,07 мм. После хромирова-
ния плитки шлифуют и доводят.
Не соответствующие по условиям контроля конце-
вые меры длины 2-го* класса переводят в 3-й класс, где
допуск на размер плитки составляет ±0,002 мм. Вели-
чина этого допуска позволяет восстанавливать коние-
155
chipmaker.ru
06.07.2012
вые меры 3 раза. Доводку их производят тонкой пастой
ГОИ (1—2 мкм) чугунными или стеклянными прити-
рочными плитами.
Грубую и окончательную доводку концевых мер
длины до 2,5 мм осуществляют в приспособлении
(рис. 78,а), которое состоит из двух плит (нижней / и
верхней <3) с наклеенными на них стеклянными листа-
ми толщиной 4...5 мм. В качестве клея используют мен-
делеевскую замазку или свинцовый глет, разведенный
в глицерине. С боков верхней плиты 3 прикреплены
две планки 2, в которые ввернуты четыре регулировоч-
ных винта 4 с контргайками 5. Винты оканчиваются со-
осным со средним диаметром резьбы центром, который
упирается в планки 6 с гнездами, прикрепленными
к нижней плите 1. Параллельность между рабочими
плоскостями двух плит выдерживается по доводимой
плите с помощью регулировочных винтов 4 и контр-
гаек 5. Доводимая плита приводится в движение пла-
стиной с рукояткой 7
На таких же приспособлениях, но без стеклянных
листов, производят грубую обработку концевых мер при
переводе их из одного размера в другой.
Предварительную правку плит со стеклянными ли-
стами осуществляют на чугунных притирочных плитах
размерами 500X500 мм наждачным порошком, а окон-
чательную— пастой ГОИ 20—40 мкм. После этого при-
тирочные плиты протирают и доводят стеклянными ли-
стами, затем тщательно промывают и удаляют с них
крупные частицы, оставшиеся в порах. Рабочие поверх-
ности плит необходимо предохранять от попадания на
них крупных частиц наждака или пыли.
Микронную пасту для чистовой доводки плит разво-
дят керосином, при этом использовать можно только
верхние слои раствора. Пасту наносят на плиты капля-
ми, разравнивают ее по поверхности гигроскопической
ватой и растирают специальным грибком, рабочая пло-
скость А которого закалена и доведена (рис. 78,6).
Острые кромки грибка удаляют с поверхности плиты
излишнюю пасту и посторонние частицы.
При доводке концевых мер длины необходимо иметь
три приспособления: одно — для обдирки при передел-
ке на меньший размер, второе — для чистовой доводки
и третье (со стеклянными листами) —для окончатель-
ной доводки.
156
Концевые меры размером от 6 до 20 мм доводят на
открытой плите, а размером 200 мм и выше — с помо-
щью обоймы (рис. 78,в), которая состоит из текстоли-
товой рамки /, вкладыша 2 и винтов 3.
Контроль восстановленной концевой меры осущест-
вляют на вертикальном оптиметре. На его столик
(рис. 78, г) устанавливают подставку /, на которой раз-
мещают концевую меру 2, контролируемую с помощью
наконечника 3 оптиметра.
Опытный слесарь-инструментальщик за 16 рабочих
часов может восстановить набор концевых мер длины
из 83 плиток.
chipmaker.ru
06.07.2012
РЕМОНТ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ИНСТРУМЕНТОВ
ГЛАВА
VI
Долговечность измерительных инструментов зависит
от условий их эксплуатации, способа хранения и ухода
за ними. Использование инструмента для измерения
грубых поверхностей, небрежное обращение с ним и
неправильное хранение приводят к преждевременному
износу его и поломкам. Однако и при соблюдении пра-
вил эксплуатации измерительные инструменты подвер-
гаются износу: изнашиваются их рабочие поверхности
и детали (например, штанги и рамки у штангенинстру-
ментов, винт и гайка — в микрометрах и т. п.).
В круг обязанностей слесаря-инструментальщика
входит и ремонт универсально-измерительного инстру-
мента. Неисправности инструмента определяет пред-
ставитель лаборатории измерительной техники, ко-
торый составляет на данный инструмент дефектную
ведомость.
26. Технические условия на ремонт измерительного
инструмента
После ремонта и восстановления измерительные ин-
струменты не могут полностью соответствовать техни-
ческим требованиям стандартов, поэтому для них суще-
ствуют особые технические условия, в которых указы-
вается, какие могут быть допущены отступления от
стандартов.
На всех инструментах после ремонта и восстановле-
ния допускаются незначительные забоины, царапины,
вмятины, следы от коррозии и т. п., не препятствующие
158
измерению и не превышающие 20% общей рабочей по-
верхности. Следы рихтовки должны быть сняты шли-
фованием или местной зачисткой с созданием равно-
мерного штриха или декоративного покрытия.
Для восстановленных штангенинструментср имеются
и дополнительные условия:
у штангенциркулей с ценой деления 0,02...0,05 мм
зазор между штангой и нониусом должен быть не бо-
лее 0,05 мм;
длина измерительных поверхностей острых губок
должна быть не менее 7 мм, наружный диаметр тупых
губок также должен составлять не менее 7 мм и может
быть дробным с окончанием на 0,1; 0,2 и т. д.;
у всех восстановленных микрометрических инстру-
ментов зазор между барабаном и стеблем допускается
не более 0,2 мм.
Для микрометрических штихмасов дополнительно
устанавливается предельная величина прогиба удлини-
теля, которая не должна превышать 0,1 мм.
Все остальные требования и нормы точности универ-
сального измерительного инструмента должны соответ-
ствоьагь стандарту.
Если в процессе ремонта не удается восстановить
первоначальный квалитет инструмента, то допускается
перевод его в следующий квалитет с переоформлением
документов учета и аттестатов.
27. Проверка и ремонт штангенинструментов
Неисправности штангенинструментов и их прог ерка.
Наиболее характерными неисправностями штангенинст-
рументов, в результате которых нарушается точность
показаний, являются: износ измерительных поверхно-
стей и затупление острых концов губок; износ и дефор-
мация рабочих поверхностей штанг н рамки; перекос
основной рамки; неправильная установка нониуса;
ослабление пружины; износ резьбы винта и гайки ми-
крометрической подачи и ряд других.
Показания штангенинструментов с зеличинпй отсчета
0,02 и 0,05 мм проверяют с помощью концевых мер
длины 2-го класса точности (6-го разряда), а с величи-
ной отсчета 0,1 мм — концевыми мерами длины 3-го
класса.
Перекос подвижной губки относительно неподвиж-
ной выявляется также с помощью концевой меры длины.
Л9
chipmaker.ru
06.07.2012
Установив в двух крайних положениях концевую
меру 1 (рис. 79,а), снимают показания и по их разно-
сти судят о величине непараллельное™ измерительных
поверхностей, вызванной перекосом подвижной губки.
Износ измерительных поверхностей определяют по
величине несовпадения нулевых штрихов шкал штанги
и нониуса при плотно сдвинутых губках. Для штангеи-
инструментов с величиной отсчета 0,02 и 0,05 мм про-
свет между измерительными поверхностями не должен
превышать 0,003 мм, а для штангенинструментов с ве-
личиной отсчета 0,1 мм — 0,006 мм. На рис. 79,6 пока-
зано, как с помощью концевых мер и лекальной линей-
ки можно на глаз определить величину просвета между
измерительными поверхностями.
Схема проверки износа рабочих поверхностей губки
для внутренних измерений приведена на рис. 79, в. Ме-
жду губками для наружных измерений помещают кон-
цевую меру, а затем с помощью другого штангенинст-
160
румента проверяют расстояние между губками для вну-
тренних измерений. Это расстояние должно быть равно
размеру концевой меры.
Износ штанги устанавливают лекальной линейкой
на просвет.
Ремонт штангенинструментов. Износ рабочих по-
верхностей штангенинструментов устраняют рихтовкой
Рис. 80. Доводка измерительных поверхностей
штангенциркуля.
губок с последующей их доводкой. Рихтовкой устраняют
также дефекты измерительных поверхностей губок и до-
биваются совпадения нулевых штрихов шкал. После
рихтовки приступают к доводке измерительных поверх-
ностей плоскопараллельными притирами, для чего
штангенциркуль закрепляют в тисках (рис. 80,о),при-
тир помещают между губками, а рамку сдвигают до со-
прикосновения губок с притиром. В этом положении
рамку закрепляют стопорным винтом и, перемещая при-
тир между губками с небольшим усилием, производят
б
Зак, № 784
161
chipmaker.ru
06.07.2012
доводку поверхностей со стороны как острых, так и ту-
пых губок до достижения плоскостности, параллельно-
сти и одинакового размера раствора обеих сторон.
Прямолинейность измерительных поверхностей про-
веряют лекальной линейкой, а параллельность губок
рамки губкам штанги и размеры между ними контро-
лируют концевыми мерами, при этом усилие, с которым
мера вводится между губками, должно быть одинако-
вым для обеих сторон. Вставив концевую меру нес конца
губок, а сбоку по всей плоскости и одновременно слегка
поворачивая ее, можно определить степень параллель-
ности поверхностей. Если плитка будет задерживаться
концами губок, свободно вращаясь дальше по всей по-
верхности, или будет иметь зазор впереди, значит, губ-
ки непараллельны.
Наружные поверхности тупых губок доводятся до
получения параллельности. Размер губок должен быть
равен целому числу миллиметров с десятыми долями
(например, 9,8 мм). После доводки губок нониус уста-
навливают на нулевое деление штанги. Для этого губки
сдвигают до соприкосновения измерительных плоско-
стей и зажимают подвижную рамку. Затем нониуС пе-
редвигают до совпадения первого и последнего делений,
при этом его шкалы должны точно совпасть с первым
и соответствующим делениями штанги. В этом положе-
нии нониус закрепляют.
При ремонте большого количества штангенциркулей
доводку измерительных поверхностей можно механизи-
ровать. Схема механизированной доводки приведена на
рис. 80, б. Сложное зигзагообразное движение при ме-
ханической доводке складывается в результате двух дви-
жений: горизонтального возвратно-поступательного дви-
жения притира 1 (при п=400 дв. ход./мин и длине хода
23 мм) и вертикального поступательного движения
штангенциркуля 2 (движение периодической подачи
5 = 1,5—3 м/дв. ход. притира). Для обеспечения каче-
ства доводки оба движения согласованы между собой.
Штангенциркуль получает вертикальное перемещение
только тогда, когда движется притир. На половине хода
притира при максимальной скорости штангенциркулю
сообщается также вертикальная подача небольшой ве-
личины. В крайних же точках пути притира, где ско-
рость его равна нулю, вертикальная подача штанген-
циркуля прекращается. Давление доводки должно со-
ставлять Р=2—3 кг/см2.
«62
При механической доводке губок штангенциркуля
применяют чугунные притиры, шаржируемые микропо-
рошком М20.
Ремонт штангенциркулей облегченного типа при по-
ломке губок производят в следующем порядке. После
отпуска в соляной ванне отрезают изношенный или сло-
манный конец губки. Затем
в утолщенной части ножки
дисковой фрезой прорезают
паз, по ширине равный тол-
щине губки (рис. 81, а).
Новую заготовку губки
вставляют в паз ножки и со-
вместно сверлят два или три
отверстия, затем обе части
склепывают (рис. 81,6).
Губки опиливают до задан-
ных размеров и закалива-
ют. После зачистки осуще-
ствляют доводку их измери-
тельных поверхностей.
При поломке обеих губок
верхнюю ножку целиком
заменяют новой. Для этого
выбивают заклепки и сни-
мают со штанги поломан-
ную ножку. В заготовке но-
вой ножки фрезеруют и опи-
ливают прямоугольное окно,
по форме и размерам рав-
ное торцу штанги. Затем на
штангу надевают ножку, вы-
веряют перпендикулярность
ее положения относительно
Рис. 81. Ремонт штангенцир-
кули.
граней штанги, сверлят
в другом месте отверстия и приклепывают ножку
(рис. 81,в). Губки опиливают так, чтобы их конфигу-
рация и размеры соответствовали форме губок рамки,
и затем их доводят.
Поломанные губки рамки заменяют новыми, для
чего, выбив заклепки и сняв негодную губку, на ее ме-
сто приклепывают заготовку новой губки, опиливают ее,
закаливают и доводят.
Ремонт поломанных губок штангенциркулей со
штампованной штангой несколько сложнее, так как вся
штанга вместе с губками имеет одинаковую толщину и
163
chipmaker.ru
06.07.2012
врезать новую губку невозможно. Приклепывание вна-
кладку не всегда обеспечивает достаточную прочность
соединения. Можно применить сварку, однако лучше
всего заменить всю верхнюю часть штанги, установив
новую ножку.
С этой целью после отжига и отрезки губок торец
линейки 1 фрезеруют или опиливают вручную гак, что-
бы на гранях линейки образовались заплечики
(рис. 81,г), в которые упирается ножка 2. При опили-
вании измерительных плоскостей губок ножки необхо-
димо следить за тем, чтобы нулевое деление нониуса
рамки примерно совпадало с нулевым делением шкалы
па линейке, так как при значительном смещении нони-
уса на его торце придется снимать слишком большой
слой металла, что ухудшит качество ремонта.
Деформация штанги может быть вызвана искрив-
лением или неравномерным износом ее рабочей поверх-
ности. Искривление штанги устраняется правкой, осу-
ществляемой выгибанием в тисках с помощью трех
узких латунных прокладок.
Неравномерный износ штанги устраняют припили-
ванием и доводкой на притирочной плиге, контролируя
прямолинейность лекальной линейкой или методом на
краску. Вмятины и забоины зачищают бархатным на-
пильником, оселком и мелкой шкуркой с маслом.
Для устранения несовмещения нониуса со шкалой
линейки его переставляют. Если торец нониуса упира-
ется в стенку окна рамки и не может быть передвинут,
ю его подпиливают. Одновременно распиливают и от-
верстия под винты, после чего, переставив нониус, за-
крепляют его в правильном положении.
Ремонт других универсальных измерительных инст-
рументов (угломеров, штангенрейсмусов и штангенглу-
биномеров) аналогичен ремонту штангенциркулей.
Основными дефектами штангенглубиномера могут
быть непрямолинейность опорной поверхности, отсутст-
вие перпендикулярности линейки относительно опорной
плоскости и неправильная установка нониуса.
Для обеспечения прямолинейности опорной плоско-
сти корпуса и торца линейки они совместно доводятся
на плите. Выдвинув линейку над плоскостью корпуса,
с помощью лекального угольника проверяют перпенди-
кулярность ее относительно опорной плоскости.
Ремонт нониуса производится так же, как и штан-
генциркуля. При установке линейки на определенный
164
размер торец ее совмещают с плоскостью глубиномера.
В этом положении нулевое деление нониуса совмеща-
ется с нулевым делением шкалы линейки или с деле-
нием, соответствующим высоте набора концевых мер,
после чего нониус крепят пинтами.
28. Проверка и ремонт микрометрических инструментов
Микрометры изготовляются в соответствии с требо-
ваниями, установленными стандартами и инструкциями,
а также заводскими нормалями.
Микрометры должны иметь трещотку или другое
устройство, которое обеспечивало бы постоянство изме-
рительного усилия, и стопорное устройство для закреп-
ления микрометрического винта. Конструкция микро-
метров должна обеспечивать возможность установки их
в исходное положение при соприкосновении измеритель-
ных поверхностей между собой или с установочной ме-
рой. При таком совмещении (нулевом отсчете) нулевой
штрих шкалы стебля виден целиком. Ширина штрихов
на стебле равна 0,2...0,05 мм, а на барабане 0,1...0.05 мм.
Ширину штрихов проверяют на инструментальном ми-
кроскопе.
Перекос плоской измерительной поверхности микро-
метрического винта при зажатии стопора не должен
превышать 1 мкм для микрометров с верхним пределом
измерения до 100 мм и 2 мкм — более. 100 мм.
Скобы микрометров делают жесткими, чтобы изме-
нение показаний от изгиба при усилии в 1 кгс, направ-
ленном по оси винта, не превышало 2...12 мкм (в зави-
симости от величины верхнего предела измерения — от
5 до 600 мм).
Погрешность показаний и отклонение от параллель-
ности плоских измерительных поверхностей микромет-
ров не должны превышать 2...12 мкм (в зависимости ог
предела измерения — от 5 до 600 мм).
Допускаемое измерительное усилие для микромет-
ров равно 500... 900 гс. В качестве стабилизатора измери-
тельного усилия микрометров служит пружина с зубом
трещотки. Величину измерительного усилия можно из-
менить, регулируя усилие пружины или угол зуба тре-
щотки. С уменьшением угла уменьшается и измеритель-
ное усилие.
Микрометры изготовляются с термически обработан-
ными или оснащенными твердым сплавом ВК2М или
165
chipmaker.ru
06.07.2012
ВК4М измерительными поверхностями. Шероховатость
стальных измерительных поверхностей должна быть не
ниже /?а=0,04...0,02, а твердосплавных — /?а=0,08...0,04
мкм.
Рассмотренные выше погрешности основных элемен-
тов микрометра в сумме не должны превышать погреш-
ностей, регламентированных ГОСТом 6507—78, — ст
±1,5 до ±4,0 мкм в зависимости от верхних пределов
измерения микрометров.
Рис. 82, Проверка параллельности измерительных по-
верхностей микрометра.
Методы проверки микрометрических инструментов.
Проверка точности показаний микрометров осуществля-
ется концевыми мерами длины 5-го разряда через каж-
дые 5 мм шкалы и через 0,12 мм, т. е. через четверть
оборота микровинта.
Плоскостность их измерительных поверхностей кон-
тролируют с помощью плоских или плоскопараллель-
ных интерференционных стеклянных пластин. Отклоне-
ние от плоскостности (в зависимости от класса точно-
сти микрометров) колеблется в пределах 0,6...0,9 мкм,
или равно трем интерференционным полосам для белого
света без учета расстояния 0,5 мм от краев измери-
тельной поверхности.
Параллельность измерительных поверхностей у ми-
крометров с верхним пределом измерений до 100 мм
проверяют плоскопараллельными стеклянными пласти-
нами (рис, 82,о). Комплект состоит из четырех пла-
1М
стин, размеры Н которых отличаются один от другого
на величину перемещения микровинта при его повороте
на V4 оборота. По числу интерференционных полос на
поверхностях контакта и по их взаимному расположе-
нию определяют действительное отклонение от парал-
лельности.
Для проверки микрометров больших размеров вме-
сто отдельных плоскопараллельных стеклянных пла-
стин применяют комплект их, составленный в иде бло-
ков, в каждом из которых имеются две пластины и одна
концевая мера (рис. 82,6).
Рис. 83. Ремонт микрометра.
Микрометры с пределами измерения, превышающи-
ми 100 мм, контролируют с помощью четырех специаль-
ных штихмасов (рис. 82,в), размеры которых также
отличаются один от другого на величину, соответствую-
щую */4 оборота микровинта. Каждым штихмасом про-
изводят проверку в четырех положениях, поворачивая
его каждый раз вокруг оси на ЭОЛ
Регулировка и ремонт микрометров. При несовпаде-
нии нулевых штрихов шкалы стебля и шкалы барабана,
а также при ослаблении винта необходима регулировка
микрометров.
При износе измерительных поверхностей микрометра
и микрометрического винта и при ослаблении трещотки
производят ремонт инструмента. При небольшом из-
носе измерительные поверхности микрометров и пасса-
метров (oi 0 до 100 мм) доводятся одновременно с по-
мощью мерных цилиндрических притиров (рис. 83,а).
Комплект их состоит из четырех притиров, различаю-
167
chipmaker.ru
06.07.2012
щихся по толщине на 0,125 мм. Торцевые рабочие пло-
скости притиров должны быть строго параллельны.
Доводку осуществляют в следующей последователь-
ности. Вначале измерительные поверхности доводят
приором / (рис. 83,6) до получения их взаимопарал-
лельности. Однако при этом не обеспечивается перпен-
дикулярность поверхностей к оси шпинделя, скорее все-
го они будут несколько наклонны (см. рис. 83,6). Да-
лее доводку производят притиром 3, который на 0,25 мм
больше притира /, поэтому при зажиме притира 3
шпиндель провернется на пол-оборота, т. е. произойдет
кантовка (рис. 83, в) и перекос уменьшится. Затем по-
верхности микрометра попеременно доводят притирами
Рис. 84. Доводка шпинделя микрометра.
2 и 4 (рис. 83, г и 6). После многократной доводки все-
ми притирами могут быть достигнуты параллельность
поверхностей и перпендикулярность к оси шпинделя.
Когда в ремонт поступают микрометры с таким из-
носом измерительных поверхностей, который выявляет-
ся с помощью угольника или лекальной линейки, осу-
ществляют раздельную доводку шпинделя и пятки.
Торец шпинделя доводят в специальном приспособле-
нии (рис. 84,а). Оно состоит из плиты 1, цанги 2, в ко-
торую вставляется шпиндель 4 микрометра, и зажим-
ного кольца 3, предназначенного для закрепления шпин-
деля в цанге. Нижнюю плоскость плиты доводят строю
перпендикулярно относительно оси отверстия. Шпин-
дель микрометра вставляют в цангу так, чтобы его то-
рец возвышался над плоскостью плиты на 0,03...0,04 мм,
и после закрепления зажимным рольцом доводят. Об-
работанный шпиндель ввертывают в микрометр и при-
ступают к доводке поверхности пятки.
168
Пятку доводят в собранном виде с помощью
приспособления, представляющего собой диск (1 на
рис. 84,6), выполненный за одно целое с цангой. Диск
установлен по скользящей посадке на шпиндель 3 ми-
крометра и закрепляется кольцом 2. Опорная поверх-
ность диска доведена строго перпендикулярно оси от-
верстия. После установки и закрепления диска на шпин-
деле микрометра приступают к доводке пятки; при этом
Рис 85. Приспособление для доводки винтов
микрометров.
пасту наносят только на одну рабочую сторону прити-
ра, а другую тщательно промывают и смазывают тон-
ким слоем раствора стеарина в бензине.
Контроль обработанных измерительных поверхно-
стей осуществляется интерференционным способом с по-
мощью набора плоскопараллельных стеклянных пла-
стин. Инструмент обезжиривают в бензине, тщательно
протирают и на доведенную поверхность накладывают
стеклянную пластину. Слегка прижав пластину к по-
верхности, наблюдают световые полосы, по которым и
судят о качестве доводки.
Для доводки поверхностей микрометрических вин-
тов микрометров с пределом измерения 150...800 мм
слесарь-лекальщик С. П. Григорьев разработал приспо-
собление, показанное на рис. 85. На основании 1 при-
способления имеются три выступа с пазами, в которых
169
chipmaker.ru
06.07.2012
закреплены хвостовики 2 со стеблями 3. Плоскости
основания пазов строго перпендикулярны.
Изготовляют приспособление следующим образом.
У бывших в употреблении микрометров с пределом из-
мерения 0...25 мм отрезают скобы .и оставляют хвосто-
вики 2 со стеблями 3. Затем хвостовики шлифуют по
месту паза. Установив все три хвостовика и проверив
их поверхности по стеклянной плите 4, в проушинах
основания сверлят по два отверстия и запрессовывают
в них штифты 5.
При обработке микровинтов барабаны 6 устанавли-
вают по нониусу в нулевое положение и осуществляют
предварительную доводку поверхностей, затем их 3—4
раза поворачивают на */4 оборота (на 0,12 мм) и окон-
чательно доводят. После этого микровлнты снимают
с приспособления, устанавливают в ремонтируемые ми-
крометры и производят контроль.
При несовмещении нулевого деления на барабане
микрометра с нулевым делением на шкале необходимо
отвернуть головку микрометра на 1—2 оборота и, потя-
нув за барабан в сторону скобы, снять с корпуса шпин-
деля. Установив затем барабан в правильном (нулевом)
положении, поворотом голозки микрометра закрепляют
его на шпинделе стопорным винтом.
Плавный ход микрометрического винта характери-
зуется отсутствием люфта и заеданий на некоторых
участках. Люфт обычно ощущается рукой, а заедания
можно определить, повернув винт за головку трещотки
по всему диапазону шкалы микрометра. Если при этом
трение винта в гайке на некоторых участках будет на-
столько велико, что трещотка станет провертываться
вхолостую вокруг оси, значит он имеет неравномерный
износ и подлежит замене или исправлению.
Люфт устраняют поворотом конусной гайки, навер-
нутой на гайку винта. При неравномерном износе винта
его исправляют доводкой специальным разрезным резь-
бовым притиром.
79. Настройка и ремонт индикаторов часового типа
Контроль показаний индикаторов производят с по-
мощью специально приспособленного микрометра, кото-
рый закрепляют в штативе. Индикатор устанавливают
таким образом, чтобы наконечник касался измеритель-
ной поверхности микрометрического винта в положе»
нии, когда стрелка индикатора показывает нуль и ну-
левое деление барабана микровинта совпадает с про-
дольной риской на стебле. Повернув микровинт микро-
метра на 25 делений барабана, смотрят на циферблат
индикатора — стрелка его должна показать такой же
отсчет. Затем поворачивают микровинт еще на 25 деле-
ний и т. д. Такую проверку нужно сделать на десяти
оборотах. После этого ее осуществляют в обратном на-
правлении.
К основным дефектам индикаторных инструментов
различного типа относятся заедания в механизме, вы-
званные его засорением, деформацией стержня, нали-
чием забоин, неисправностью пружин и стрелок.
Засорение устраняется разборкой и тщательной про-
мывкой механизма. Стержень может быть выправлен
с помощью медного молотка на свинцовой подушке.
Царапины и выбоины зачищают мелкозернистыми брус-
ками. Погнутый или сломавшийся волосок заменяют
новым. Растянутую или лопнувшую пружину также за-
меняют новой. Погнутые стрелки выправляют.
Следует знать, что в механизме индикатора смазке
подлежат только подпятники осей. Смазкой служит ча-
совое масло. Остальные части механизма должны оста-
ваться сухими.
Ремонт более сложных индикаторных инструментов
типа миниметров и оптико-механических приборов на-
ходится в ведении механика-юстировщика.
chipmaker.ru
06.07.2012
РЕЖУЩИЕ
ИНСТРУМЕНТЫ
Chipmaker.ru
ГЛАВА
VII
30. Конструкции режущего инструмента
Резцы. Различают токарные, расточные державоч-
ные, строгальные и долбежные резцы. Наиболее рас-
пространены токарные резцы.
Типы токарных резцов приведены на рис. 86. Они
разделяются:
по виду обработки (рис. 86,а): 1 — проходные; 2 —
подрезные; 3—прорезные и отрезные; 4 — расточные;
5—канавочные; 6 и 8 — фасонные; 7 — радиусные;
по характеру установки их относительно детали
(рис. 86, б): 9 — тангенциальные; 10 — радиальные;
по направлению подачи (рис. 86,в): 11—левый;
12 — правый;
по конструкции головки (рис. 86,г): 13— прямой;
14 — отогнутый; 15 — изогнутый; 16 — с оттянутыми
головками.
Проходные резцы предназначены для обработки на-
ружных цилиндрических и конических поверхностей,
подрезные — для обработки плоскостей, перпендикуляр-
ных оси вращения, подрезки торцев на проход. Рабо-
тают они при поперечной подаче. Отрезные резцы слу-
жат для отрезки заготовок от прутка диаметром до
60 мм, расточные — для обработки отверстий, а фа-
сонные— те^1 вращения с криволинейной или винто-
вой поверхностью на токарных и револьверных
станках.
Строгальные резцы разделяют на проходные, отрез-
ные, подрезные и пазовые. Этн резцы работают в более
тяжелых условиях, чем токарные, — с ударом в процес-
се врезания.
172
Долбежные резцы делятся на проходные двусторон-
ние с углом 45°, прорезные и шпоночные. Проходными
резцами обрабатывают вертикальные и криволинейные
поверхности, прорезными — долбят пазы, канавки, пло-
скости с уступом, разрезают металл, шпоночными —
долбят шпоночные пазы и шлицы в отверстиях от 7
до 70 мм.
Типы резцов отличаются друг от друга по конструк-
тивным признакам: по форме сечения державки резца,
роду материала режущей части и способу крепления
режуших пластинок к державке резца.
Наиболее важной частью резца является головка
(режущая часть). Форма режущей части резца и углы
заточки определяют геометрию инструмента.
Режущая часть резца (рис. 87, а) состоит из глав-
ной режущей кромки 1 и вспомогательной 2, задней
вспомогательной поверхности 3, вершины 4, задней
главной поверхности 5 и передней поверхности 6.
У резца различают следующие углы (рис. 87,6):
у — передний; а — задний; си — задний вспомогатель-
ный; ф— главный угол в плане; <pi—вспомогательный
угол в плане; б — угол резания; р — угол заострения;
е — угол при вершине. Угол наклона главной режущей
кромки X (рис. 87, в) заключен между главной режу-
щей кромкой и линией, проходящей через вершину рез-
ца параллельно к основной плоскости.
Резцы изготовляют цельными, сварными, наплавны-
ми, цельнопаяными и сборными. Широкое применение
находят резцы цельнопаяные и сборные. По роду мате-
риала режущей части различают быстрорежущие, твер-
досплавные, минералокерамические и алмазные резцы.
С напаянными пластинками из быстрорежущей ста-
ли изготовляют резцы: проходные изогнутые с углом
в плане <р = 45° (ГОСТ 18868—73); проходные прямые
с <р=45° и <р = 75° (ГОСТ 18869—73); проходные упор-
ные с <р = 90° (ГОСТ 18870—73); подрезные торцевые
с <р=90° (ГОСТ 18870—73); отрезные (ГОСТ 18874—73)
и расточные с ф = 45°, ф = 60° и ф=90°.
Конструкционные стали обрабатывают резцами,
оснащенными пластинками из быстрорежущей стали
марки Р12 (ГОСТ 19265—73), а труднообрабатывае-
мые материалы — марки Р9К10.
Пластинками из твердого сплава оснащают резцы:
проходные отогнутые с углом в плане ф = 45° (ГОСТ
18877—73); проходные прямые с ф=45°, ,ф=60° и
173
chipmaker.ru
06.07.2012
,<p=90° (ГОСТ 18878—73); проходные упорные и про-
ходные упорные прямые с <р=90° (ГОСТ 18879—73),
подрезные отогнутые (ГОСТ 18880—73), расточные
с <р =60° (ГОСТ 18882—73) и с ф=95° (ГОСТ 1ь883—
73); обрезные с ф = 90с или ф=100° (ГОСТ 18884—73);
резьбовые для наружной резьбы (ГОСТ 18885—73);
строгальные проходные изогнутые и прямые с <р=45°
(ГОСТ 18891—73); расточные цельные из твердого
сплава со стальным хвостовиком (ГОСТ 18062—72 и
18063—72),
Рис. 86 Типы токарных резцоь.
Резцы токарные сборные проходные с механическим
креплением многогранных неперетачиваемых пластин
из твердого сплава предназначены для наружного обта-
чивания деталей с большим отношением длины к диа-
метру, подрезания торцев, расточки коротких глухих
отверстий большого диаметра. Для оснащения проход-
ных резцов применяют пластины трех-, четырех-, пяти-
и шести! ранной формы.
174
Все проходные резцы выполнены по одной конструк-
тивной схеме (рис. 88). Резец с шестигранной пластин-
кой имеет державку 1, в которую запрессован штифт 4.
Сменная твердосплавная подкладка 2 закрепляется на
конической части этого штифта. Многогранную пласти-
ну 3 крепят путем расклинивания ее между штифтом и
задней опорной стенкой державки клином 5 и винтом 6.
Задний угол а образуется за счет установки пластин
в державке под углом ууст = 7—8° к основной плоско-
сти резца.
Рис. 87. Элементы и геометрические параметры
резца.
С многогранными пластинками из твердого сплава
изготовляют сборные расточные резцы с углами в пла-
не 45, 50, 60 и 90°, а также авюматно-револьверные и
резьбовые.
К каждому резцу завод-изготовитель прилагает ком-
плект многогранных пластинок (в количестве 15—
20 шт.). После износа одной режущей кромки пластин-
ку поворачивают и работают следующей кромкой.
175
chipmaker.ru
06.07.2012
а после износа всех кромок пластинку сдают в инстру-
ментальную кладовую для обмена.
Для получистовой и чистовой обработки стали, чу-
гуна и медных сплавов применяют резцы, оснащенные
минеральной керамикой и керметами. Эти резцы изго-
товляют напайными и с механическим закреплением
пластинок.
Рис. 88. Проходные твердосплавные резцы.
В напайных резцах (рис. 89, а) минералокерамиче-
скую пластинку припаивают красной медью или други-
ми припоями к державке в закрытый или врезной паз.
Прочность напайки минералокерамических пластинок
еще ниже, чем твердосплавных, поэтому напайные рез-
цы применяют редко.
Плоские и многогранные минералокерамические пла-
стинки крепятся к державкам резцов чаще всего меха-
нически. Конструкция такого крепления (рис. 89,6)
мало чем отличается от конструкции крепления твердо-
сплавных пластинок. Резцы, показанные на рис. 89,6,
в основном используются для чистовой обработки чу-
гуна и закаленной стали.
Эффективна обработка деталей из сталей твердостью
HRC 50...60 и чугунов резцами, оснашенными эльбором.
При точении и растачивании закаленных сталей они
обеспечивают получение поверхностей 6-го...7-го квали-
тетов с шероховатостью 0.16 мкм, при этом структур-
ных изменений в поверхностном слое не происходит.
176
Рис. 89. Минералокерамические
иапайные (а) и с механическим
креплением пластин (6) резцы.
В качестве режущего элемента для резцов используют
поликристаллы эльбора размером до 12 мм, закреп-
ленные в державке из стали 40Х или 9ХС мето-
дом заливки медью, латунью или специальными при-
поями.
Находят применение сборные резцы с механическим
закреплением вставок с поликристаллом из эльбора-Р.
Ведутся работы по созда-
нию многогранных пластин
из эльбора-Р большого раз-
мера, с тем чтобы механи-
ческое крепление их было
аналогично креплению твер-
досплавных.
Алмазные резцы широко
используются при тонком
точении и растачивании
цветных металлов и неме-
таллических материалов.
Обладая высокой размер-
ной стойкостью, они позво-
ляют получать поверхности
6-го квалитета с шерохова-
тостью до /?в=0,02...0,01
мкм.
Резцы выпускают с на-
пайным алмазом и с меха-
ническим креплением его
(см. рис. 104). Масса при-
меняемых алмазов — 0,5...
0,8 карата (1 карат равен
0,2 г). Режущая кромка
резца должна быть распо-
ложена так, чтобы равнодействующая составляющая
силы резания не проходила по плоскостям спайности
алмаза.
Изготовляют проходные и подрезные алмазные рез-
цы с главным углом в плане <р=30...90°, расточные
с <р=45...90°, канавочные, отрезные, а также резцы для
обработки поверхностей методом врезания.
Фрезы. Фреза — это многолезвийный режущий инст-
румент, каждый из зубьев которого представляет собой
простейший резец. Фрезерованием выполняются многие
операции механической обработки. Многообразие опе-
раций обусловило большое разнообразие типов, форм
177
chipmaker.ru
06.07.2012
и размеров фрез. Основные типы фрез приведены на
рис. 90: цилиндрические (рис. 90, а) для обработки пло-
скостей на горизонтально-фрезерных станках; торцевые
(рис. 90,6) для обработки плоскостей на вертикально-
и продольно-фрезерных станках; прорезные и отрезные
(рис. 90,в); дисковые пазовые (рис. 90,г) двусторон-
ние и трехсторонние для образования пазов и канавок;
Рис. 90. Основные типы фрез.
угловые (рис. 90, д) для образования стружечных кана-
вок на различных режущих инструментах; фасонные
(рис. 90,е и ж) с выпуклым и вогнутым профилем и
концевые (рис. 90, з).
Фрезы изготовляют цельными и со вставными ножа-
ми из быстрорежущей стали и ножами, оснащенными
твердым сплавом, а иногда минеральной керамикой и
керметами.
Быстрорежущие торцевые фрезы (ГОСТ 9304—69)
диаметром 40—100 мм предназначены для фрезерова-
ния уступов, плоскостей, а также неглубоких пазов
в деталях из стали и чугуна. Фрезы торцевых насадок
диаметром 80...250 мм изготовляют со вставными ножа-
ми из быстрорежущей стали.
178
Цилиндрические быстрорежущие фрезы (ГОСТ
3752—71) диаметром 40. .63 мм с мелкими зубьями и
диаметром 50...100 мм с крупными зубьями служат для
чистового и получистового фрезерования открытых по-
верхностей стальных и чугунных деталей.
Концевые быстрорежущие фрезы с цилиндрическим
хвостовиком (ГОСТ 17025—71) диаметром 3...20 мм и
с коническим хвостовиком (ГОСТ 17026—71) диамет-
ром 16...63 мм используются для обработки уступов,
выемок и других операций.
Быстрорежущие дисковые трехсторонние фрезы
(ГОСТ 3755—78) диаметром 50...100 мм предназнача-
ются для фрезерования пазов и уступов в стальных и
чугунных деталях.
Изготовляются разнообразные твердосплавные фре-
зы: торцевые «асадные со вставными ножами, оснащен-
ными твердым сплавом (ГОСТ 8529—69), диаметром
100...630 мм, применяемые для скоростного фрезерова-
ния открытых поверхностей деталей из стали и чугуна
с припуском 6...10 мм, концевые с коническим хвосто-
виком, оснащенные коронками и винтовыми пластинка-
ми из твердого сплава; дисковые трехсторонние со встав-
ными ножами, оснащенными твердым сплавом (ГОСТ
5348—69), диаметром 100...315 мм; шпоночные со встав-
ными ножами, оснащенными твердым сплавом (ГОСТ
6396—78), с цилиндрическим хвостовиком диаметро?.!
8...16 мм и с коническим диаметром 12...40 мм; шпоноч-
ные концевые цельные (ГОСТ 16463—70) диаметром
2...12 мм.
Наибольшее распространение получили торцевые
фрезы с механическим креплением ножей и твердо-
сплавных пластин.
Торцевая фреза с ножами, оснащенными твердо-
сплавными напаянными пластинками, показана на
рис. 91, а. Ножи 2 крепят в клиновидном пазу корпуса
1 гладкими клиньями 3 с углом 5°. Как ножи, так и
пазы в корпусе имеют гладкие (без рифлений) стенки.
Для установки ножей предусмотрены винты 4, которые
ввертываются с задней стороны корпуса фрезы. При
ослабленном клине винтом можно перемещать нож
вдоль,,паза и точно установить его вылет под заточку.
Если фреза собирается в специальном приспособлении,
то винты 4 не нужны.
Кроме гладких ножей в соответствии с ГОСТом
9473—71 изготовляются ножн рифленые (рифления рас-
•Г»
chipmaker.ru
06.07.2012
полагаются параллельно основанию ножа). Опорные
боковые стороны ножей выполнены под углом друг
к другу в двух направлениях: параплельно (угол 5°) и
перпендикулярно (угол 2°30') основанию ножа. Такая
форма ножей и наличие на них рифлений дает возмож-
ность восстанавливать не только наружный диа-
метр фрез по мере их износа, но и величину вылета
ножей.
Хотя крепление ножей с помощью рифления явля-
ется распространенным способом сборки фрез, однако
Рис. 91. Торцевые фрезы.
оно имеет существенный недостаток — напайка пласти-
нок твердого сплава к ножам ухудшает качество твер-
дого сплава.
Появление многогранных неперетачиваемых пласти-
нок твердого сплава позволило отказаться от напайки
пластинок и перейти к механическому креплению их.
Существует два основных типа сборных торцевых фрез
с многогранными пластинками: с закреплением пласти-
нок непосредственно в корпусе с подкладками или без
них и с закреплением в корпусе сменных ножей, к ко-
торым прикреплены многогранные пластины,
1UU
Торцевая фреза второго типа приведена на рис. 91, б.
Она состоит из корпуса 5, державок ножей 2 с запрес-
сованными в них штифтами 3, на которые свободно на-
девается многогранная пластинка 1, кольца 6 и винтов
4 для закрепления пластинок и одновременно державок
ножей. Пружина 7 предназначена для предваритель-
ного прижатия пластинок к базовым поверхностям кор-
пуса.
Фреза с закреплением пластинок непосредственно
в корпусе с подкладками показана на рис. 92. В кор-
пусе 1 фрезеруют гнезда под пластинки из твердого
Рис. 92. Торцевая фреза.
сплава. Чтобы избежать износа гнезд при смене пла-
стинок, в них вставляют опорные вставки (подкладки)
2, изготовленные из вязкого твердого сплава. Они яв-
ляются более жесткой опорой для пластин. Установлен-
ные в <незда пластинки 3 крепят клином 4, который за-
тягивают винтом 5 с правой и левой резьбой.
Геометрия режущей части фрез образуется соответ-
ствующим расположением пластинки относительно
основных координатных осей корпуса.
Принятое расположение опорной поверхности под
пластинку на державке ножа и ее положение в корпусе
фрезы обеспечивают задние углы а = 8... 10° и передние
у= (—8°)...(—10°). Для получения положительных пе-
редних углов пластинку затачивают вдоль лезвия по
передней поверхности.
Торцевые фрезы с шестигранными пластинками пред-
назначены для обработки деталей с припуском до 6 мм.
При обтачивании труднообрабатываемых материалов
целесообразно применять фрезы с главным углом
в плане ф = 40...45° и вспомогательным <pi = 15...2O0,
181
chipmaker.ru
06.07.2012
Торцевые фрезы с четырехгранными пластинками
могут снимать припуск до 12 мм; их следует использо-
вать на мощных станках повышенной жесткости.
Сверла, зенкеры и развертки являются основными
инструментами для образования отверстий.
Сверла. По конструкции сверла классифицируют
на спиральные (рис. 93,а и б), с прямыми канавками
(рнс. 93,в), перовые (рис. 93,г), ружейные (рис. 93,д),
для глубокого (рис. 93, е и ж) и кольцевого (рис. 93, з)
сверления и центровочные (рис. 93,и).
Рис. 93. Разновидности сверл.
Сверла изготовляют из быстрорежущих, легирован-
ных и углеродистых сталей, а также оснащают пла-
стинками из твердых сплавов.
Наибольшее распространение получили спиральные
сверла с коническими (рис. 93,6) и цилиндрическими
(рис. 93, а) хвостовиками диаметром от 0,1 до 80 мм.
Быстрорежущие сверла с коническим хвостовиком диа-
метром от 6 мм и с цилиндрическим диаметром от 8 мм
выполняются сварными. Спиральные сверла могут быть
и твердосплавными. Сверла диаметром от 1,8 до 5,2 мм
изготовляются монолитными из твердых сплавов марок
ВК6 и ВК8М, а диаметром свыше 6 мм оснащаются
пластинками твердого сплава.
Сверла с прямыми канавками (рис. 93,6) обычно
применяют для сверления чугуна и других хрупких ма-
териалов. Перовые сверла (рис. 93, г) используются ред-
ко. Ружейные сверла (рис. 93,6) служат для образова-
ния отверстий малых диаметров, сверла глубокого свер-
ления (рис. 93, е и ж) — сквозных и глухих отверстий
182
большой длины, а сверла кольцевого сверления
(рис. 93, з) —отверстий диаметром свыше 100 мм. Цен-
тровочными сверлами (рис. 93, и) обрабатывают отвер-
стия в заготовках. Они изготовляются комбинированны-
ми с предохранительным конусом и без него.
Зенкеры. Зенкерование применяют для обработки
цилиндрических, ступенчатых, фасонных и комбиниро-
ванных отверстий после их сверления. Получение кони-
ческих, цилиндрических и плоских поверхностей, приле-
Рис. 94. Зенкеры:
а — спиральный из быстрорежущей стали; б — спи-
ральный с пластинками твердого сплава; в — насад-
ной из быстрорежущей стали; г — насадной» осна-
щенный пластинками твердого сплава; д — основные
углы зенкеров.
гаклцих к основному отверстию и расположенных кон-
центрично с ним, осуществляется инструментами, назы-
ваемыми зенковками.
Зенкеры подразделяются на следующие виды: с ко-
ническим хвостовиком для обработки отверстий с до-
пуском IT9—/710 и отверстий под развертывание
(рис. 94); насадные цельные — для отверстий больших
диаметров; насадные со вставными ножами; хвостовые
и насадные с напаянными пластинками из твердого
сплава; сборные со вставными ножами, оснащенными
твердым сплавом.
Рабочая часть цельного зенкера выполняется из бы-
строрежущей стали и приваривается к коническому хво-
стовику из конструкционной стали. Ножи насадных зен-
керов изготовляют из быстрорежущей стали или твер-
дого сплава.
483
chipmaker.ru
06.07.2012 п Г> ч
Развертки. Развертывание — это окончательный
процесс обработки отверстий, предварительно расточен-
ных или просверленных и обработанных зенкером. Раз-
вертывание позволяет получить отверстие с допуском
1ТЪ...1Т1 и поверхности шероховатостью/?о= 1.25...0,63—
Ra = 0,63...0,32 мкм.
Различают развертки цилиндрические, ступенчатые
и конические. Они бывают ручными и машинными. По
конструкции развертки делятся на хвостовые и насад-
ные, цельные и сборные, постоянного диаметра и регу-
лируемые, со вставными ножами из быстрорежущей
стали или из твердого сплава.
Затылочная поверхность
Задняя поверхность
Главная режущая кромка
Передняя поверхность
Рис. 95. Части и элементы развертки.
Ручная цилиндрическая развертка (рис. 95) состоит
из рабочей части, шейки и хвостовика. Рабочая часть,
в свою очередь, делится на заборную (режущую) и ка-
либрующую части и задний конус. Канавки между зубь-
ями развертки образуют режущие кромки и предназна-
чены для размещения стружки.
У разверток для ручной обработки зубья распола-
гаются по окружности с неравномерным шагом, что
обеспечивает повышение качества получаемой поверх-
ности. Машинные развертки изготовляют с равномер-
ным шагом, причем число зубьев у них должно быть
четным. Рабочая часть этих разверток в отличие от руч-
ных более короткая. Машинные развертки чаще всего
делаются насадными и регулируемыми.
Геометрические параметры разверток: задний угол
а, передний угол у, главный угол в плане <р и угол на-
клона главной режущей кромки со.
Задний угол а выбирается в зависимости от обраба-
184
тываемого материала и принимается равным в преде-
лах 6...10°. Передний угол у у чистовых разверток равен
0° а у черновых 5—10°. Главный угол в плане <р у руч-
ных разверток равен 1°, у машинных при обработке
стали 12... 15°, чугуна 3...5°, а при обработке глухих от-
верстий 45°. Угол наклона главной режущей кромки ы
при обработке твердых металлов составляет 7...8°, а
мягких 14... 16°.
Ручные развертки с цилиндрическим хвостовиком
предназначены для обработки отверстий диаметром от
3 до 50 мм; машинные с цилиндрическими и конически-
ми хвостовиками —отверстий диаметром от 3 до 100 мм
на сверлильном и токарном станках, а насадные — от-
верстий диаметром от 25 до 300 мм. Насадные разверт-
ки насаживают на специальные оправки с коническими
хвостовиками для их крепления на станке.
Протяжки и прошивки. Имеется несколько видов
протяжек:
для внутренних поверхностей — с прямолинейным и
винтовым относительным движением;
для наружных поверхностей—с прямолинейным, вра-
щательным и винтовым относительным движением.
Каждый вид протяжек имеет разновидности в зави-
симости от формы протягиваемых поверхностей. Разли-
чают протяжки для круглых, многогранных, шлицевых,
шпоночных и фасонных отверстий, для плоскостей и
фасонных поверхностей.
Основные части и элементы протяжек показаны на
рис. 96, а. Протяжка состоит из хвостовика, предназна-
ченного для закрепления инструмента в патроне и пере-
дачи ему тягового усилия; передней направляющей ча-
сти, дающей направление протяжке в начале процесса;
режущей части, оснащенной зубьями со стружколома-
тельными канавками, которая выполняет основную ра-
боту по снятию стружки с детали; калибрующей части,
придающей обрабатываемой поверхности окончатель-
ные размеры и необходимую шероховатость; концевой
части, предохраняющей протяжку от перекоса при вы-
ходе ее из детали.
Основными конструктивными элементами протяжки
являются: геометрические параметры режущих и калиб-
рующих зубьев, подъем на зуб, шаг зубьев, объем впа-
дин и количество зубьев. Зуб 5 (рис. 96,6) каждой
протяжки имеет главную режущую кромку 7, переднюю
4 и заднюю 6 поверхности, передние у и задние а углы.
185
chipmaker.ru
06.07.2012
Шпоночные и шлицевые протяжки имеют вспомогатель-
ную режущую кромку 3, заднюю вспомогательную по-
верхность 2, вспомогательный угол в плане и переход-
ную режущую кромку 1.
Величину переднего угла режущего зуба выбирают
в зависимости от механических свойств обрабатывае-
мого материала. У протяжек для обработки внутренних
поверхностей режущие зубья имеют задний угол а от
Рис. 96. Части и элементы протяжек.
2° до 3°30', а калибрующие—от 30' до 1°. Наиболь-
ший задний угол берется для того, чтобы при переточ-
ках протяжка не оказалась за пределами заданного
размера. Переточка протяжки для обработки наруж-
ных поверхностей не влияет на ее точность, поэтому
задний угол может быть увеличен до 10°.
Разность высоты двух смежных зубьев протяжки
характеризует толщину слоя, срезанного последующим
зубом, или величину подъема на зуб, зависящую от
свойств обрабатываемого материала, жесткости детали
и формы протягиваемой поверхности.
Для дробления стружки на поверхности режущей ча-
сти зуба наносят канавки. Число их выбирают в зави-
симости от диаметра протяжки. Например, при диамет-
ре ее 13—16 мм делают 8 канавок.
Прошивки отличаются от протяжек тем, что они ра-
ботают на сжатие и продольный изгиб. Длина прошив-
ки определяется ходом пресса, на котором производится
обработка отверстия, и не превышает 12—15 попереч-
ных размеров сечения прошивки, тогда как длина про-
тяжек достигает 30—40 поперечных размеров.
Резьбонарезной инструмент. К резьбонарезным ин-
струментам относятся:
метчики и головки для цилиндрических резьб (руч-
ные, калибровочные, плашечные, маточные, машинно-
ручные, гаечные);
плашки и головки винторезные для цилиндрических
резьб;
резцы и гребенки для цилиндрических резьб;
фрезы для цилиндрических резьб;
инструмент для конических резьб.
Метчики. Основным инструментом для нарезания
внутренних резьб является метчик, представляющий со-
бой винт с продольными прямыми или винтовыми ка-
навками, образующими режущие кромки. Метчик со-
стоит из рабочей части, хвостовика, центровых техноло-
гических отверстий, режущих перьев и канавок.
В соответствии со стандартом метчики изготовляют-
ся четырех степеней точности: С, Д, Е и Н; машинные
и гаечные метчики — С и Д, а ручные — Е и Н.
Ручные метчики предназначены для нарезания резьб
диаметром от 2 до 52 мм вручную. Они выпускаются
комплектом, состоящим из двух или трех метчиков. Га-
ечные метчики служат для нарезания резьб в сквозных
деталях малой толщины как вручную, так и на станках
и изготовляются с удлиненным хвостовиксм для соби-
рания на нем нарезаемых гаек. Номинальный диаметр
нарезаемой резьбы — от 2 до 33 мм. Машинные метчики
используются для нарезания глухих резьб диаметром
от 2 до 52 мм на сверлильных, револьверных и агрегат-
ных станках, на станках-автоматах и полуавтоматах.
Плашками нарезают крепежные резьбы преиму-
щественно на болтах, шпильках и винтах вручную и на
револьверных станках, станках-автоматах и реже на
токарных.
Плашки бывают круглые, раздвижные и специаль-
ные (для нарезания труб). Круглые плашки изготов-
ляются цельными, разрезными и трубчатыми. Круглыми
<86
187
chipmaker.ru
06.07.2012
плашками нарезают резьбы диаметром от 1 до 52 мм
за один проход. Цельные плашки обладают большой
жесткостью и обеспечивают получение чистой резьбы,
однако они малопроизводительны и быстро изнаши-
ваются. Разрезные плашки в отличие от цельных имеют
прорезь (0,5...1,5 мм), что позволяет регулировать диа-
метр нарезаемой резьбы в пределах 0,1...0,25 мм. Вслед-
ствие пониженной жесткости этих плашек резьба полу-
чается с недостаточно полным профилем.
Рабочая часть круглой плашки с обоих торцев имеет
режущую (заборную) часть, что дает возможность на-
резать резьбу как одной, так и другой стороной. Рас-
пределение работы резания между отдельными режу-
щими элементами обеспечивается углом в плане <р на
режущей части. Калибрующая часть предназначена для
правильного направления работы плашки и калиброва-
ния резьбы. Для установки и закрепления инструмента
па его наружной поверхности предусмотрены кониче-
ские гнезда, в которые входят крепежные винты плаш-
кодержателя.
31. Обработка режущих элементов инструмента
Быстрорежущие пластинки крепятся к корпусу ин-
струмента путем пайки, сварки или механическим спо-
собом. Хорошо зарекомендовали себя инструменты с за-
прессованными пластинками. Инструментальными заво-
дами выпускаются дисковые фрезы, развертки и зен-
керы с гладкими запрессованными пластинками. Круп-
ные фрезы, развертки и зенкеры оснащаются кли-
новыми рифлеными ножами из быстрорежущей
стали.
Изготовление пластинок. Режущие пластинки для
резцов и многолезвийного инструмента выполняются из
полосовой быстрорежущей стали. Технологический про-
цесс их изготовления для дисковых фрез состоит из
следующих операций: рубки полос с припуском на меха-
ническую обработку; правки полос (стрела прогиба
должна быть не более 0,2 мм); обработки плоскостей
фрезерованием или шлифованием (если режущие пла-
стинки имеют уклон в пределах 1...3°, то шлифуется вся
заготовка); разрезки заготовки на отдельные пластин-
ки; термической обработки пластинок для получения
твердости HRC 62...65; проверки 10% партии пластинок
на твердость; пескоструйной очистки.
18В
Подготовка твердосплавных пластинок и коронок
к сборке. Перед напайкой или механическим за-
креплением твердосплавные пластинки и коронки
подвергаются очистке, шлифованию, доводке и сор-
тировке.
Очистка пластинок. Окалину с твердосплав-
ных пластинок удаляют очисткой их в галтовочном ба-
рабане, который заполняют мелкой абразивной крош-
кой и крупным речным песком. Затем пластинки про-
мывают в горячен воде (температурой 70...900) и под-
вергают химической очистке в 25%-ном растворе нитри-
та натрия при температуре 50...700. После этого их сно-
ва промывают в горячей воде (температурой 70...90°С)
и затем в холодной проточной.
Заключительная операция очистки — пассивирова-
ние в 10%-ном растворе нитрита натрия при темпера-
туре 50...70° С.
Шлифование пластинок. По техническим
условиям глубина выкрашивания на рабочих кромках
пластинок не должна превышать 0,2 мм, а на нерабо-
чих— 0,5 мм. По широким опорным поверхностям пла-
стинок допускается вогнутость и выпуклость в пределах
0,05...0,2 мм.
Для многих режущих инструментов такое отклоне-
ние от плоскостности недопустимо, и перед напайкой
или механическим закреплением пластинки шлифуют
абразивными и алмазными кругами или доводят карби-
дом бора, а на некоторых предприятиях шлифуют хи-
мике механическим способом.
Абразивными и алмазными кругами пластинки об-
рабатывают на плоскошлифовальных станках. Во избе-
жание возникновения на них трещин толщина слоя, сни-
маемого за один проход, не должна превышать 0,007 мм.
После шлифования пластинки обезжиривают в кипя-
щем 10...12%-ном растворе кальцинированной соды, за-
тем промывают в горячей воде и подвергают песко-
струйной обработке. Затем в течение 10 мин их кипятят
в 20...25%-ном растворе смеси буры с фтористым ка-
лием. После сушки пластинки покрывают тонкой стек-
лообразной пленкой флюса, которая предохраняет их
от окисления.
Посадочные поверхности твердосплавных коронок —
коническое отверстие и торец со стороны паза — дол-
жны быть шлифованными. Обработку отверстия ко-
ронки осуществляют химико-механическим способом,
189
chipmaker.ru
06.07.2012
исправляя эллипсность, доходящую в некоторых слу-
чаях до 0,05 мм.
Многогранные пластинки после спекания имеют до-
статочно правильную геометрическую форму и шерохо-
ватость боковых поверхностей Ra= 1,25...0,63 мкм, по-
этому пластинки с выкружками доводят по опорным
торцевым поверхностям и фаскам вдоль режущих кро-
мок, плоские—по обеим торцевым поверхностям. Обра-
ботка их может производиться на доводочном станке
модели ЗБ-8164 на чугунном диске с применением па-
сты карбида бора на алмазном круге.
При изготовлении торцевых фрез, расточных голо-
вок и других многолезвийных инструментов, оснащен-
пых многогранными
пластинками, необхо-
дима предварительная
сортировка их по
основным размерам,
влияющим иа биение
инструмента. Биение
главных режущих кро-
мок у торцевых фрез
с шести-, пяти- и че-
тырехгранными пла-
стинками на двух сме-
жных зубьях должно
быть не более 0,12 мм,
Рис. 97. Схема сортировки пластинок.
а суммарное биение—не более 0,2 мм. Торцевое биение
не должно превышать 0,2 мм.
Точные многогранные пластинки для черновых фрез
целесообразно сортировать по схеме, приведенной на
рис. 97. Пятигранная пластинка 2 поджимается двумя
гранями к сторонам угла закрепленного шаблона 3, и
по положению стрелки на шкале индикатора 1 оп-
ределяется партия, в которую она должна попасть.
Угол шаблона соответствует углу при вершине плас-
тинки.
Для исключения влияния отдельных факторов на
точность сортировки пластинок их следует поджимать
в угол шаблона средней частью по толщине (см. сече-
ние А—Л), а не кромками верхнего или нижнего горца.
Отклонение размера а отсортированных пластинок
в пределах одной партии не должно превышать 0,05...
0,08 мм,
32. Изготовление державок и корпусов
Изготовление державок. Державки для резцов де-
лают коваными или литыми. Кованые державки изго-
тоеляют по шаблонам, представляющим собой профиль
головки резца с углами в плане, задними углами и раз-
мерами гнезда под напайку. Державки резцов с напа-
янными или механически закрепленными пластинками
изготовлять сложнее, так как опорные поверхности,
гнездо под пластинку, задние и передние поверхности
получают путем механической обработки.
Исходным материалом для штучных заготовок дер-
жавок являются прямоугольные или круглые прутки.
Заготовку получают резкой или рубкой. Загибку голов-
ки и образование задних поверхностей осуществляют
горячей штамповкой. Державки сечением до 12X20 мм
можно ковать в холодном состоянии. Головки державок
отрезных резцов штампуют методом облойной штам-
повки по одной штуке с последующим удалением облоя
в обрубном штампе.
Обработку опорных плоскостей осуществляют фре-
зерованием или шлифованием. Задние поверхности дер-
жавок прямых и отогнутых резцов получают фрезеро-
ванием.
Одной из ответственных операций является фрезе-
рование паза под пластинку. Существуют две основные
формы паза под режущие пластинки: открытый паз,
применяемый для большинства резцов, и закрытый или
полузакрытый — для отрезных и резьбовых резцов.
Открытый паз наиболее целесообразно обрабатывать
на горизонтально-фрезерных станках в поворотном при-
способлении, где закрепляется несколько державок.
Получение необходимого угла наклона паза обеспе-
чивается клином, на котором устанавливаются дер-
жавки.
Полузакрытые и закрытые пазы фрезеруют на вер-
тикально-фрезерных станках концевой фрезой с креп-
лением державок в поворотном приспособлении. Диа-
метр концевых фрез должен соответствовать радиусу
закругления пластинки.
Поверхности пазов должны быть ровными и гладки-
ми— без впадин, выпуклостей, глубоких царапин; ше-
роховатость поверхности должна соответствовать
#2=20...10 мкм. После механической обработки паза
разрешается лишь снятие заусенцев личным напильни-
191
chipmaker.ru
06.07.2012
ко л и запиловка острых кромок. При больших партиях
резцов заусенцы рекомендуется удалять на вибрацион-
ных установках.
Изготовление корпусов концевого инструмента. Кон-
цевые инструменты (сверла, зенкеры, развертки и фре-
зы) изготовляют цельными и сборными. У цельных ин-
струментов рабочая часть выполняется из быстрорежу-
щей стали, а хвостовик — из конструкционной стали
45 или Ст. 6; хвостовик соединяется с рабочей частью
сваркой. После сварки и отжига производится механи-
ческая обработка инструмента.
Наиболее ответственными операциями изготовления
корпусов инструмента являются обработка прямых, на-
клонных и винтовых канавок и фрезерование спинки
винтовых зубьев.
У сборных инструментов режущую часть изготов-
ляют из инструментальных сталей, а хвостовую — m
углеродистой конструкционной. Основным способом по-
лучения составного инструмента является контактная
сварка, а в последнее время применяется и сварка тре-
нием.
Концевые режущие инструменты изготовляют с ци-
линдрическими или коническими хвостовиками, обра-
ботка которых осуществляется на токарных станках
или на специальных станках — автоматах и полуавто-
матах.
Квадраты у разверток, метчиков и других инстру-
ментов фрезеруют, протягивают или штампуют. Лапки
у машинных разверток и сверл обрабатывают на гори-
зонтально-фрезерных станках двумя трехсторонними
фрезами в мелкосерийном производстве и на специаль-
ных автоматах — в крупносерийном.
В серийном производстве прямые и винтовые канав-
ки фрезеруются на горизонтально- и универсально-фре-
зерных станках в одношпиндгльной делительной голов-
ке. Прямые канавки у разверток фрезеруют в много-
шпиндельных делительных головках преимущественно
на продольно-фрезерных станках. Винтовые канавки
у зенкеров и концевых фрез фрезеруют в трехшпин-
дельных универсальных делительных головках на уни-
версально-фрезерных станках.
Прямые канавки обрабатывают одно- или двухугло-
вы.мн фрезами. Последние обладают большей стойко-
стью и обеспечивают меньшую шероховатость получае-
мой поверхности.
1V2
В массовом производстве винтовые канавки фрезе-
руют на специальных автоматах и полуавтоматах.
4 Обработка корпуса сверла. Технологический процесс
изготовления спиральных сверл с коническим хвостови-
ком состоит из следующих операций: отрезки заготовок
для рабочей и хвостовой частей; зачистки концов у этих
частей; очистки заготовок; сварки и отжига их; обдирки
Рис. 98. Процесс обработки корпуса coep.ia.
наплыва у сварочного шва; правки заготовок после
сварки; подрезки торца со стороны хвостовика; сверле-
ния и зенкерования центрового отверстия со стороны
хвостовика, выдерживая размеры dit da и /ц (рис. 98, а) ;
обточки наружного центра со стороны рабочей части;
предварительной и окончательной обработки рабочей
части по диаметру, выдерживая размеры d, le, dt и /о
(рис. 98,6); предварительной и окончательной обточки
хвостовика на конус до получения размеров d3 и /
(рис. 98, в); обработки хвостовика под лапку и подрезки
торца; фрезерования лапки, выдерживая размеры b и с
(рис. 98,г); обработки спиральных канавок на длине 1о
7 Зак, № 784
chipmaker.ru
06.07.2012
(рис. 98, д); фрезерования спинки зуба (рис. 98,й); тер-
мической обработки и очистки на пескоструйном аппа-
рате.
После этого сверло поступает на шлифование и за-
точку.
При обработке корпуса сверла базами служат цен-
тры, поэтому на торце хвостовика на первом этапе об-
работки производится сверление и зенкерование центро-
вого отверстия, а со стороны рабочей части — обточка
наружного центра.
Изготовление корпусов насадного инструмента. К на-
садным режущим инструментам относится большинство
фрез, имеющих цилиндрические отверстия. В условиях
мелкосерийного производства корпус насадного инстру-
мента диаметром до 50 мм целесообразно изготовлять
из горячекатаной прутковой стали на револьверных
станках, а при индивидуальном производстве — из
штучных заготовок на токарных или револьверных стан-
ках.
Отверстия под оправку обрабатывают с допуском
ГТ&...ГП. Последовательность обработки отверстий до
термической обработки: центрование, сверление, под-
резка торца и снятие фаски, растачивание отверстия и
выточки, развертывание. В крупносерийном производ-
стве развертывание отверстий заменяется протягива-
нием. В условиях индивидуального производства отвер-
стия обрабатывают на револьверных станках.
Так как отверстия насадного инструмента являются
основной базой при его изготовлении и эксплуатации,
их шлифуют и доводят. Шлифование осуществляют на
внутришлйфовальных станках методом продольных по-
дач. Для обеспечения перпендикулярности торца оси
обрабатываемого корпуса отверстие и торец целесооб-
разно шлифовать с одной установки, В этом случае то-
рец шлифуют чашечным или плоским кругом.
Обработка пазов. В зависимости от конструкции ин-
струмента и способа крепления ножей к корпусу пазы
бывают прямые, клиновидные и с рифлением. Пазы
шириной 2...2,5 мм обрабатывают прорезными фреза-
ми, шириной 6...8 мм — пазовыми затылованными фре-
зами и шириной до 10 мм — дисковыми трехсторонними
фрезами. Наибольшую производительность обеспечи-
вают дисковые трехсторонние фрезы с раскошенными
зубьями. Они применяются при фрезеровании пазов
шириной свыше 5 мм.
194
Прямые пазы обрабатывают пазовыми фрезами на
горизонтально-фрезерных станках с применением дели-
тельных головок. При фрезеровании пазов с подъемом
в вертикальной плоскости делительные головки уста-
навливают на дополнительные столы-плиты, имеющие
угол наклона, равный углу подъема паза в корпусе
фрезы.
Клиновидные пазы (рис. 99) в корпусах торцевых
фрез обрабатывают с помощью специальных делитель-
ных головок
средственным делени-
ем. Головка
с непо-
клиновидных
Рис. 99. Обработка
пазов.
б)
произво-
перехода.
одной
имеет
верхнюю плиту, кото-
рая может поворачи-
ваться относительно
оси вращения нижней
плиты, закрепленной
на столе горизонталь-
но-фрезерного станка.
Обработка
дится в два
При первом все пазы
фрезеруют с
установки (рис. 99,а),
а при втором* дели-
тельную головку (рис.
99,6) поворачивают на
задний угол (в данном
случае на угол 5°) и
все пазы фрезеруют
вторично (рис. 99,в). Делительные головки
ственным делением предназначены для
клиновидных пазов в корпусах фрез диаметром до
500 мм.
Рифления в пазах, расположенных параллельно оси
или под углом к ней, образуют с помощью специальных
протяжек на протяжных станках, а в клиновидных па-
зах— с помощью клина. Если рифление в пазах на-
правлено радиально, то его обработка осуществляется
на долбежных станках специальными пластинчатыми
долбяками. Для направления долбяка в паз корпуса
вставляют направляющий клин, соответствующий углу
наклона паза. Подача на каждый ход долбяка осуще-
ствляется пятью-шестью сменными клиньями.
с непосред-
обработки
19$
chipmaker.ru
I 06.07.2012
33. Крепление режущей части инструмента
Крепление режущей части инструмента к державке
или к корпусу осуществляется пайкой или механиче-
ским закреплением быстрорежущих, твердосплавных
или минералокерамических пластинок.
Напайка твердосплавных пластинок. Подготовка
державки или корпуса к
Рис. 100. Открытый паз
с перемычкой н крепление
I винтовой пластинки перед
пайкой.
пайке заключается в тщатель-
ной обработке пазов под твер-
досплавные пластинки. По-
верхности пазов должны иметь
ровную плоскость, без впадин
и выпуклостей, с шероховато-
стью /?г=20...10 мкм. Фрезе-
рование пазов и затылков на
корпусе производится до на-
пайки пластинок.
При фрезеровании откры-
тых пазов и при небольшой
длине пластинок рекомендует-
ся оставлять перемычку тол-
щиной 1...1.5 мм по передней
плоскости паза (рис. 100,а).
В этом случае пластинки мо-
жно закреплять путем подче-
канки по передней плоскости
перемычки. В процессе заточ-
ки инструмента по передней
поверхности перемычку надо
должна соответствовать толщи-
удалять. Ширина паза
не пластинки. Зазор между плоскостями паза и плас-
тинкой должен быть не более 0,05...0,15 мм.
Расположение дна паза должно обеспечивать при-
пайку пластинок под необходимыми углами, с тем что-
бы они использовались наиболее рационально. Так,
у резцов паз следует располагать под углом, величина
которого больше переднего угла резца на 3...5°. При
фрезеровании паза в корпусе инструмента также необ-
ходимо учитывать угол наклона режущей кромки X.
Открытый паз для винтовых пластинок не имеет
перемычки, так как крепление их осуществляется спе-
циальными штифтами (рис. 100,6). Для этого перед
винтовой пластинкой / (рис. 100, в) производят керне-
ние, а затем засверливают отверстие 3, в которое заби-
вают штифт 2, работающий как клин. Диаметр штифта
196
должен быть не менее 3 мм, штифт меньшего диаметра
перегревается во время пайки, что вызывает появление
трещин на пластинках.
Процесс пригонки пазов значительно упрощается,
если в паз ввести технологический вкладыш толщиной
1,5—3 мм из углеродистой конструкционной стали и за-
крепить путем кернения. В этом случае твердосплав-
ные пластинки устанавливают в паз без удара.
При напайке инструмента на высокочастотных уста-
новках нельзя крепить пластинки к корпусу проволокой,
так как в местах касания проволоки на них могут воз-
никнуть трещины.
Выбор припоя зависит от материала инструмента и
условии его работы. Припой ПрАНКМц применяют для
напайки твердосплавных инструментов, работающих
в тяжелых условиях скоростного режима резания; при-
пой ПрМНКц — для инструментов, работающих в обыч-
ных условиях, и медь — для инструментов, работающих
в легких условиях.
В качестве флюса используют обезвоженную буру,
борный ангидрид и их смеси. При пайке режущих ин-
струментов, оснащенных твердыми сплавами группы ТК
или ТТК, для лучшего растворения окислов титана во
флюс вводят фториды кальция, натрия, калия или ли-
тия. Разработан флюс, содержащий 69...73,2% буры,
21—22,8% борного ангидрида и 5—10% фтористого
кальция. Для повышения производительности пайки и
улучшения ее качества применяют припой в виде таб-
леток, который состоит из 75—80% припоя и 20...25%
флюса.
Пайка режущих инструментов производится в печах
и с нагревом токами высокой частоты. Пайка в печах
с безокислительной средой — более прогрессивный спо-
соб, чем пайка в обычных печах. Электрическая печь
состоит из камеры нагрева, где поддерживается темпе-
ратура 1100° С, камеры охлаждения, наружные стенки
которой охлаждаются проточной водой, приемной и вы-
пускной камер. Для создания в печи безокислительной
газовой среды используется очищенный от примесей во-
дород либо азот, полученный при диссоциации аммиака.
Печь оборудована контрольной аппаратурой.
Подготовка пластинок твердого сплава и корпуса
инструмента для пайки осуществляется следующим об-
разом. Гнездо корпуса посыпают флюсом, на пего кла-
дут фольгу и пластинку твердого сплава и закрепляют
197
chipmaker.ru •
06.07.2012
их в этом положении асбестовым шнуром. Подготовлен-
ный таким образом инструмент укладывают на лист
окалиностойкой стали и ставят в печь, нагретую до тем-
пературы 850...900° С. Постепенно температуру в печи
повышают до 1150° С. После 10-минутной выдержки
инструмента при этой температуре ее снижают до
950° С, а инструмент помещают в камеру охлаждения,
где он охлаждается до 200...300° С. Затем его извлекают
из камеры. ,
Пайка с индукционным нагревом на высокочастот-
ных установках — наиболее распространенный и высо-
копроизводительный способ. При изготовлении больших
партий однотипных инструментов их помещают в мно-
гоместный индуктор и осуществляют непрерывную на-
пайку режущих пластинок с подачей инструментов без
снятия напряжения с индуктора.
При небольших партиях инструментов напайку пла-
стинок производят в одноместных индукторах. Форма
индуктора зависит от формы и размеров напаиваемого
инструмента. Так, если корпус инструмента имеет от-
крытые пазы (дисковые фрезы, ножи, резцы и т. д.), то
пластинки напаиваются в каждый паз отдельно в пет-
' левых индукторах (рис. 101, а и б). В этом случае опор-
ную плоскость паза зуба фрезы посыпают флюсом и
подогревают в индукторе до температуры 800...850° С.
После расплавления флюса поверхность паза очищают
от окислов и вновь посыпают флюсом, на который укла-
дывают припой. Слой припоя опять посыпают флюсом
и сверху кладут режущую пластинку. Затем зуб фрезы
вводят в индуктор для окончательного нагрева до тем-
пературы плавления припоя. После расплавления при-
поя металлическим стержнем исправляют положение
пластинки в пазу и прижимают ее к опорным плоско-
стям.
Если корпус инструмента имеет открытые и полу-
закрытые пазы с расстоянием между зубьями более
20 мм, то напайку пластинок производят в каждый паз
отдельно в петлевом или круглом двухвитковом индук-
торе при эксцентричном расположении корпуса для ин-
дивидуального нагрева каждого зуба (рис. 101,в и г).
Если расстояние между зубьями менее 20 мм, .то на-
пайку пластинок к корпусу осуществляют одновремен-
но на всех зубьях, при этом корпус устанавливается
в индукторе в вертикальном положении (рис. 101,6).
После напайки инструменты охлаждают в сухом пес-
198
ке, нагретом до температуры 150...200°С, или в камер-
ной печи. .Окалина и остатки флюса удаляются очи-
сткой.
В исключительных случаях напайку пластинки со-
вмещают с термической обработкой корпуса инструмен-
та, так как повторный нагрев инструмента под закалку
снижает прочность паяного шва. Если напайка пласти-
нок на корпус производится при нагреве токами высо-
кой частоты, то сразу же после ее окончания рабочую
Рис. 101. Типы индукторов.
часть инструмента прогревают в индукторе до темпе-
ратуры закалки. После этого ее охлаждают в расплав-
ленной селитре таким образом, чтобы пластинки нахо-
дились на зеркале ванны. При охлаждении рабочей ча-
сти корпуса до температуры 500° С инструмент полно-
стью погружают в ванну, а затем подвергают отпуску.
Контроль качества пайки осуществляют внешним
осмотром, а также с помощью специальных инструмен-
тов и приборов. При осмотре проверяют правильность
расположения пластинки на державке, удостоверяются
в отсутствии грубых завалов и забоин на режущих
кромках, выколов и трещин. Мелкие дефекты пайки
трудно обнаружить невооруженным глазом, поэтому па-
яные соединения осматриваются с помощью микроскопа
КМ-60. Для выявления трещин используется люминес-
центный метод и метод цветных красок.
Механическое крепление пластинок. К преимуще-
ствам механического крепления режущих пластинок
199
chipmaker.ru
06.07.2012
относятся следующие: устраняется операция напайки;
уменьшается расход материала на изготовление держа-
вок и корпусов в связи с возможностью их многократ-
ного использования; уменьшается расход абразивных
материалов, так как при заточке пластинки нет необ-
ходимости затачивать державку; пластинки затачива-
ются отдельно в специальных приспособлениях по не-
скольку десятков штук одновременно, что упрощает ра-
боту. Существенным недостатком такого крепления яв-
ляется сложность изготовления державок и корпусов.
Крепление ножей к корпусу фрезы. Слесарю-инстру-
ментальщику чаще всего приходится заниматься сбор-
кой торцевых фрез. Стандартами предусмотрены сле-
дующие типы крепления ножей к корпусу фрезы: плос-
ким клином; с помощью рифлений и плоского клина;
рифельно-клиновое (нож имеет рифли и выполнен в ви-
де клина).
Крепление плоским клином является достаточно
простым. Надежное соединение в этом случае дости-
гается за счет плотного соприкосновения сопряженных
поверхностей зуба, клина и паза в корпусе.
Рифельное крепление — одно из самых распростра-
ненных. Рифления позволяют производить перестановку
зубьев на одно или несколько делений, что дает воз-
можность регулировать их положение. Однако вслед-
ствие неравномерного износа зубьев, особенно с плас-
тинками из твердого сплава, а также принудительного
выдвижения ножей на одно или несколько делений уве-
личивается припуск на переточку и усложняется про-
цесс заточки. Большим недостатком является также то,
что основание зуба, опираясь на боковые плоскости
рифления, не имеет надежной опоры.
Ряд конструкций торцевых фрез (фрезерных голо-
вок), нашедших широкое применение при скоростном
фрезеровании, предусматривает возможность раздель-
ного затачивания вставных ножей с последующей уста-
новкой их в корпусе фрезы, который в некоторых слу-
чаях может и не сниматься со станка. Необходимость
в раздельной заточке ножей торцевых фрез вызывается
отсутствием соответствующих заточных станков. По
мере обеспечения изготовителей и потребителей фрез
специальными заточными станками потребность в раз-
дельной заточке ножей отпадет.
Торцевые фрезы, получившие широкое распростра-
нение при скоростном фрезеровании плоскостей, изо-
200
Сражены на рис. 102. Надежное крепление ножей в этих
фрезах производится винтами с головкой под ключ
(существуют конструкции и с клиновым креплением).
Ножи можно затачивать индивидуально и потом уста-
навливать их в корпусе с помощью простого приспособ-
ления.
Рис. 102. Сборные торцевые фрезы.
Нож имеет точную призматическую форму. Опорная
и противоположная ей плоскости обрабатываются стро-
ганием. Резцовая державка не должна выступать из
корпуса. Ножи крепятся в корпусе фрезы не менее чем
двумя винтами. Высота корпуса принимается такой,
чтобы обеспечивались достаточная опорная поверхность
для ножен и размещение необходимого количества вин-
тов для их крепления. Концы и головки болтов закли-
ниваются. ж
Фреза открытого типа, у которой ножи могут встав-
ляться и выниматься в радиальном и осевом направле-
ниях, показана на рис. 102, а. У фрезы открытого типа
(рис. 102,6) вынуть и вставить ножи возможно только
в осевом направлении.
201
chipmaker.ru
06.07.2012
Ножи затачивают в специальном приспособлении,
обеспечивающем требуемое положение режущей кром-
ки относительно двух взаимно перпендикулярных базо-
вых плоскостей ножа. Устанавливать и регулировать
ножи вдоль их осей можно с помощью шаблона
(рис. 102, в) или индикатора.
Описанная конструкция фрезы обеспечивает величи-
ну биения по угловой режущей кромке не более 0,06 мм,
а)
Рис. 103 Приспособление для сборки фрез (а) и установка
ножей в корпусе (б).
а по торцу — не более 0,08 мм, что соответствует техни-
ческим требованиям к торцевым фрезам со вставными
ножами.
Сборка ножей с корпусом производится в приспо-
соблении* которое приведено на рис. 103, а. На основа-
нии 15 приспособления закреплены болтами/7 и гайками
16 стойка 18 и колодка 14. Колодка служит направля-
ющей для губок 12, которые перемещаются вдоль ко-
лодки при повороте винта 13. В губках установлены ро-
лики 11, являющиеся подставкой для корпуса фрезы 10.
Корпус фрезы с конусной -оправкой 4 закрепляется
в шпинделе 7 приспособления с помощью штревеля 1 и
конусной втулки 2. Благодаря наличию подшипников
5 и 8 фреза легко поворачивается вокруг оси корпуса
6 приспособления. Подтяжка подшипников произво-
дится гайками 3 и 9.
Корпус приспособления с закрепленной фрезой мо-
202
жет разворачиваться вокруг оси 20 стойки 18 и фикси-
роваться в нужном положении фиксатором-19. Такая
конструкция приспособления позволяет выполнять все
требующиеся при сборке и разборке фрез слесарные
операции, не снимая фрезы с приспособления. Для об-
легчения установки фрезы на приспособление корпус 6
со шпинделем 7 необходимо развернуть вокруг оси сто-
ла и закрепить в вертикальном положении.
Данное приспособление можно использовать при
сборке и разборке фрез, а также и при их ремонте.
Развертывание отверстий под сухари, нарезка резь-
бы под винты, установка новых ножей или смена изно-
шенных, крепление их сухарями и винтами производят-
ся при горизонтальном расположении корпуса приспо-
собления (рис. 103,6). Для извлечения сухарей из гнезд
применяют металлический прут с резьбой на конце. Его
ввертывают в резьбовое отверстие сухаря и, ударяя
выколоткой по пруту, сухарь извлекают, после чего из-
ношенный нож легко вынимается.
Крепление ножей в корпусе фрезы производится
следующим образом. Нож от руки вставляют в торце-
вое отверстие корпуса на определенную глубину, а за-
тем в эти же отверстия со стороны образующей корпу-
са устанавливают сухари, причем так, чтобы рифли су-
харей и ножей вошли в зацепление между собой. Для
обеспечения надежного крепления ножей сухари досы-
лаются ударами ручника по оправке (см. рис. 103,6).
Чтобы в процессе эксплуатации фрез не ослабло креп-
ление ножей, сухари закрепляют винтами с помощью
пневматической отвертки.
Разборка фрез производится в обратной последова-
тельности. Корпус приспособления при разборке также
находится в горизонтальном положении.
Крепление алмазов. К креплению алмазов в держав-
ках резцов предъявляются следующие требования: проч-
ность и жесткость крепления; возможность быстрой
сборки и разборки резца; минимальный нагрев алмаза
при креплении. Существуют два способа кретения ал-
маза— пайка и механическое крепление.»
Для крепления алмаза пайкой в державке резца
фрезеруется закрытый паз, в который устанавливается
граненый алмаз (рис. 104, а)’. Затем державка крепится
в нескольких точках и алмаз запаивается серебряным
припоем ПСР-59Кд. После пайки державка зачищается.
Резцы с напаянным алмазом отличаются простотой кон-
203
>.07.2012
струкции и малыми габаритами. Кроме того, этот спо-
соб крепления позволяет использовать алмазы малых
размеров. К недостаткам его относятся нежелательный
нагрев алмаза до высокой температуры и сложность
разборки резца при переточках.
Рис. 104. Крепление алмазов.
Способ механического крепления алмаза в корпусе
резца лишен этих недостатков. Для закрепления алма-
за 5 (рис. 104,6), Основание которого не шлифуется,
изготовляют подушку 2 — в пресс-форму засыпают по-
рошковую смесь, состоящую из 80% меди, 15% олова
и 5% свинца. Поверх этой смеси укладывают алмаз
с предварительно обработанными передними поверхно-
стями и смесь прессуют под давлением 150 кгс/мм2.
Спрессованный брикет вместе с алмазом спекают при
температуре 650° С. Смесь при этом дает незначитель-
ную усадку, однако отпечаток после спекания сохраняет
204
контуры алмаза. Спеченный брикет (подушка) обраба-
тывается согласно чертежу. После этого подушку 2
устанавливают в паз державки /, а алмаз 5 — на по-
душку, прижимая накладкой 3 и зажимая винтом 4.
Проходной резец с механическим креплением алма-
за изображен на рис. 104, в. Подушку 2 с алмазом 5
закрепляют в закрытом Пазу державки / резца наклад-
кой 3 и винтом 4 через опору на штифт 6, который
обеспечивает более плотное прилегание накладки 3
к передней поверхности алмаза, несколько выступаю-
щего из подушки 2. Диаметр штифта зависит от раз-
мера выступающей части алмаза.
34. Заточка и доводка режущих инструментов
Завершающими операциями изготовления режущего
инструмента являются заточка и доводка. Хотя эти опе-
рации выполняются . заточниками, слесарь-инструмен-
тальщик должен знать основные способы заточки и
уметь заточить и довести, наиболее простые и рас-
пространенные инструменты — резцы, сверла, раз-
вертки.
Можно принять следующие варианты технологиче-
ского процесса заточки инструментов: предварительная
заточка кругами из зеленого карбида кремния одно-
временно державки и твердосплавной пластинки и окон-
чательная заточка и доводка алмазными кругами; окон-
чательная заточка и доводка алмазными кругами; об-
работка державки кругами из электрокорунда, предва-
рительная заточка кругами из .зеленого карбида крем-
ния и окончательная заточка и доводка алмазными
кругами.
Заточку твердосплавных инструментов кругами зеле-
ного карбида кремния на неавтоматизированном обору-
довании следует проводить без охлаждения, а на ав-
томатизированном— с охлаждением водным раствором
нитрита натрия с подачей его обязательно в зону кон-
такта круга и инструмента.
Заточку и доводку режущих инструментов осущест-
вляют на точилах, универсальных и специальных стан-
ках, а также на кругло-, плоско- и пррфилешлифоваль-
ных станках.
• Точила предназначены в основном для заточки рез-
цов всех типов. При отсутствии специальных заточных
станков на точилах затачивают и сверла. Передние
2»
chipmaker.ru
06.07.2012
поверхности резцов затачивают торцем круга, а зад-
ние— его периферией.
На универсальных станках затачивают и доводят
режущий инструмент всех видов. Имеется комплект при-
способлений, которые облегчают установку и закрепле-
ние обрабатываемого инструмента.
Ручная заточка и доводка резцов. Рассмотрим тех-
нологический процесс ручной заточки проходного твер-
досплавного отогнутого правого резца. Заточка произ-
водится на заточном станке (точиле) с двумя шлифо-
вальными кругами по схеме, приведенной на рис. 105.
Рис. 105. Схема заточки резцов.
У резцов основную заточку осуществляют по задним
поверхностям, а вспомогательную — по передним, по-
этому принята заточка двойных углов по передней
поверхности, а тройных — по главной задней поверх-
ности.
Перед заточкой необходимо проверить техническое
состояние заточного станка (рис. 106), па котором дол-
жны быть установлены защитный прозрачный экран 3,
подручник / и необходимые шлифовальные круги 2,
ванна 5 с охлаждающей жйдкостью и кнопки 4 «Пуск—
стоп». Зазор между подручником и шлифовальным кру-
гом должен составлять не более 2...3 мм. По высоте
подручник должен быть установлен так, чтобы при за-
точке по пластинке режущая кромка была на высоте
оси вращения шлифовального круга в горизонтальной
плоскости. При заточке по державке на высоте оси вра-
щения шлифовального круга должна находиться опор-
ная поверхность державки.
206
Вначале производят заточку по главной задней по-
верхности (по державке). Резец 1 (рис. 107,а) берут
правой рукой за державку и устанавливают на подруч-
ник 3 так, чтобы он имел наклон несколько вниз и что-
бы ось державки резца составляла с осью вращения
круга 2 угол 45°, что будет соответствовать главному
углу в плане резца. В процессе заточки большой палец
левой руки надо прижимать к подручнику, а остальные
пальцы расположить так, как показано на рис. 107, а.
Задний угол по державке должен быть равен а+5°
(см. рис. 105,а). Заточку осуществляют электрокорун-
довым шлифовальным кругом зернистостью 50...40,
твердостью СМ!...СМ2 при окружной скорости 25 м/с.
Рис. 106. Точило.
Заточка резца по вспомогательной задней поверхно-
сти (по державке) показана на _рис. 107,6. Резец 1 рас-
полагают таким образом, чтобы угол между главной и
вспомогательной поверхностями составлял примерно 90°
(вид по стрелке А на рис. 107,6).
Заточка резца по передней поверхности приведена
на рис. 107,в. Заточку производят на длине 3...5 мм под
углом у (см. рис. 105,6). Резец / (см. рис. 107,в) берут
рукой за державку, а большим пальцем левой руки
прижимают его к шлифовальному кругу 2. Резец дол-
жен быть установлен таким образом, чтобы главная ре-
жущая кромка а была расположена параллельно пло-
скости вращения круга. Для предварительной заточки
по пластинке применяют шлифовальный круг из карби-
да кремния зернистостью 40...25, а для окончательной —
chipmaker.ru
06.07.2012
зернистостью 25...16. Твердость круга МЗ^-СМ 1, окруж-
ная скорость резания 12... 15 м/с.
Окончательная заточка по главной и вспомогатель-
ной задней поверхностям по пластинке производится
так же, как заточка по державке (см. рис. 107,а). По-
сле заточки инструмента задний главный угол должен
быть равен a-f-2° (см. рис. 105,г).
Рис. 107. Ручная заточка резцов.
Закругление вершины головки резца осуществляют
так, как показано на рис. 107, г. Резец 1 устанавливают
на подручник 3 и удерживают обеими руками в перпен-
дикулярном направлении к оси вращения круга 2. За-
тем резец подводят к кругу и слегка прижимают к нему
вершиной головки. Для закругления ее хвостовую часть
державки покачивают вправо и влево.
Доводку резцов производят по фаске передней по-
верхности, выдерживая величину переднего угла фаски
Уф (см. рис. 105,в), а затем по ленточке главной задней
поверхности. Заданный главный задний угол а полу-
208
чается путем доводки части задней главной поверхно-
сти, прилегающей к режущей кромке по фаске f (см.
рис. 105, (?) величиной 3...5 мм. Процесс доводки заклю-
чается в притирке режущих кромок и поверхностей ин-
струмента, начиная с задних и кончая передней.
Перед началом обработки рабочий торец доводоч-
ного диска смачивают керосином, а затем, медленно по-
ворачивая диск левой рукой, наносят на него в зигзаго-
образном направлении пасту, держа тюбик в правой
руке. Паста состоит из абразивного материала и пара-
фина. Разравнивая пасту на диске, частично шаржи-
руют его чугунным диском диаметром 75...100 мм.
Стол подручника должен быть установлен под за-
данным углом к доводимой поверхности и смещен ниже
центра с таким расчетом, чтобы режущие кромки резца
при их доводке находились на уровне центра доводоч-
ного диска или несколько ниже. Направление вращения
диска должно быть обратным направлению вращения
заточного круга, т. е. от державки к пластинке.
Для ускорения процесса доводки, полного исполь-
зования всей шаржированной поверхности диска и для
равномерного его износа необходимо, чтобы в процессе
доводки резец все время двигался вдоль диска в ради-
альном направлении по отношению к его плоскости.
Контроль шероховатости поверхности обработанных
резцов осуществляется методом сравнения с резцами-
эталонами. Геометрию инструмента проверяют специ-
альными шаблонами и приборами. В зависимости от
конструкции шаблонов резцы контролируют вручную
или на специальной подставке. Резец держат в руке,
а к проверяемой поверхности прикладывают шаблон,
который обычно представляет собой стальную каленую
пластинку, имеющую вырезы с главными углами.
Заточка сверл. Ручную заточку сверл производят на
точиле. Процесс заточки, например, спиральных сверл
ведут в следующей последовательности.
1. Затачивают одну из режущих кромок. Для этого
сверло / (рис. 108) берут правой рукой за хвостовик,
а левой за рабочую часть (рис. 108, а) и устанавливают
на подручник 3 так, чтобы ось сверла составляла с осью
вращения круга 2 угол примерно в 60°. В процессе за-
точки большим пальцем левой руки прижимают сверло
к поверхности подручника 3, а правой нажимают свер-
лом на рабочую поверхность круга. Затачивая кромку,
сверло периодически следует опускать несколько вниз,
209
chipmaker.ru
06.07.2012
одновременно поворачивая его около вершины по часо-
вой стрелке примерно на */в оборота,
2. Проверяют угол наклона режущей кромки к оси
сверла. Сверло 1 берут в левую руку, а шаблон 2 —
в правую (рис. 108,6) и прикладывают длинную рабо-
чую поверхность Б шаблона 2 к боковой поверхности
сверла; по плотности прилегания короткой рабочей по-
верхности шаблона к режущей кромке А сверла опре-
деляют правильность заточки. Угол наклона режущей
кромки к оси сверла можно проверить и угломером,
предварительно установив его на угол 118°.
3. Затачивают вторую режущую кромку. Приемы за-
тачивания и контроля те же, что и для первой режущей
кромки.
4. Проверяют величину угла заточки режущих кро-
мок при вершине сверла и их длину. В левую руку бе-
рут сверло /, а в правую — шаблон 2 (рис. 108, в) и
устанавливают шаблон на режущие кромки сверла,
строго совмещая длинную рабочую поверхность Б шаб-
лона с осью сверла. По плотности прилегания режущих
кромок к рабочей поверхности шаблона и их длине (она
должна быть одинаковой) определяют правильность за-
точки сверла.
5. Проверяют задние углы а (рис. 108,а), образую-
щиеся при заточке наклоном задних поверхностей 2.
При правильной заточке режущих кромок точки Б зад-
них поверхностей должны быть несколько ниже вершин
А режущих кромок.
6. Проверяют угол наклона поперечной кромки.
Для сверл диаметром до 15 мм он должен составлять
50°, а свыше 15 мм — 55°. Проверка угла наклона по-
перечной кромки шаблоном показана на рис. 108, д, где
1 — сверло; 2 — шаблон; А — режущая кромка; Б — по-
перечная кромка.
Качество заточки рекомендуется контролировать
сверлением. Если углы наклона режущих кромок к оси
сверла и длина кромок одинаковы, то стружка будет
выходить из отверстия по двум спиральным канавкам,
а если углы неодинаковы, то стружка будет выходить
из одной канавки.
Доводка разверток. Из всех концевых инструментов
только развертки доводятся слесарем-инструментэльщи-
ком, что объясняется высокой точностью и шероховато-
стью их рабочих поверхностей.
Из ручных способов доводки разверток наиболее вы-
сокое качество обеспечивает обработка с помощью раз-
жимного чугунного кольца.
Развертка 3 (рис. 109) с надетым на нее чугунным
кольцом / устанавливается в центры 2 и через хомутик
4 получает вращение от шпинделя станка. На разжим-
ное кольцо наносится доводочная паста. При вращении
развертки и продольном перемещении чугунного кольца
происходит доводка по наружному диаметру раз-
вертки.
На некоторых предприятиях доводку или калибров-
ку разверток осуществляют путем продавливания их
через специальное калибровочное кольцо. Такие кольца
210
211
chipmaker.ru
06.07.2012
для доводки цилиндрических разверток изготовляют из
стали У12 твердостью HRC 62...64.
Процесс доводки заключается в следующем. Новая
развертка без фасок диаметром, равным номинальному
плюс 0,03...0,06 мм, продавливается под прессом через
калибровочное кольцо соответствующего размера. В ре-
зультате уплотнения материала на цилиндрической ча-
сти зубьев образуется фаска шириной 0,03—0,05 мм.
Рис. 109. Доводка развертки.
Такой способ доводки благодаря наклепу упрочняет ре-
жущие кромки, обеспечивает равномерность высоты
зубьев калибрующей части развертки и повышает про-
изводительность труда слесаря-инструментальщика.
Регулировка разверток. Разжимные ручные разверт-
ки диаметром от 6 до 50 мм предназначены для обыч-
ного развертывания отверстий. Размеры изношенной
разжимной развертки можно восстановить путем ее ре-
гулирования, в процессе которого диаметр инструмента
может изменяться на 0,15—0,5 мм.
Корпус разжимной развертки (рис. ПО, а) изготов-
лен полым, а его рабочая часть имеет от 3 до 6 (через
2—3 зуба) продольных прорезей. Регулировка осущест-
вляется вращением винта 1 (рис. 110,6), который пере-
мещает шарик 3 вдоль конического отверстия корпуса 2
и таким образом разжимает развертку. После регули-
ровки развертка доводится до необходимого размера.
212
Изготовляются раздвижные регулируемые разверт-
ки, преимуществом которых являются значительно боль-
шие пределы регулирования диаметров (0.5...3 мм).
Большинство машинных разверток обладает одним
А-А А-А
Рис. НО. Регулировка разверток.
общим недостатком — по мере износа их невозможно
регулировать по диаметру. Чтобы иметь такую возмож-
ность, применяют сборные развертки с различными ме-
тодами крепления быстрорежущих и твердосплавных
вставных зубьев.
Большой интерес представляют развертки с механи-
ческим креплением пластинок твердого сплава
213
chipmaker.ru
06.07.2012
(рис. НО,в). В пазы корпуса 1 вставляются твердо-
сплавные пластинки 2 и прижимаются к стенке паза
рифленым клином 5. На конце этого клина имеется за-
плечик, которым пластинка удерживается от перемеще-
ния вдоль оси под действием осевых сил при разверты-
вании. По мере износа пластинка выдвигается по осно-
ванию паза, имеющему подъем в 5°, что компенсирует
износ по диаметру. Износ торца пластинки компенси-
руется перестановкой клина на одно рифление в осевом
направлении.
Приведенная конструкция развертки имеет заднее
направление, которое может обеспечить более точную
обработку отверстий.
СТАНОЧНЫЕ
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
ГЛАВА
Chipmaker.ru
VIII
Станочными приспособлениями называют дополни-
тельные устройства к металлорежущим станкам. Они
предназначены для установки и закрепления заготовок
в требуемом положении относительно станка и режу-
щих инструментов при механической обработке и
сборке.
35. Классификация приспособлений
В зависимости от типа производства, формы и раз-
меров заготовок, технических требований и условий
применения станочные приспособления подразделяются
на несколько групп: универсальные общего назначения
(УП), специальные (СП),универсально-сборные (УСП),
сборно-разборные (СРП) и некоторые другие.
Универсальные приспособления используются в еди-
ничном и серийном производстве для установки и за-
крепления заготовок, различных по форме и размерам.
К ним относятся токарные патроны, станочные тиски,
кондукторы, делительные устройства, сголы и др.
Универсальные приспособления разделяют на безна-
ладочные и наладочные. Наладочные приспособления
состоят из двух частей — универсальной и сменной.
Универсальная часть, состоящая из корпуса, привода и
других деталей, является постоянной и в соответствии
со стандартами изготовляется заранее.- Наладочная
часть приспособления состоит из сменных наладок, ко-
торые изготовляются в соответствии с формой и разме-
рами группы деталей, обрабатываемых в данном при-
215
chipmaker.ru
06.07.2012
способлении. К наладочным приспособлениям относятся
универсальные патроны со сменными кулачками, тиски
со сменными губками, скальчатые кондукторы, поворот-
ные стойки, столы и др. "
Специальные приспособления предназначены для об-
работки определенной детали или группы однотипных
деталей. Такие приспособления обеспечивают высокую
точность установки и быстрое закрепление.
Универсально-сборные приспособления используют-
ся в единичном и мелкосерийном производстве. Техни-
ко-организационная сущность системы УСП заключает-
ся в том, что любое специальное станочное приспособ-
ление собирается из стандартизованных и нормализо-
ванных деталей и узлов, заранее изготовленных и мно-
гократно используемых.
Универсальные приспособления. Рассмотрим наибо-
лее распространенные в машиностроении конструкции
универсальных безналадочных приспособлений.
Кулачковые патроны. Для установки и за-
крепления заготовок на токарных и шлифовальных
станках применяют кулачковые патроны. Они бывают
двух-, трех- и четырехкулачковые, с ручным и механи-
зированным приводом, самоцентрирующие с независи-
мым перемещением кулачков. По ГОСТу 1654—71 пат-
роны делятся на четыре класса точности: Н — нор-
мальной, П — повышенной, В — высокой, А — особо
высокой.
Двухкулачковые патроны служат для закрепления
небольших по размерам заготовок, имеющих сложную
форму, — арматуры, фасонного литья, штамповок, поко-
вок и т. п. Их изготовляют с ручным приводом, со спи-
рально-реечным и винтовым механизмами (ГОСТ
14903—69), с клинобым центрирующим (ГОСТ 16866--
71) и клинорычажным (ГОСТ 16682—71) механизмами.
Двухкулачковый самоцентрирующий клинорычаж-
ный механизированный патрон показан на рис. 111, я.
Он закрепляется на шпинделе станка с помощью пере-
ходного фланца. От самоотвинчивания патрон во время
работы предохраняется пружинным стопором 3. Он
установлен в гайке 2, которая закреплена на винте /
стопором. Винт /, соединенный с тягой штока пневмо-
привода, служит для регулирования радиального пере-
мещения кулачков. Под действием рычагов 7 кулачки
9 перемещаются к оси патрона. Рычаги 7 насажены на
штифты 8 и опираются на цилиндрические поверхности
216
6 корпуса 5 патрона. Когда поршень со штоком пёре*
мешается слева направо через винт 1 и наклонные пло-
скости муфты 4, кулачки 9 разводятся и деталь разжи-
мается. К кулачкам винтами 10 крепятся сменные
губки.
Рис 111. Универсальные патроны:
а — двухкулачковый; б — трехкулачковый.
Наибольшее применение находят универсальные
трехкулачковые спирально-реечные патроны с ручным
зажимом (рис. 111,6). Диск 2, расположенный в корпу-
се 1 патрона, на одной торцевой поверхности имеет кони-
ческое зубчатое колесо, а на другой — спиральные рееч-
ные пазы, которые находятся в зацеплении с рейками 3.
217
chipmaker.ru
06.07.2012
Прямые или обратные кулачки 5 закрепляются в крес-
тообразном пазу реек 3 винтами 4. При вращении тор-
цевым ключом одного из трех конических зубчатых ко-
лес 6 колесо диска 2 поворачивается и перемещает рей-
ки 3 с кулачками 5 к оси патрона при закреплении де-
тали и от оси — при ее раскреплении. Крышка 7 удер-
живает диск 2 в
Рис. 112. Универсальный четырехкулач-
ковый патрон.
корпусе патрона от
продольного смеще-
ния.
Универсальные
четырехкулачковые
патроны служат для
закрепления дета-
лей сложной формы,
для которых требу-
ется высокая точ-
ность выверки оси,
и тяжелых деталей.
По ГОСТу 3890—72
четырехкулачковые
патроны с независи-
мым перемещением
кулачков ключом
изготовляются че-
тырех классов точ-
ности—Н, П, В, А—
и двух типов: А —
для крепления на
фланцевые концы
шпинделей и Б —
для крепления на резьбовые концы шпинделей через
промежуточные фланцы. В этих патронах каждый ку-
лачок может перемещаться ч радиальном пазу корпуса
независимо от других с помощью установочного винта,
имеющего только вращательное движение. Его продоль-
ному перемещению препятствуют сухари, запрессован-
ные в корпусе. При использовании этих патронов тре-
буется много времени на установку и закрепление заго-
товки.
Универсальный четырехкулачковый патрон с меха-
низированным приводом для перемещения кулачков
приведен на рис. 112. В этом патроне каждая пара про-
тивоположно установленных кулачков перемещается по-
следовательно. При перемещении поршня со штоком
218
влево шток через тягу и винт 1 передвигает втулку 2
вдоль оси. Втулки 2 и 10 воздействуют на секторы 3 и
9, которые перемещают втулки 4 и 5 с диаметрально
расположенными пазами для установки в них длинных
плеч рычагов 8. Каждая из втулок 4 и 5 поворачивает
только одну пару рычагов 8. Под действием секторов
3 и 9 втулки, перемещаясь влево, поворачивают рычаги
8 на осях, при этом короткие плечи рычагов переме-
щают основные кулачки 1 и вспомогательные 6 к оси
патрона, и деталь закрепляется.
При перемещении штока вправо происходит рас-
крепление детали. Винт 1 передвигает втулки 2 и 10,
и они через секторы 3 и 9 смещают втулки 4 и 5 впра-
во, при этом поворачиваются длинные плечи каждой
пары рычагов 8, а их короткие плечи разводят кулачки
6 и 7, и деталь раскрепляется.
Машинные тиски относятся к группе универ-
сальных приспособлений, в которых обрабатываются
различные по форме и размерам заготовки. Тиски
имеют постоянные детали — корпус, салазки, механизм
закрепления — и сменные губки для обработки различ-
ных по форме и размерам заготовок. Тиски изготов-
ляют с одной или двумя подвижными, а также плава-
ющими губками. Зажимы в тисках делают: ручными,
винтовыми, эксцентриковыми, пневматическими, меха-
низированными, гидравлическими и пневмогидравличе-
скими.
По ГОСТу 14904—69 машинные тиски изготовляют
трех типов: А — с ручным приводом, Б — с гидроприво-
дом, В — с пневмоприводом. Конструкции машинных
тисков должны быть жесткими, быстродействующими и
удобными в работе.
Универсальные поворотные тиски с встроенным пнев-
моприводом показаны на рис. 113. В основание 8 тис-
ков встроен пневмоцилиндр 11, с которым соединен
поворотный корпус 12. К корпусу прикреплен распреде-
лительный кран 6 с рукояткой 7. На верхней части кор-
пуса 12 закреплена плита 5. В плите и подвижной губ-
ке 1 имеются Т-образные пазы под головки болтов для
крепления к тискам сменных наладок. Регулируемая
губка 3, которую можно перемещать винтом 4, закреп-
лена на плите 5. Губку можно снять, когда обрабаты-
вают крупногабаритные заготовки.
Закрепление заготовки происходит следующим обра-
зом. Сжатый воздух, поступая в верхнюю полость пнев-
219
chipmaker.ru
06.07.2012
моцилиидра И, перемещает поршень 10 со штоком 9,
при этом длинное плечо рычага 2 опускается, а корот-
кое перемещает губку 1 впраго, и заготовка закреп-
ляется. *
Делительные головки применяют для уста-
новки, закрепления и периодического поворота или не-
прерывного вращения небольших заготовок, обрабаты-
ваемых на фрезерных станках. В инструментальные
Рис. 113. Машинные тиски. .
цехах используются оптические делительные головки
для угловых измерений, делительных работ и угловой
разметки при обработке сложных и ' точных деталей
технологической оснастки.
Стандартом предусмотрен выпуск четырех типов го-
ловок: ОДГ-2, ОДГ-5, ОДГ-Ю и ОДГ-60 с ценой деле-
ния 2", 5", 10" и 60". Конструкшвно оптические дели-
тельные головки различаются только оформлением
оптической системы.-
220
Универсальная делительная головка с пневматиче-
ским цанге-ым зажимом изображена на рис. 114.
Шпиндель головки можно устанавливать на столе стан-
ка в вертикальное и горизонтальное положения. Голов-
ка имеет корпус 9 с пневмоцнлиндрим, крышку 6, по-
лый шток 7, на котором установлены поршень 4 и под-
шипник 8. Механизм для закрепления детали состоит из
втулки 3 с внутренним конусом и винта 5, который со-
единяет шток 7 с вт) лкой 3, упорную гайку 2 и цангу 1.
Рис. 114. Делительная головка.
Закрепление заготовки в головке происходит сле-
дующим образом. Сжатый воздух через штуцер 10 по
каналу распределительного клапана 11 попадает в по-
лость Б и перемещает поршень 4 со штоком 7 и втул-
кой 3 влево. Втулка, перемещаясь по конической по-
верхности цанги 1, сжимает ее и закрепляет заготовку.
Раскрепление ее осуществляется после того, как сжа-
тый воздух по другому штуцеру поступает в полость А.
Одновременно воздух из полости Б выходит в атмосфе-
ру. Поршень со штоком и втулкой отходит вправо, уси-
лие с лепестков цанги снимается, и заготовка освобож-
дается.
С помощью рукоятки 13 шпиндель головки с заго-
товкой можно повернуть на заданный угол. При враще-
нии по часовой стрелке рукоятка поворачивает эксцен-
триковый диск, который выталкивает фиксатор 12 из
221
chipmaker.ru
06.07.2012
паза 17 делительного диска 16, а собачка 15 под дей-
ствием пружины 14 заскакивает в другой паз диска 16.
При вращении рукоятки против часовой стрелки собач-
ка 15 поворачивает делительный диск 16 вместе с цан-
гой 1 и заготовкой до тех пор, пока фиксатор 12 не
попадет в следующий паз диска 16 и не зафиксирует
поворот головки в заданном положении.
Универсально-наладочные приспособления состоят
из двух частей — универсальной и сменной. В универ-
сальную часть входят корпусные детали и привод, а в
сменную — наладки, изготовленные в соответствии
с формой и размерами обрабатываемых деталей. В со-
став УНП входят кулачковые и цанговые патроны, ти-
ски,* скальчатые кондукторы, столы и др.
Скальчатые кондукторы широко используются при
обработке различных деталей на сверлильных станках.
Выпускаются кондукторы скальчатые консольные с пнев-
матическим закреплением (ГОСТ 16889—71), порталь-
ное с пневматическим закреплением (ГОСТ 16892—71)
и портальные с конусным зажимом (ГОСТ 16891—71).
В конструкцию любого скальчатого концуктора вхо-
дят постоянные и сменные узлы (наладки). Постоянны-
ми узлами и деталями являются корпус, две или три
скалки, несущие кондукторную плиту, и механизм для
перемещения скалок и закрепления обрабатываемых
деталей.
Сменные наладки проектируют в соответствии с кон-
фигурацией обрабатываемых деталей. Они состоят из
установочно-зажимных узлов и сменной кондукторной
плиты с комплектом кондукторных втулок. Для бази-
рования и фиксации сменных наладок в корпусе и
кондукторной плите предусматриваются установочные
поверхности (центрирующие отверстия, установочные
пальцы, Т-образные пазы и т. п.).
С помощью скальчатых кондукторов можно обраба-
тывать самые разнообразные по форме и размерам де-
тали, начиная от валиков и кончая плоскостными дета-
лями.
Устройство и принцип действия скальчатого кондук-
тора несложны. На основании 4 (рис. 115,а) крепят
сменную наладку 5, на которой устанавливают обраба-
тываемую деталь. Одно целое с основанием составляют
стойки 6, в отверстия которых входят скалки 3, присо-
единенные к сменной кондукторной плите 2. Для обра-
ботки каждой детали должна использоваться отдельная
222
плита с необходимым количеством кондукторных вту-
лок требуемого размера, расположенных в определен-
ном порядке. При повороте рукоятки 1, на оси которой
находится зубчатое колесо, сцейляющееся с зубчатой
рейкой на скалке 3, кондукторная плита опускается и
прижимает деталь.
Несмотря на то что для каждой детали требуются
особая наладка и кондукторная плита, проектирование
и изготовление их занимают меньше времени и обхо-
дятся дешевле, нежели создание всего кондуктора.
В тех случаях, когда закрепление детали должно
быть произведено в направлении, перпендикулярном
сверлению, применяют скальчатые кондукторы консоль-
ного типа (рис. 115,6).
Портальный скальчатый кондуктор (рис. 115, в)
имеет две отдельные стойки. Расстояние между ними
можно изменить, для чего основание 4, на котором
устанавливают наладку для крепления детали, делают
выдвижным. В нужном положении основание закреп-
ляют поворотом рукоятки 1.
Пневматический скальчатый кондуктор изображен
на рис. 116. В корпус 1 (рис. 116, а) кондуктора встроен
цилиндр 2, где перемещается поршень со штоком 3, за-
меняющим собой одну из трех скалок. На скалках
установлена плита 4, в которой непосредственно или
ш
chipmaker.ru
06.07.2012
в прикрепляемой к ней сменной плите монтируются кон-
дукторные втулки. Сменная подставка для установки
обрабатываемых деталей базируется по плоскости кор-
пуса и двум установочным штифтам 6. Сменная кон-
дукторная плита базируется по нижней плоскости
пли гы 4 и двум установочным штифтам 5. Сжатый
воздух поступает в цилиндр через штуцер 7.
Пример базирования и закрепления сменных эле-
ментов для сверления четырех отверстий в детали с ци-
линдрическим хвостовиком и прямоугольным фланцем
приведён на рис. 116,6. На плоскости корпуса и уста-
новочных пальцах 1 смонтирована подставка 2, а на
нижней плоскости плиты 4 с прямоугольным окном на
пальцах 3 — сменная кондукторная плита 5, к которой
224
винтами прикреплены призмы 6, служащие для ориен-
тации и закрепления обрабатываемых деталей.
Универсально-сборные приспособления. Система
УСП базируется на создании набора разнообразных
нормализованных и стандартных деталей и узлов, из
которых можно компоновать различные станочные при-
способления. В набор таких деталей и узлов входят
Рис. 117. Схема универсально-сборного приспособления.
плиты, опоры, установочные детали, кондукторные
втулки и планки, прихваты, фиксаторы и др.
Сборка УСП должна производиться опытным слеса-
рем-сборщиком по карте технологического процесса ме-
ханической обработки детали или по схематическому
чертежу. После использования УСП оно разбирается на
составные элементы, которые хранятся в специальных
кладовых.
Монтажная схема универсально-сборного приспособ-
ления для сверления двух отверстий показана на
рис. 117. Основанием этого приспособления служит пли-
та 1. Болтами 6 на ней крепят две опоры 2, на которых
8
Зак. № 784
225
chipmaker.ru
06.07.2012
устанавливают направляющие планки 3 для кондуктор-
ных планок 4 и 5, несущих кондукторные втулки 7.
К боковой поверхности опор 2 болтами 8 и гайками 10
присоединяют планку 9. В центральное отверстие план-
ки входит втулка 11, наружная цилиндрическая поверх-
ность которой используется для центрирования обраба-
тываемой детали, надеваемой на втулку посадочным
отверстием. Втулку закрепляют в рабочем положении
гайкой 14. Деталь, надетую на втулку 11, крепят шай-
бой 12 и гайкой 13.
Рис. 118. Жесткие и разжимные оправки.
Применение универсально-сборных приспособлений
дает возможность резко сократить сроки изготовления
технологической оснастки.
Специальные приспособления используются для ме-
ханической обработки конкретной детали, имеют одно-
целевое назначение и поэтому наиболее трудоемки и
дорогостоящи. Они широко применяются в крупносе-
рийном и массовом производстве.
Специальные приспособления различают по видам
обработки, для которых они предназначены.
Токарные приспособления. В зависимости
от способа установки обрабатываемой детали специаль-
ные токарные приспособления могут быть выполнены
в виде оправки или патрона.
Оправки применяются, как правило, при обработке
наружных поверхностей. Деталь базируется по внутрен-
ней поверхности. Различают оправки жесткие, самоза-
жимающие, разжимные и пружинящие. По форме уста-
226
новочной поиерхности они могут быть цилиндрически-
ми, коническими, резьбовыми или шлицевыми.
Жесткие и разжимные оправки для закрепления де-
талей приведены на рис. 118. Жесткая цилиндрическая
оправка (рис. 118, а) устанавливается в центрах. Де-
таль /, закрепленная на оправке 2, удерживается при
обработке от проворачивания грением, которое созда-
ется на ее торцах с помощью шайбы 4 и гайки 5.
Простейшая конструкция разжимной оправки пока-
зана на рис. 118,6. Разрезная упругая гильза (цанга)
Рис. 119. Оправка с гидропластом.
4 имеет наружную цилиндрическую и внутреннюю ко-
ническую поверхности. Гильза надевается на кониче-
ский стержень 2 оправки. Чтобы гильза обладала упру-
гими свойствами, на ней сделано шесть продольных про-
резей 1. Деталь 5 закрепляется гайкой 3. С помощью
гайки 6 гильза вместе с деталью снимается с оправки.
Разжимные оправки менее точны, чем жесткие.
Для чистовой обработки деталей типа колес и вту-
лок можно применять разжимную оправку, показанную
на рис. 118,в и г. Деталь 1 надевается на правую часть
оправки с тремя продольными прорезями 2. Коническая
пробка 3 вгоняется в корпус оправки легкими ударами
молотка, разжимает ее и тем самым закрепляет деталь.
Оправка с гидропластом для чистовой обработки де-
талей изображена на рис. 119. Корпус 2 оправки кре-
пится к планшайбе 1. На корпусе напрессована в на-
гретом состоянии разжимная втулка, на которой для
лучшего уплотнения в местах посадки сделаны кольце-
227
chipmaker.ru
06.07.2012
вые углубления. Рабочая (тонкая) часть втулки — мем-
брана— должна быть изготовлена весьма точно, без
разностенности, которая может привести к смещению
оси обрабатываемой детали. В каналах корпуса и в ци-
линдрической полости между корпусом и втулкой 3 рас-
положен гидропласт 4. Под действием давления, сооб-
щаемого с помощью винта 6 через поршень 5 гидро-
пласту 4, втулка 3 расширяется, центрируя и закрепляя
деталь.
В крупносерийном и массовом производстве широко
распространены специальные самоцентрирующие двух-
и трехкулачковые патроны с механическим приводом
(пневматическим, гидравлическим или от электродвига-
теля). По конструкции специальные кулачковые патро-
ны мало чем отличаются от универсальных патронов.
Сверлильные приспособления. Для обра-
ботки отгерстий на вертикальных одношпиндельных,
радиально-сверлильных и многошпиндельных станках
применяются различного типа кондукторы — накладные,
стационарные, поворотные, ящичные и др.
Накладные кондукторы — наиболее простые по кон-
струкции и наиболее дешевые приспособления для свер-
лильных станков. Накладными их называют потому, что
их надевают (накладывают) на обрабатываемую де-
таль, а после обработки отверстий снимают. Наклад-
ной кондуктор для обработки 13 отверстий в корпусе
накатной головки показан на рис. 120. Деталь устанав-
ливается на оправку 1 и базируется на ней своим от-
верстием, а торцевым пазом фиксируется по выступу на
торце детали. Опоры 3, запрессованные в корпус кон-
дуктора 2, обеспечивают правильное его положение от-
носительно детали. К детали кондуктор крепится откид-
ной шайбой 4 и гайкой 5. Винт 6 предотвращает пово-
рот оправки / при закреплении детали.
Для сверления отверстия, расположенного на наруж-
ной цилиндрической поверхности детали, имеется уста-
новочная площадка на корпусе кондуктора, перпенди-
кулярная оси кондукторной втулки 8. Во избежание
перекосов при сверлении отверстий через втулки 7 и 9
установочные поверхности опор 3 должны быть про-
шлифованы после сборки с корпусом так, чтобы они ле-
жали в одной плоскости.
Для закрепления детали необходимо отвернуть гай-
ку 5 и подвернуть шайбу 4, после чего корпус кондук-
тора и деталь свободно снимаются с оправки 1,
228
Поворотный кондуктор с одной втулкой приведен на
рис. 121, а. Кондуктор состоит из корпуса /, к которому
прикреплена кондукторная втулка 6, пальца 2 и дели-
тельного диска 3. Обрабатываемая деталь 5 надевается
на палец 2 и закрепляется на нем гайкой с быстросъем-
229
chipmaker.ru
06.07.2012
ной шайбой. Делительный диск служит для правиль-
ного определения рабочего положения детали относи-
тельно кондукторной втулки 6, а пружинный фиксатор
4 — для закрепления ее в этом положении. После обра-
ботки одного отверстия деталь вместе с пальцем пово-
рачивается до тех пор, пока фиксатор не войдет в сле-
дующее отверстие делительного диска. В этот момент
ось отверстия, подлежащего обработке, совпадает с осью
кондукторной втулки, и деталь займет положение, не-
обходимое для обработки.
Опрокидываемые кондукторы применяют в тех слу-
чаях, когда в одной детали необходимо обработать не-,
сколько отверстий, расположенных под некоторым углом
друг к другу. Такой кондуктор для сверления во втул-
ке трех отверстий под углом 120° изображен на
рис. 121,6.
Корпус 4 кондуктора выполнен в виде шестигранной
призмы. Деталь надевается на правый цилиндрический
конец фиксатора 2 и поджимается втулкой 7 при вра-
щении винта 9, пропущенного через откидной крон-
штейн 8. При сверлении первого отверстия через втулку
6 кондуктор устанавливается на столе станка поверхно-
стями А. При обработке второго отверстия его необхо-
димо повернуть на 120° и установить на стол станка по-
верхностями Б. При сверлении третьего отверстия кон-
дуктор устанавливается поверхностями В.
После обработки трех отверстий отвертывают винт 9,
отводят в сторону кронштейн 8 и выталкивают деталь
из кондуктора нажатием на кнопку 1 фиксатора, кото-
рый проходит сквозь фланец 3. Когда кнопку отпускают,
пружина 5 возвращает фиксатор в исходное положение.
Фрезерные приспособления. Основным на-
значением фрезерных приспособлений является правиль-
ное базирование и жесткое закрепление детали. Так как
при фрезеровании усилия резания обычно бывают весь-
ма значительными и направлены иначе, чем при сверле-
нии, то и применяемые приспособления должны быть
более жесткими по конструкции. Приспособления уста-
навливаются на станках в строго определенном положе-
нии по отношению к режущему инструменту с помощью
направляющих шпонок, установов (габаритов) и уста-
новочных шаблонов.
Простое по конструкции приспособление для фрезе-
рования квадратов у концевого инструмента приведено
на рис. 122, а. Приспособление устанавливается на столе
230
горизонтально-фрезерного станка. В пазу корпуса 5 за-
креплена призма 4 с углом 90°. В призму до упора 3
устанавливается обрабатываемая заготовка, на рабо-
чую часть которой надет хомутик 1. Его цилиндриче-
ский хвостовик размещается на левой опорной шпиль-
ке 6, при этом хвостовик обрабатываемой заготовки
Рис. 122. Приспособление для фрезерования квадратов.
сверху прижимается эксцентриком 7 через вращаю-
щуюся на оси планку 2. Набором из двух двусторонних
фрез одновременно обрабатываются две стороны квад-
рата.
После обработки и вывода заготовки из-под фрезы
ее раскрепляют и поворачивают на 90° таким образом,
чтобы цилиндрический хвостовик хомутика лег на пра-
вую опорную шпильку. Затем, закрепив заготовку, фре-
зеруют две другие стороны квадрата. Опорные шпиль-
ки 6 располагают симметрично относительно оси угла
Ж
chipmaker.ru
06.07.2012
призмы таким образом, чтобы ось хвостовика хомутика,
лежащего па шпильках, составляла с вертикальной
осью угла призмы угол 45±0,5°.
Приспособление с гидравлическим зажимом детали,
предназначенное для фрезерования лапок на хвостови-
ках концевого инструмента, показано на рис. 122,6.
Сменные угловые призмы 4 и 6 крепятся к корпусу 1
приспособления винтами 5. Угол наклона боковых пло-
скостей призм зависит от угла конуса хвостовика де-
тали.
Хвостовик укладывается в паз призмы до упора 11
на стержне 2, который фиксируется в корпусе винтом 3.
Сверху хвостовик прижимается рычагом 7, вращаю-
щимся на оси шпильки 8, в отверстии стойки 13. В не-
рабочем положении левый конец рычага 7 поднят пру-
жиной 10, а в рабочем — опущен и закрепляет в угло-
вом пазу призмы 4 с помощью болта 9 со сферической
головкой, ввернутой в шток поршня 12 гидроцилиндра.
При подаче масла в нижнюю полость гидроцилиндра
через гидропанель, установленную на кронштейне стан-
ка, поршень, поднимаясь пверх, поднимает правый ко-
нец рычага 7 и прижимает левым концом деталь. Для
раскрепления детали производят переключение гидро-
панели, чтобы масло из нижней полости гидроциЛиндра
перетекало в резервуар 'и одновременно подавалось в
его верхнюю полость. При этом поршень опустится вниз
под действием пружины 10 и вместе с ним опустится
правый конец рычага 7, а левый освободит деталь.
Мембранные патроны просты в изготовлении
и обеспечивают высокую точность (0,004...0,005 мм)
фиксации детали относительно оси вращения шпинделя.
Винтовой мембранный патрон показан на рис. 123.
Мембрана 2 изготовлена из пружинной стали 65Г за
одно целое с рожками Б. С помощью винтов мембрана
крепится к планшайбе 1 станка. В рожки мембраны
ввернуты винты 4, которые фиксируются в нужном по-
ложении гайками 6. Положение детали 5 в осевом на-
правлении определяется упорами 3. Когда мембрана со-
брана, винты 4 и упоры шлифуют. Концы винтов шли-
фуют на такой размер, который был бы меньше окон-
чательного размера наружного диаметра обрабатывае-
мой детали на величину перемещения рожков или за-
жимных винтов, чтобы обеспечить закрепление детали.
Для установки детали в патрон необходимо вклю-
чить пневмопривод, при этом шток (на рисунке не но-
232
казан), упираясь в мембрану 2, вызовет поворот (раз-
жим) на некоторый угол рожков Б. Зажимные винты 4,
закрепленные в рожках, при этом переместятся в ради-
альном направлении, диаметр, образованный их верши-
нами, увеличится и обрабатываемая деталь свободно
Рис. 123. Винтовой мембранный патрон.
пройдет между ними. Для надежного закрепления де-
тали необходимо, чтобы наружный диаметр детали был
больше диаметра окружности, образованной вершинами
винтов.
36. Основные детали приспособлений
В каждом приспособлении имеются установочные,
зажимные и направляющие детали.
Установочные детали — опоры — служат для установ-
ки обрабатываемых деталей базирующими поверхно-
стями. Они делятся на основные и вспомогательные.
Основные опоры, предназначенные для базирования де-
тали, жестко связаны с корпусом приспособления и
определяют положение обрабатываемой детали относи-
тельно режущего инструмента. Вспомогательные опоры
применяются для повышения жесткости обрабатывае-
мой детали в приспособлении.
Основные опоры изготовляют в виде штырей
(ГОСТы 13440—68 и 13441—68), пластин (ГОСТ
4743—68), призм (ГОСТ 12195—66), установочных
пальцев и т. и. Для установки деталей в приспособле-
9 Зак. № 784
233
chipmaker.ru
06.07.2012
нии обработанными плоскими поверхностями исполь-
зуют опорные штыри с плоской головкой (рис. 124,а),
а необработанными — со сферической или насеченной
головкой (рис. 124,6 и в). Иногда штыри устанавливают
в переходные втулки, запрессованные в корпусе приспо-
собления (рис. 124, г).
Опорные пластины выполняют плоскими (рис. 124,6)
л с наклонными пазами (рис. 124, е). Крупные детали
устанавливают на пластины обработанными плоскими
поверхностями.
Рис. 12'1. Основные опоры.
К вспомогательным относятся самоустанавливаю-
щиеся и регулируемые опоры. Они применяются вместе
с основными опорами для повышения жесткости и
устойчивости обрабатываемой детали в приспособ-
лении.
Регулируемые винтовые опоры используются и как
основные и как вспомогательные. Они изготовляются по
ГОСТам 4084—68...4086—68. Вспомогательные само-
устапавливающиеся одноточечные опоры выполняются
по ГОСТу 13159—67.
Призмы (рис. 125) служат для установки в приспо-
соблениях деталей типа валов. Призма, показанная на
рис. 125,а, применяется для установки коротких дета-
лей или как элемент сборной призмы (рис. 125,в).Для
длинных деталей используется призма с выемкой или
сборная (рис. 125,6 и в). При установке ступенчатых
234
валов рабочие поверхности призм делают узкими (см.
рис. 125,6). Крупные детали устанавливают на чугун-
ные или сварные призмы со сменными стальными зака-
ленными пластинками на наклонных поверхностях. Ра-
бочие поверхности призм располагают по отношению
друг к другу под углом а, равным 60, 90 и 120°.
При сборке призму необходимо устанавливать точно
в заданном положении, поэтому кроме крепежных вин-
тов 1 (см. рис. 125, а) предусматриваются два контроль-
ных штифта 2. На рабочем чертеже призмы кроме раз-
мера С следует указывать и размер Н от основания
призмы до центра устанавливаемой детали с номиналь-
ным диаметром D. Размер С необходим для разметки
Рис. 125. Призмы.
и предварительной обработки призмы, а размер Н—
при контроле после окончательной обработки.
Установочные пальцы подразделяют на постоянные
(рис. 126, а) цилиндрические (ГОСТ 12209—66) и сре-
занные (ГОСТ 12210—66) и сменные (рис. 126,6) ци-
линдрические (ГОСТ 12211—66) и срезанные (ГОСТ
12212—66).
Они служат для базирования деталей по обработан-
ной поверхности и перпендикулярным к ней отверстиям.
При установке на два пальца один из них выполняют
цилиндрическим, а второй — срезанным в направлении,
перпендикулярном линии центров отверстия. Этим обес-
печивается возможность установки детали при колеба-
нии расстояния между осями отверстий в пределах до-
пуска.
Постоянные пальцы запрессовывают в корпусе при-
, Н1
способления по посадке а диаметры их установоч-
ных поверхностей выполняют с отклонениями по g6
235
chipmaker.ru
06.07.2012
или /9 в зависимости от требуемой точности базирова-
ния.
Сменные установочные пальцы используются при
интенсивной эксплуатации приспособления, когда они
быстро изнашиваются. Пальцы монтируются в отвер-
стии втулки по посадке а диаметры их установоч-
ных поверхностей выполняются с отклонениями по g6
или /9.
Рис. 126. Установочные пальцы.
При установке тяжелых деталей, когда неподвижные
пальцы мешают ей, их делают выдвижными.
Зажимные элементы предназначены для закрепле-
ния обрабатываемой детали в приспособлении. В зави-
симости от источника зажимного усилия они разделя-
ются на ручные и механизированные. Ручные устрой-
ства делятся на простые и комбинированные. Первые
называют зажимами, а вторые прихватами.
236
Наиболее простыми по конструкции являются вин-
товые зажимы. Они используются для непосредствен-
ного зажима детали или для закрепления ее с помощью
прижимной планки. Непосредственный зажим осущест-
вляется винтом с неподвижной гайкой (рис. 12/,а),
винтом с рычагом и самоустанавливающейся пяткой
(рис. 127,6) и гайкой на неподвижной (рис. 127, в) или
на подвижной (рис. 127, г) шпильках. Винтовые зажи-
мы обеспечивают надежное закрепление детали, но тре-
буют времени и усилий.
Широко распространены клиновые зажимы. Они по-
зволяют закреплять деталь непосредственно или через
Рис. 127. Винтовые зажимы.
прижимные планки и рычаги. Для обеспечения само-
торможения угол клина не должен превышать 6°. Кли-
новые зажимы бывают с плоским односкосным, с двух-
скосным и с цанговым клиньями.
Эксцентриковые зажимы являются разновидностью
клиновых и выполняются в виде секторов, дисков или
цилиндров, рабочая поверхность которых может быть
очерчена по окружности по логарифмической или архи-
медовой спирали. Наибольшее распространение полу-
чили круглые эксцентриковые зажимы.
Эти быстродействующие зажимы широко применя-
ются в гех случаях, когда не требуется большого уси-
лия зажима, которое у них в 3—4 раза меньше, чем
у винтового, при одинаковой длине рукояток. Эксцен-
триковые зажимы не следует применять при работах,
связанных с вибрацией детали.
Эксцентрик со спиральным (пив) и с цилиндриче-
ским винтовым (б) нулачнами показан на рис. 128.
Направляющие элементы служат для направления
режущих инструментов в процессе обработки, а также
для установки инструмента в заданном положении
237
chipmaker.ru
06.07.2012
относительно приспособления и закрепления в нем де-
тали. К направляющим элементам относятся кондук-
торные втулки, габариты (установи) и копиры.
Кондукторные втулки предназначены для направле-
ния режущего инструмента при обработке отверстий на
сверлильных и расточных станках. Они разделяются на
постоянные, сменные и быстросменные.
Постоянные кондукторные втулки (рис. 129) изго-
товляют без буртика (рис. 129, а) и с буртиком
Рис. 128. Эксцентриковые зажимы (е — эксцентриситет).
(рис. 129,6). Втулки запрессовывают в отверстия кор-
пуса кондуктора или в кондукторную плиту по по-
садке.
Сменные втулки, как и постоянные, используются
при обработке отверстия одним инструментом. По мере
износа они могут заменяться новыми. Их выполняют
с буртиками и устанавливают с посадкой в посто-
янные втулки, запрессованные в отверстие корпуса
или в кондукторную плиту (рис. 129,в). Для предохра-
нения от проворачивания и подъема сменные втулки
закрепляют винтами.
Быстросменные втулки применяют при обработке
отверстия последовательно несколькими инструментами
различного диаметра. Быстросменные пулки 1
(рис. 129,г) устанавливают с посадкой^ в постоян-
ные втулки 2, запрессованные в отверстие корпуса 3
238
кондуктора. На буртике втулки 1 имеются две выемки:
несквозная 6 для крепления втулки головкой крепеж-
ного винта и сквозная 5 — для прохода головки 7 вин-
та при смене втулки. Расстояние от нижнего торца
втулки 1 до поверхности обрабатываемой детали 4 при-
нимается равным от */з до одного диаметра отверстия
втулки. Отверстия кондукторных втулок для направле-
ния режущего инструмента изготовляются с допуском
1Т7.
Рис. 129. Кондукторные втулки.
Для сверления отверстий в углублении детали 2 или
на цилиндрической поверхности применяют специаль-
ные кондукторные втулки 1 (рис. 129, д и е).
Габариты (установы) предназначены для установки
по ним режущих инструментов на фрезерных, токар-
ных, строгальных и долбежных станках. Установы бы-
вают стандартные и специальные. Стандартные устано-
вы высотные (ГОСТ 13443—68) и торцевые (ГОСТ
13444—68) плоские используются для установки дета-
лей при обработке плоскостей (рис. 130,а и б), а угло-
вые (ГОСТ 13445—68) и угловые торцевые (1ОСТ
13446—63) - для установки деталей в двух направле-
ниях (рис. 130,в и г).
239
chipmaker.ru
06.07.2012
Стандартные установи изготовляют из стали марки
У7А илн 20Х. Рабочие поверхности всех установов под-
вергаются термической обработке до твердости HRC
55...60. Перпендикулярность плоскости Б относительно
плоскостей В, Г и Д должна составлять не более
0,005 мм.
Рис. 130. Габариты (установи).
Ориентация режущих инструментов по установим
производится с помощью стандартных плоских и цилин-
дрических щупов. Плоские щупы изготовляют толщи-
ной 1, 3 и 5 мм, а цилиндрические — диаметром 3 и 5 мм.
Толщина и диаметр щупов выдерживаются с отклоне-
ниями по посадке Л6.
При изготовлении приспособлений расположения
установочных баз для обрабатываемой детали и уста-
новочных поверхностей габаритов должны быть согла-
сованы между собой с необходимой точностью.
Угловые габариты фиксируются на корпусе приспо-
собления двумя штифтами и закрепляются винтами.
Располагаются установы на корпусе в стороне от обра-
240
батываемой по ерхности детали. Пример ориентации
фрез 3 по габаритам / с помощью щупов 2 приведен на
рис. 131. Плоский габарит ориентирует фрезу лишь
в одном направлении (рис. 131, а)—по высоте, а угло-
вые (рис. 131,6, виг) —по двум направлениям.
Копиры являются элементами разнообразных копи-
ровальных устройств и приспособлений, применяемых
Рис. 131. Примеры ориентации фрез по установам
с помощью щупа.
на металлорежущих станках при обработке фасонных
поверхностей.
Схема механического устройства для фрезерования
фасонного профиля при вращении детали и копира во-
круг общей оси О показана на рис. 132. Фреза и ролик
могут быть расположены как по одной (рис. 132,а),так
и по разным (рис. 132,6) сторонам относительно оси
вращения стола. В обоих случаях обрабатываемая де-
таль 3 и копир 4 находятся на одном поворотном столе,
а фреза 2 и копировальный ролик 1 — в одной шпин-
дельной бабке. Расстояния Ki и К? между осями фрезы
и ролика в процессе работы сохраняются постояннььии.
241
chipmaker.ru
06.07.2012
Так как 1Иежду копиром и роликом обеспечивается на-
дежный контакт с помощью груза, при вращении стола
с копиром и деталью шпиндельная бабка будет переме-
щаться в поперечном направлении. D результате этих
двух движений фреза будет обрабатывать на детали
требуемый профиль.
Для построения профиля копира необходимо тща-
тельно вычер!ить контур детали и разделить его на
равные углы лучами, проходящими через центр враще-
ния О (рис. 132,о). На этих лучах радиусом фрезы Гф
проводят окружности, касающиеся контура детали.
Кривая, соединяющая центры этих окружностей, пред-
ставляет собой траекторию центра фрезы. Далее на этих
лучах от центра фрезы откладывают расстояние между
осями фрезы и ролика. При расположении фрезы и ро-
ликя с одной стороны относительно оси вращения стола
ш
(см. рис. 132, а) это расстояние, равное Ki, отклады-
вают на направлении луча вне контура детали, а при
расположении их по разным сторонам (см. рис. 132,6)
расстояние Къ откладывают на лучах в противополож-
ную сторону. Этим и определяется различное положе-
ние центров копирного ролика. Кривая, соединяющая
эти центры, представляет собой траекторию центра ро-
лика. Из этих центров проводят окружности (или дуги)
радиусом гр копирного ролика. Кривая, огибающая по-
лученные положения окружностей ролика, и будет
представлять собой профиль копира, соответствующий
контуру детали.
Аналогичным образом определяют профиль копира
для обработки внутренних фасонных поверхностей.
Во избежание перегрузки и поломки деталей копир-
пого устройства угол подъема профиля копира не дол-
жен превышать 45°.
Копирные пальцы и ролики часто делают кониче-
скими, что дает возможность обрабатывать профиль за
несколько проходов и, кроме того, позволяет сохранять
постоянным расстояние К между осями фрезы и ролика
при переточке фрезы. Расчетным диаметром Орасч ко-
пирного пальца является диаметр в месте перехода от
вертикальной к скошенной образующей профиля копира
(в сечении а — а на рис. 132).
37. Изготовление приспособлений
Специальные приспособления изготовляют, как пра-
вило, в инструментальных цехах машиностроительных
заводов. Производство их носит индивидуальный харак-
тер. При широком использовании стандартных деталей
и узлов их изготовление может быть организовано по
принципу серийного производства.
Заготовки для деталей приспособлений получают
литьем и ковкой. Для снятия внутренних напряжений
литые заготовки типа корпусов после предварительной
черновой обработки подвергают естественному или ис-
кусственному старению, а сварные нагревают в течение
1,5—2 ч при температуре 600...650°С. Мелкие детали
изготовляют из проката. Заготовки средних и крупных
размеров сложной конфигурации (для корпусов приспо-
соблений, стоек, кронштейнов) получают сваркой.
Детали специальных приспособлений изготовляют
с допуском /Г? — IT8, поэтому механическая обра-
243
chipmaker.ru
06.07.2012
ботка их осуществляется рабочими высокой квалифи-
кации.
Изготовление корпусов и плит. Корпус является
основной частью приспособления, на которой монтиру-
ются установочные, зажимные, направляющие и другие
вспомогательные механизмы и детали. Он в большой
мере определяет массу, габариты и конфигурацию при-
способления.
Корпуса приспособлений отличаются большим раз-
нообразием по конструкции, материалу и способам из-
готовления (в зазисимости от размеров и формы обра-
батываемых деталей, величины партии и т. д). Корпуса
должны удовлетворять определенным требованиям:
быть прочными и жесткими; иметь минимальные массу
и габариты (особенно для приспособлений, которые во
время работы надо перемещать вручную, например кон-
дукторов); быть удобными и безопасными в эксплуа-
тации.
Форма и размеры корпусов зависят от формы и раз-
меров обрабатываемых деталей, а также от расположе-
ния установочных, зажимных и направляющих элемен-
тов и механизмов. В пневматических и гидравлических
приспособлениях корпус иногда служит одновременно
и резервуаром (цилиндром, камерой) для сжатого воз-
духа или масла, что также влияет на его форму и раз-
меры.
Корпуса приспособлений делают литыми из чугуна,
сварными из стали или сборными из отдельных элемен-
тов. Корпуса приспособлений для установки мелких и
средних деталей обычно изготовляют из литых стан-
дартных заготовок. При использовании стандартных за-
готовок путем той или иной дополнительной обработки
удается сравнительно быстро и с минимальными затра-
тами труда получить готовый корпус.
Дальнейшим шагом стандартизации явилась конст-
руктивно-размерная нормализация геометрически про-
стых элементов, из которых без всякой дополнительной
обработки или с минимальной доработкой можно со-
брать наиболее типичные корпуса фрезерных и свер-
лильных приспособлений для установки деталей разме-
рами до 406X400X700 мм.
Приспособления для обработки крупных деталей
имеют сварные стальные корпуса.
Сборные корпуса различных конструкций изготов-
ляют методом сборки или сварки из отдельных стан-
244
дартных элементов корпусов (ГОСТы 12947—67,
12961—67). Эти элементы соединяют штифтами, винта-
ми, болтами. Литая заготовка корпуса, представляю-
щая в сечении швеллер с поперечными ребрами, отли-
тая из серого чугуна по ГОСТу 4079—69, представлена
на рис. 133, а. На рис. 133,6 показано, как можно при-
менить стандартный корпус для конкретного приспособ-
ления. Заготовка корпуса, отлитая из чугуна СЧ 18-36
в виде неравнобокого угольника по ГОСТу 12951—67,
приведена на рис. 133, в. Приспособление, в котором
эта заготовка использована, показано на рис. 133,г.
Применение стандартных заготовок типа швеллеров,
коробок, плит, угольников и др. значительно умень-
шает трудоемкость изготовления корпусов приспособ-
лений.
Рабочие поверхности стандартных корпусов обрабо-
таны до шероховатости Ra — 2...1 мкм, отклонения от
параллельности и перпендикулярности рабочих поверх-
ностей корпусов составляют 0,03...0,02 мм на длине
100 мм.
Механическую обработку корпусов начинают с ба-
зовых поверхностей. В этом случае исходной базой яв-
ляется опорная поверхность корпуса. Если этого недо-
статочно, то создают технологические базы в виде до-
полнительно обрабатываемых поверхностей или отвер-
стий.
Обработку базовых поверхностей корпусов осущест-
вляют строганием, фрезерованием, точением и шлифо-
ванием. Наибольшее распространение получил способ
торцевого фрезерования.
Плоские базовые поверхности чугунных корпусов
обрабатывают на плоскошлифовальных станках. Плос-
кое шлифование осуществляется как при черновой, так
и при чистовой обработке. Преимущества его особенно
ощутимы при обработке прерывистых поверхностей со
сложным контуром, так как фрезерование и строгание
таких поверхностей затруднительно.
Основой большинства приспособлений является пли-
та. Рассмотоим технологический процесс механической
обработки базовой гглиты универсально-сборного при-
способления, к которой предъявляются высокие требо-
вания по плоскостности, параллельности и перпендику-
лярности поверхностей и пазов. Он состоит из следую-
щих операций: предварительной обработки базовых по-
верхностей и пазов; норма.зизации; шлифования бэзо-
245
chipmaker.ru
06.07.2012
вых поверхностей и пазов; искусственного старения}
окончательного шлифования поверхностей (при большом
числе проходов круга в разных направлениях операция
Рис. 133. Корпуса приспособления.
выполняется с его охлаждением; плигы контрольных
приспособлений шлифуют в несколько приемов с пере-
рывом в 5—6 дней); доводки основных поверхностей;
246
контроля, при этом перпендикулярность поверхностей
проверяют не только обычными контрольными угольни-
ками, но и специальными индикаторными устройствами.
Обработка отверстий с высокой точностью их взаим-
ного расположения — необходимое условие при изготов-
лении корпусов приспособлений, плит кондукторов, дис-
ков делительных устройств и других ответственных де-
талей. В зависимости от оснащенности инструменталь-
ного цеха обработка отверстий осуществляется различ-
ными способами. Рассмотрим некоторые из них.
Обработка отверстий по разметке. Раз-
метка не может обеспечить требуемой точности рассто-
яний между осями, если допуски составляют сотые доли
Рис. 134. Установка шпинделя станка при помощи
оправок.
миллиметра. В связи с этим растачивание по разметке
применяется как предварительная операция в единич-
ном и мелкосерийном производстве. Точность расстоя-
ния между осями при растачивании по разметке обычно
не превышает ± (0,2...0,5) мм и лишь в особых случаях
может быть доведена до ±0,1 мм.
Обработка отверстий с помощью опра-
вок и концевых мер. Этот способ используется
в единичном и мелкосерийном производстве при обра-
ботке деталей со сравнительно небольшими расстояни-
ями между осями.
Примеры установки шпинделя расточного станка
с применением оправок показаны на рис. 134. Установка
шпинделя на расстояние X от нижней плоскости детали,
которой она опирается на стол станка, производится
е помощью оправки А и блока концевых мер С
(рис. 134, а). При заданном расстоянии до осп отверстия
длина концевой меры С будет равна:
4-
где d— диаметр оправки А.
247
chipmaker.ru
06.07.2012
Расстояние С может быть измерено также и штан-
генрейсмусом.
Переустановка шпинделя в вертикальном направле-
нии для расточки второго отверстия, которое находится
на расстоянии концевой меры длины Cj от ранее обра-
ботанного отверстия, показана на рис. 134,6. В шпин-
дель станка и в точно обработанное первое отверстие
вставляют оправки А и В и измеряют расстояние С\:
С = у________
2 2 ’
где dx — диаметр оправки В.
Высокая точность межосевых расстояний (порядка
±0,02 мм) может быть достигнута только при точном
центрировании оправки В в отверстии (без зазора) и
обработке отверстий с одной стороны.
Координатный метод расточки систем
отверстий. Этот метод является наиболее совер-
шенным и в настоящее время получил широкое распро-
странение как в единичном, так и в серийном производ-
стве. Он применяется при обработке деталей, имеющих
несколько отверстий с параллельными осями, ко-
гда относительное положение оси каждого отверстия
может определяться двумя размерами, связываю-
щими ее с двумя перпендикулярными плоскостями
детали.
Сущность этого метода заключается в том, что со-
вмещение оси шпинделя с осями обрабатываемых от-
верстий производится перемещением детали или режу-
щего инструмента во взаимно перпендикулярных напра-
влениях по установленным концевым мерам, отсчетным
системам, шкалам и индикаторным устройствам с упо-
рами, которые позволяют отсчитывать перемещение
с точностью до 0,01 мм.
Координатное растачивание отверстий можно произ-
водить на токарных, горизонтально-расточных и других
станках. Осуществление его на токарном станке пока-
зано на рис. 135. После предварительной разметки об-
рабатываемая деталь 3 (рис. 135, а) крепится на план-
шайбе 1 в таком положении, чтобы одна ее базирую-
щая плоскость плотно прилегала к угольнику 2. Под
вторую плоскость подкладывается блок концевых
мер длины 4, размер которого должен быть равен с.
Затем сверлится и растачивается первое отверстие
детали.
248
Для последующей обработки деталь 3 передвигается
по угольнику (рис. 135,б), при этом ранее установлен-
ный блок концевых мер не меняется, а под другую ба-
зовую плоскость подкладывается второй блок концевых
мер, по размеру равный расстоянию b между центрами
отверстий. При этой установке обрабатывается второе
отверстие.
Растачивание остальных отверстий производится по-
сле перестановки детали на планшайбе, причем в слу-
чае, приведенном на рис. 135, в, нижний блок мер сни-
мается и деталь устанавливается прямо на плоскость
угольника, а под вторую
базовую плоскость под-
кладывается блок мер,
равный чертежному раз-
меру bj. Последнее отвер-
стие (рис. 135, г) обраба-
тывается в положении,
когда под деталь подкла-
дывается блок разме-
ром Ср
Растачивание отвер-
стий на токарном станке
менее производительно,
чем на координатно-рас-
точном, однако этот спо-
соб дает возможность об-
рабатывать поверхности
фасонных сквозных от-
верстий и, кроме того,
Рис. 135. Координатный способ
расточки отверстия на токарном
станке.
при растачивании точных
деталей с отверстиями, глубина которых превышает
5—6 диаметров, обеспечивает большую точность.
Обработка отверстий с помощью плит
и концевых мер. Универсальное приспособление
для координатной обработки отверстий (рис. 136) со-
стоит из трех точных плит 1, которые скреплены таким
образом, что образуют три взаимно перпендикулярные
плоскости. Деталь 2 устанавливается базовыми поверх-
ностями на плиты и прижимается к ним специальными
прихватами. Обработка отверстия производится через
кондукторную втулку 3, точное положение которой фик-
сируется концевыми мерами длины 4. Крепление втулки
и блоков концевых мер осуществляется съемным зажи-
мом, который условно показан стрелками 5. К приспо-
Ю Зак. № 784
249
chipmaker.ru
06.07.2012
соблению прилагается комплект концевых мер длины и
комплект кондукторных втулок для отверстий диамет-
ром от 0,8 до 12 мм.
В инструментальных цехах обработка отверстий ко-
ординатным способом часто производится на горизон-
тально-расточных станках. Совмещение оси шпинделя
с осями обрабатываемых отверстий достигается пере-
мещением шпиндельной бабки в вертикальном направ-
лении, а стола — в поперечном горизонтальном направ-
лении в соответствии с заранее рассчитанными коорди-
натами оси отверстия. При перемещении стола и шиин-
Рис. 136. Схема универсально-
го приспособления для коорди-
натного образования отверстий.
дельной бабки отсчеты ко-
ординат производят по шка-
лам, установленным на са-
лазках стола и передней
стойке станка. Так как точ-
ность установок по шкалам
недостаточно высока, ис-
пользуют индикаторные уст-
ройства, концевые меры,
штихмасы или другие сред-
ства.
При координатном спо-
собе обработки точность
межосевых расстояний за-
висит от точности изготовле-
ния мерных стержней или от п юности установки раз-
мера на штихмасе или блоке концевых мер и обеспе-
чивается в пределах 0,02...0,03 мм. Современные гори-
зонтально-расточные станки моделей 2620 и 2622 имеют
оптические системы отсчета по шкалам и обеспечивают
точность отсчета ±0,02 мм.
Значительно эффективнее координатное растачива-
ние осуществляется на горизонтально-расточном станке
модели 2621 IP с программным управлением, когда про-
изводится автоматическая установка по координа-
там стола в поперечном направлении и шпиндельной
бабки в вертикальном направлении с точностью
±0,05 мм.
При высоких требованиях к точности расположения
отверстий растачивание производят на координатно-
расточных станках. В последних моделях этих станков
предусмотрены современные отсчетно-измерительные си-
стемы— индуктивные и оптические с экранной оптикой,
а также штриховые меры, зубчатые рейки пли шп.гы-
250
якорп индуктивных систем, не имеющие физического
контакта с другими деталями измерительной системы
станка и поэтому не подвергающиеся износу. Точность
установки координат равна 0,004 мм, а расстояний ме-
жду осями обрабатываемых отверстий — 0,006 мм, точ-
ность геометрической формы отверстий: некруглость —
0,002 мм, отклонение диаметра в поперечном и про-
дольном направлениях ±0,004 мм. Шероховатость об-
работанной поверхности составляет /?а=1,25...0,63 мкм.
г) и
Начальное
положение
базового
отверстии-
креечное положение
’ 'зобого отверстии
Chtomaker.ru
100-0,03
Начальное положение
I
3
Требуемое положение
стола
20$
SL
'4
Рис. 137. Приемы точного размещения отверстий.
Обработка отверстий на универсаль-
ных станках. При изготовлении небольшого коли-
чества приспособлений либо штампов широко применя-
ются сверление и растачивание на вертикально-фрезер-
ных станках, обеспечивающих отсчет продольно-попе-
речного перемещения стола с точностью до 0,02 мм.
Для достижения большей точности обработки сначала
высверливают отзерстия на 0,5...0,8 мм меньше
номинального диаметра, а затем растачивают их
резцом до нужного размера при точном отсчете коор-
динат.
251
chipmaker.ru
06.07.2012
Шпиндель вертикально-фрезерного станка может
быть установлен в исходное положение от базовой по-
верхности А (рис. 137, а) по точно калиброванной скал-
ке 1 и мерительной плитке 2. В этом случае для совме-
щения осн шпинделя с плоскостью А потребуется пере-
местить его на величину 0,5£)-|-е.
В исходное положение шпиндель может быть уста-
новлен с помощью центрирующего индикатора по имею-
щемуся отверстию или цапфе (рис. 137,6 и в). Для
этого стол с деталью перемещают до тех пор, пока
стрелка индикатора при его вращении не будет оста-
ваться неподвижной.
Переход от обработки базового отверстия к раста-
чиванию последующего или для измерения расстояния
между ними выполняют по схеме, приведенной на
рис. 137, г. Стол можно перемещать по штихмасам 3 и
установочным индикаторам 4. Дтя этого в лоток укла-
дывают набор штихмасов и устанавливают индикатор
в нулевое положение, после чего перемещают стол по
набору штихмасов на размер 200 мм, т. е. в положение,
при котором стрелка индикатора вновь окажется на ну-
левом делении.
Обработка кондукторных втулок. Втулки небольших
размеров изготовляют из стали У10А или У12А и под-
вергают термической обработке до твердости HRC 60...64.
Втулки больших размеров выполняют из стали 20 с по-
следующей цементацией и закалкой до такой же твер-
дости. Кондукторные втулки поступают иа сборку в го-
товом виде после механической обработки.
Технологический процесс механической обработки
втулок несложен: их изготовляют на токарно-револь-
верных станках из пруткового материала. Ответствен-
ными операциями после термической обработки явля-
ются наружное и внутреннее шлифование. По наружно-
му диаметру постоянные втулки обрабатывают с допус-
ком /78, а быстросменные — /76.../77 с полем допуска
f7. По внутреннему диаметру все втулки обрабатывают
с допуском /77 и полем допуска /7.
Шлифование производят за две операции — предва-
рительную и окончательную. Вначале на внутришлифо-
вальном станке обрабатывают отверстие втулки, а за-
тем— наружный диаметр. Для получения шероховато-
сти высокого класса отверстия втулки доводят медны-
ми притирами с помощью паст.
252
38. Сборка приспособлений
Технологический процесс сборки станочных приспо-
соблений складывается из операций слесарной и меха-
нической обработки со сложными точными измерени-
ями. Детали, не подлежащие слесарной обработке (вин-
ты, прихваты, гайки, упоры и т. п.), поступают на сбор-
ку в готовом виде. Детали, для которых необходима
слесарная обработка, подаются на сборку после меха-
нической обработки с припуском под доводку, притирку
и т. п.
Несмотря на разнообразие конструкций приспособ-
лений, можно рекомендовать примерную схему их
сборки:
1. Проверка комплектности и качества поступивших
деталей и узлов.
2. Слесарная обработка сопрягаемых деталей.
3. Контроль и сборка опорной и базовых поверхно-
стей корпуса.
4. Пригонка поверхностей корпуса под опоры.
5. Установка, крепление и доводка опор, установоч-
ных и направляющих деталей и узлов.
6. Установка, крепление и доводка подвижных уста-
новочных деталей и узлов.
7. Образование глухих и резьбовых отверстий и сбор-
ка зажимных узлов и деталей приспособлений с кон-
тролем правильности и надежности закрепления обра-
батываемых деталей.
8. Маркировка приспособлений.
9. Установка и пригонка шпонок.
10. Окончательная проверка эксплуатационных раз-
меров и соответствия приспособления техническим усло-
виям.
И. Балансировка вращающихся приспособлений.
12. Проверка приспособления и сдача его ОТК.
Прежде чем приступить к сборке приспособления,
необходимо тщательно проверить соответствие размеров
и геометрической формы полученных деталей указан-
ным в чертежах. Проверка размеров осуществляется
микрометрами, штангенциркулями, штангенрейсмусами,
концевыми мерами, глубиномерами, угломерами и ин-
дикаторами. Геометрическая форма прямолинейных де-
талей проверяется с помощью угольников и поверочных
линеек, а фасонные детали в случае надобности контро-
лируются шаблонами.
253
chipmaker.ru
06.07.2012
Чтобы избежать непроизводительных затрат времени
и улучшить качество сборки, следует добиваться необ-
ходимой точности обработки деталей собираемого при-
способления. При этом должны быть выполнены следу-
ющие условия:
базовые плоскости приспособлений должны быть
строго перпендикулярны или параллельны друг другу;
плоскости, фиксирующие обрабатываемые детали,
должны быть прямолинейны или точно соответствовать
очертаниям детали;
отверстия под кондукторные втулки должны быть
строго перпендикулярны плоскости, в которой они рас-
точены;
упоры, определяющие положение детали в приспо-
соблении, должны находиться в одной плоскости или
на одной горизонтальной линии;
винтовые, клиновые, рычажные и эксцентриковые
зажимы должны плотно удерживать обрабатываемую
деталь в рабочем положении.
Все поступающие на сборку детали должны быть
очищены и промыты в керосине или в бензине. Необра-
ботанные поверхности литых и кованых деталей очи-
щаются, грунтуются и окрашиваются масляной крас-
кой.
Слесарно-пригоночные работы связаны с опилива-
нием фасонных поверхностей, образованием на них не-
обходимых канавок и удалением излишков металла
в местах, не поддающихся станочной обработке. Базо-
вые и направляющие поверхности слесарь-инструмен-
тальщик обрабатывает шабрением. На небольших по-
верхностях при этом снимается слой металла толщиной
до 0,05 мм, а на больших — до 0,1 мм.
Детали, требующие герметичных соединений и по-
движных беззазорных посадок, притирают или доводят.
На притирку плоских поверхностей оставляют припуск
0,03...0,05 мм, а на доводку отверстий — 0,01...0,02 мм.
Закаленные детали приспособлений — копиры, устано-
ви, опоры и др. — шлифуют, используя ручные механи-
зированные инструменты, притупляют на них острые
углы, делая закругления радиусом 0,5... 1 мм или сни-
мая фаски шириной 0,5... 1 мм под углом 45°.
Сборку универсальных и специальных приспособле-
ний начинают с установки базовой детали (чаще кор-
пуса) и подгонки в ней поверхностей, которые соединя-
ются с. поверхностями других деталей. Базовую деталь
254
устанавливают на контрольно-сборочной плите таким
образом, чтобы ее базовые поверхности были точно
ориентированы относительно измерительной базы в трех
взаимно перпендикулярных плоскостях. В таком поло-
жении ее закрепляют на контрольно-сборочной плите
или на кантующемся кубике (рис. 138) прихватами пли
струбцинами. Крепление на кантующемся кубике позво-
ляет проверять положение деталей в трех взаимно пер-
пендикулярных плоскостях.
Способ установки базовых деталей приспособления
относительно контрольно-сборочной плиты зависит от
формы установочной поверх-
ности и размеров детали. Ба-
зовая деталь в виде корпуса 2
(рис. 139, а) устанавливается
на плиту 1 основанием. Такая
установка дает возможность
обрабатывать поверхности 3,
параллельные основанию кор-
пуса. В тех случаях,когда по-
верхность базовой детали 4
(рис. 139,6) перпендикулярна
контрольно-сборочной плите /,
Рис. 138. Контрольная пли-
та и кантующийся кубик.
ее устанавливают на домкра-
тиках 5 или клиньях, размещенных в трех точках. Ба-
зовую деталь 4 выверяют по контрольному цилиндру 6
или угольнику. Если у детали установочные поверхно-
сти 7 имеют форму тел вращения (с хвостовиком), то
их закрепляют в кантующуюся V-образную призму 8
(рис. 139,в). Базовые детали 9 с центровыми отвер-
стиями устанавливают в центровых бабках 10
(рис. 139,г). При закреплении базовой детали рекомен-
дуется применять магнитные угольники, призмы, синус-
ные устройства и универсальные поворотные столы
координатно-расточных станков.
Сборку приспособлений целесообразно разделять на
узловую и общую, что значительно сокращает длитель-
ность их изготовления.
В процессе сборки производятся регулировка и точ-
ная выверка взаимного расположения деталей и узлов
и найденное положение фиксируется контрольными
штифтами. Для этой цели собранные на болтах детали
приспособления слесарь-пнструменталыцик сверлит со-
вместно и полученные отверстия развертывает с допус-
ком 1Т8. Затем, подобрав штифты, осторожными уда-
255
chipmaker.ru
06.07.2012
рами обычного (или лучше медного) молотка впрессо-
вывает их в отверстие. Для объединения двух деталей
необходимо ставить два штифта, располагая их воз-
можно дальше друг от друга.
Места расположения контрольных штифтов выби-
рают так, чтобы отверстия для них были сквозные, а не
глухие, иначе при разборке приспособлений выбить
штифт будет трудно. Если сквозное отверстие получить
невозможно, то ставят конические штифты.
Рис. 139. Способы установки базовых деталей.
Для неподвижных соединений деталей и узлов, ра-
ботающих на сжатие и сдвиг, вместо механического
крепления целесообразно применять склеивание.
С целью повышения точности часто осуществляют
совместную обработку нескольких деталей после их
сборки. Например, для получения строгой соосности от-
верстий в нескольких деталях их обработка ведется
с одной установки; для лучшего выравнивания устано-
вочных поверхностей опор их часто шлифуют совместно
после окончательной установки на корпусе приспособ-
ления.
Установка кондукторных втулок Как отмечалось
выше, кондукторные втулки поступают на сборку в го-
256
товом виде после механической и термической обра-
ботки.
Внутренний и наружный диаметры отверстий кон-
дукторных втулок должны быть строго концентричны.
Для обеспечения надежной посадки наружный диаметр
втулок делается на 0,01—0,012 мм больше диаметра от-
верстий в плите. Для лучшей запрессовки наружные по-
верхности втулок, покрывают купоросом или смазывают
машинным маслом. Легкими ударами молотка втулки
слегка заколачивают в отверстия, а затем винтовым или
рычажным прессом полностью
запрессовывают в плиту.
Перпендикулярность сте-
нок отверстий запрессованных
втулок относительно плоско-
сти плиты проверяется с по-
мощью калибра, вставляемого
в отверстие втулки, и лекаль-
ного угольника. Расстояние
между центрами отверстий
контролируется круглыми ка-
либрами и концевыми мерами,
при этом неправильно уста-
новленные втулки выпрессо-
вывают и устанавливают в
Рис. 140. Контроль расстоя-
ния между осями втулок.
приспособлении.
Контроль после сборки. После сборки контролируют
точность приспособлений тремя способами: непосред-
ственным измерением тех размеров, от которых зависит
точность их работы; пробной обработкой нескольких за-
готовок с последующим контролем их точности универ-
сальными измерительными средствами; изготовлением
эталонов.
Первый способ контроля трудоемок и может вы-
полняться высококвалифицированными контролерами.
Например, расстояние между осями кондукторных вту-
лок проверяют с помощью калибров или плиток-клинь-
ев (рис. 140). Для определения расстояния L между
осями отверстий необходимо установить размеры At,
А2 и L2 или Д|, А2 и Z,]. Эти размеры определяют с по-
мощью микрометра, штангенциркуля или микрометри-
ческого штихмаса.
Можно использовать координатный метод измере-
ния на инструментальном или универсальном микро-
скопе с окулярной головкой двойного изображения.
257
chipmaker.ru
06.07.2012
Примеры проверки радиального биения деталей при*
способлений с помощью индикаторов приведены на
рис. 141. Биение наружных новерхностей относительно
оси центров проверяют в центрах (рис. 141,а), а на-
ружных поверхностей втулки относительно внутрен-
ней— на оправке в центрах (рис. 141,6) или на кон-
сольно закрепленной оправке ((рис. 141,в). Биение по-
верхностей Л и В вала относительно поверхности Б
Рнс. 141. Примеры проверки радиального биения деталей.
определяют на призме (рис. 141,а), внутренней поверх-
ности выточки валика относительно наружной его по-
верхности—на роликах (рис. 141,0), а взаимное бие-
ние двух отверстий втулки — на оправке (рис. 141,е).
Углы между плоскостями и осями отверстий прове-
ряют с помощью нормальных или специальных уголь-
ников. Нормальным угольником (90°) можно также из-
мерить угол между плоскостью 1 (рис. 142, а) и осью
двух соосных отверстий одинакового диаметра. Для
этого на поверочную плиту ставят домкраты, а на них —
проверяемую деталь. С помощью микронного индика-
258
тора, закрепленного на стойке, плоскость 1 устанавли-
вают параллельно плоскости поверочной плиты. Затем
в отверстие вставляют специальный контрольный валик
2 и угольником 3 проверяют угол.
Схема контроля перпендикулярности осей двух от-
верстий представлена на рис. 142,6. Изменение показа-
ний индикатора при повороте валика 2 на 180° соответ-
ствует отклонению от перпендикулярности осей отвер-
стия на длине 1.
Рис. 142. Контроль углов между плоскостями и
осями отверстий.
Проверка параллельности плоскостей 1 и 3 направ-
ляющих (рис. 142, в), а также оси отверстия и этих пло-
скостей осуществляется индикатором на стойке или ин-
дикаторным нутромером. Порядок проверки следующий.
На поверочную плиту ставят домкраты, а на них —
проверяемую деталь и затем выравнивают плоскость /
параллельно плоскости поверочной плиты. С помощью
индикатора проверяют параллельность плоскости 3 пло-
скости поверочной плиты и параллельность оси кон-
трольного валика 2, вставленного в отверстие, плоско-
стям 1 и 3. В отдельных случаях можно применять кон-
трольные валики совместно со втулками 4 (рис. 142,а).
Приспособления должны подвергаться периодиче-
ским осмотрам и проверкам работниками ОТ1\. В усло-
2S9
chipmaker.ru
06.07.2012
виях серийного производства приспособления периоди-
чески снимают со станков и сдают на склад для хране-
ния. Это время должно использоваться для их осмотра
п проверки на точность. В массовом производстве при-
способления проверяют на станке. В этом случае наи-
более удобен способ контроля по эталонам. На круп-
ных машиностроительных предприятиях периодическая
проверка приспособлений осуществляется группой ра-
ботников ОТК, и результаты ее фиксируются в карто-
теке. По данным проверки выявляют необходимость
в профилактическом и текущем ремонтах приспособ-
лений.
Пример сборки фрезерного приспособления. В каче-
стве конкретного примера рассмотрим сборку приспо-
собления для фрезерования двух плоскостей детали
(рис. 143, а).
Рис. 143 Сборка фрезерного приспособления
Обрабатываемую деталь 3 устанавливают наклонно
в приспособлении и закрепляют прихватами 4. Для
установки приспособления на столе станка без выверки
служат две направляющие шпонки 5, которые закреп-
ляются в пазу на опорной плоскости корпуса 6. Высту-
пающая часть шпонки заходит в Т-образный паз стола
станка. Ширина паза под шпонку в корпусе приспособ-
ления выполняется обычно с допуском Н7.
Для настройки на размер фрезы 1 и 2 устанавли-
вают на эталонной детали, коюрую закрепляют в при-
способлении. Затем стол станка подводят к фрезам так,
чтобы они коснулись обрабатываемых поверхностей, и
закрепляют в этом положении.
При сборке фрезерного приспособления (рис. 143, а)
необходимо обеспечить параллельность паза для обра-
батываемой детали опорной плоскости корпуса и на-
правляющим шпонкам, а также заданный угол наклона
26Э
гнезда к плоскости корпуса. Чтобы паз был расположен
параллельно плоскости корпуса, следует осуществить
его предварительную обработку до закрепления шпонок
на корпусе, а окончательную — после установки при-
способления по шпонкам. Угол наклона паза можно об-
работать шлифованием с помощью специального при-
способления.
Слесарь-инструментальщик получает па сборку окон-
чательно обработанные корпус 7 приспособления, шпон-
кн с винтами, детали прихвата (шпильку, гайку, шайбу
и пружину, планку прихвата 4) и упорный штифт 9,
а также эталонную деталь, проверенную и маркирован-
ную отк.
Сборка приспособления начинается с зачистки шпо-
ночного паза и пригонки к нему шпонок. Затем на
шпонках размечают отверстия для винтов и сверлят их
одновременно в шпонках и в корпусе, после чего наре-
зают резьбу в отверстиях корпуса и рассверливают
сквозные отверстия в шпонках.
После этого в приспособлении устанавливают эта-
лонную деталь и ставят на место планку прихвата 4,
чтобы убедиться в ее горизонтальном положении. Если
планка перекошена, слесарь-инструментальщик опили-
вает ее правый или левый конец, чтобы она заняла го-
ризонтальное положение. Затем в корпусе размечают
отверстие для шпильки 8, сверлят и нарезают его, ввер-
тывают наглухо шпильку 8, сзавят на место все детали
прихвата и шпонки 5. На этом заканчивается предва-
рительная сборка приспособления.
Следующий этап сборки — проверка приспособления
на точность — производится на контрольной плите 3
(рис. 143,6) с точными, строго параллельными пазами.
Эталонную деталь 2 закрепляют в приспособлении, ко-
торое ставят на плиту 3 и прижимают шпонками 4
к стейке ее паза. Рядом с приспособлением ставят ин-
дикаторную стойку / с двумя индикаторами (можно по-
ставить один индикатор и придавать ему последова-
тельно / и // положения). Передвигая вдоль паза
прижатую к нему уступом стойку с индикаторами,
проверяют параллельность паза шпонкам. Обнар}
женные ошибки устраняют повторным шлифованием
гнезда.
После этого проверяют прилегание эталонной детали
к стенкам гнезда: при укладке (без прижима прихва-
том) она не должна качаться в гнезде. Если это даст
261
chipmaker.ru
06.07.2012
положительный результат, то ставят на место упорный
штифт 9 (см. рис. I43,а), отверстие под который было
просверлено и развернуто ранее.
Готовое приспособление сдают на контроль, который
заключается в обработке нескольких заготовок на стан-
ке. Если результаты работы приспособления удовлетво-
рительные, его окрашивают, клеймят и сдают в кладо-
вую.
Более сложные задачи приходится решать при сбор-
ке кондукторов, особенно таких, у которых отверстия
расположены в нескольких плоскостях. Здесь очень
большое значение имеет составление плана пригоноч-
ных и сборочных работ, а также проверка приспособле-
ния на всех этапах сборки. Особенно важна проверка
в тех случаях, когда нужная точность обработки не мо-
жет быть обеспечена на станках и получается в про-
цессе сборки.
39. Ремонт приспособлений
Приспособления подвергают ремонту при их полом-
ках или повреждениях и износе, а также при измене-
нии конструкции обрабатываемых деталей или техноло-
гического процесса.
Ремонт приспособлений — один из сложных видов
работ Нередко он требует от слесаря большего опыта
и знаний, чем изготовление нового приспособления, так
как в каждом конкретном случае необходимо разо-
браться в причинах получающегося при обработке бра-
ка, наметить пути его устранения при минимальной
переделке приспособления.
В приспособлениях могут быть следующие поломки
и повреждения:
износ или поломка зажимных элементов (износ или
срыв резьбы зажимных винтов и их гаек, поломка или
изгиб винтов, износ эксцентриков и их осей, поломка
или деформация планок и пружин и др.);
износ отверстий кондукторных втулок, повреждение
их сверлом или другими инструментами; износ посадоч-
ных мест в сменных кондукторных втулках и отверстий,
в которые они входят;
износ или повреждение установочных элементов
(штырей, пластинок, призм);
поломка частей корпуса — ножек, рукояток, крон-
штейнов, стоек; износ ножек и штырей; повреждение
262
контрольных штифтов; взаимное смещение отдельных
частей корпуса.
В зависимости от степени и характера износа или
повреждения ремонт приспособления можно свести либо
к простому его регулированию и смене деталей, либо
к замене деталей с пригонкой их и доводкой базовых
размеров. По объему и сложности работ различают те-
кущий и капитальный ремонты приспособлений.
Текущий ремонт сводится к замене или исправлению
одной-двух изношенных или сломанных деталей без раз-
борки и регулировки всего приспособления. Он зани-
мает немного времени (15—30 мин) и при наличии за-
пасных частей может быть выполнен в обеденный пере-
рыв или между сменами, т. е. не вызывает нарушений
нормального хода производства.
Капитальный ремонт характеризуется частичной или
полной разборкой приспособления и его узлов, сменой
изношенных деталей, сборкой, пригонкой и регулирова-
нием приспособления, как это делается при его изготов-
лении. При капитальном ремонте выполняют такие ра-
боты, как восстановление корпусных деталей, а также
базовых размеров, смена установочных элементов, из-
ношенных кондукторных втулок и пр. Приспособление
подвергают полной проверке на точность, осматривают
все его детали. Обычно капитальный ремонт занимает
несколько дней.
Ремонт вследствие изменений в конструкции детали
или в технологии ее обработки чаще всего относится
к капитальному. Целесообразность переделки старого
приспособления или изготовления нового в этом случае
определяет технолог.
Подготовка к капитальному ремонту заключается
в составлении дефектной ведомости и при необходимо-
сти— технологического процесса на ремонтные работы
(если требуется выполнить значительное количество
станочных операций).
Ремонт начинают с разборки приспособления, при
этом узлы, которые не будут переделываться, разбирать
не следует. Особенно тщательно надо разбирать дета-
ли, соединенные контрольными штифтами, так как их
повреждение не позволит получить после сборки пра-
вильную установку детали. Сначала удаляют крепеж-
ные винты, затем осторожными ударами молотка по
медному или латунному стержню выбивают штифты.
Иногда штифты располагаются в местах, откуда их не-
263
chipmaker.ru
06.07.2012
возможно удалить описанным способом; тогда в стык
соединенных штифтами деталей заводят с двух сторон
тонкие стальные клинья и осторожными ударами но
ним снимают наружную деталь.
Кондукторные втулки выпрессовывают под прессом,
а в труднодоступных местах — винтовым съемником.
Если в приспособлении имеется несколько одинаковых
детален, каждая из которых пригнана по месту, то их
при разборке необходимо пронумеровать, чтобы не пере-
путать при сборке.
Ремонт легче всего производить при наличии гото-
вых запасных деталей, поэтому наиболее ходовые де-
тали (болты, пружины, гайки, шпонки и пр.) всегда
должны быть в кладовой. Особенно удобны взаимоза-
меняемые нормализованные детали.
Поврежденные детали необходимо внимательно осмо-
треть, чтобы решить, ремонтировать их или лучше за-
менить новыми. Не следует их выбрасывать, так как в
большинстве случаев их можно переделать (например,
перешлифовать на меньший размер, обрезать повреж-
денный участок резьбы и нарезать ее вновь и т. д.).
При ремонте слесарь должен анализировать при-
чины поломок различных деталей п о результатах своих
наблюдений сообщать конструктору приспособления.
Например, систематический срыв резьбы на винтах за-
жимов или изгиб планок прихвата свидетельствует
о том, что эти детали недостаточно прочны и размеры
их нужно увеличить.
Ремонт установочных элементов обычно заключается
в замене изношенных или поврежденных штырей и
пластинок, при этом необходимо сохранить точные ба-
зовые размеры, что достигается шлифованием их до по-
лучения нужного размера. Направляющие пазы про-
страгивают с изношенной стороны и привинчивают или
приваривают к ней планку, которую затем обрабаты-
вают до восстановления первоначального размера.
Зажимные детали типа винтов при повреждении на
них резьбы обычно приходится заменять; при изгибе их
иногда удается выправить. Если повреждена резьба
в корпусе, то следует рассверлить отверстие на боль-
ший диаметр и нарезать новую резьбу (при этом при-
дется заменить и винт).
Изношенные эксцентрики обычно удается исправить
наваркой или наплавкой с последующей обработкой на-
варенного участка до первоначальных размеров.
264
Ремонт корпусов приспособлений и их деталей наи-
более сложен. Поломанные корпуса можно сварить,
однако после сварки их следует подвергнуть отжигу,
чтобы устранить вредные напряжения в металле. Кроме
того, при сварке обычно наблюдается коробление де-
тали, поэтому ее приходится тщательно проверять и об-
рабатывать для устранения неточностей.
Поврежденные контрольные штифты следует удалять
и заменять новыми. После удаления старых штифтов
и до установки новых тщательно выверяют положение
детали, которую они фиксируют, и крепят ее болтами.
Если старые отверстия под штифты не могут быть ис-
пользованы, то их развертывают на больший диаметр
или обрабатывают два новых отверстия в других ме-
стах и ставят в них контрольные штифты.
Сборочные работы при ремонте заключаются глав-
ным образом в пригонке частей приспособления (спи-
ливанием или шабрением), установке втулок и не отли-
чаются от описанных выше аналогичных работ при из-
готовлении нового приспособления. Однако порядок
сборки меняется в зависимости от объема и содержа-
ния ремонта.
Приемы выполнения слесарных и контрольных работ
при ремонте аналогичны соответствующим приемам при
изготовлении новых приспособлений. Специфичными для
ремонта будут лишь такие операции, как удаление
ржавчины с поверхности бывших в употреблении дета-
лей и отжиг закаленных деталей перед их слесарной
или механической обработкой.
chipmaker.ru
06.07.2012
ТЕРМИЧЕСКАЯ
ОБРАБОТКА
ИНСТРУМЕНТОВ
Chipmaker.ru
ГЛАВА
IX
Термическая обработка инструментов и деталей при-
способлений является одной из огвегсгвгпных операций
технологического процесса их изготовления. При мас-
совом. производстве операции термической обработки
выполняются квалифицированными термистами, а при
единичном — слесарями-инструментальщиками.
В процессе изготовления инструментов осуществляют
их предварительную и окончательную термическую об-
работку, а также стабилизирующую и упрочняющую
химико-термическую обработку.
К вспомогательным операциям термообработки ин-
струмента относят их очистку, правку и антикоррозий-
ную обработку.
Коротко рассмотрим основные операции термической
обработки инструмента, главным образом измеритель-
ного.
40. Основные операции термообработки
Предварительная обработка инструментальных ста-
лей состоит из операций отжига и улучшения (норма-
лизации).
Отжиг. Заготовки охлаждают в печи с температурой
72О...74О°С. После выравнивания температуры заготов-
ки выдерживают в печи не менее 3 ч до понижения их
температуры до 500° С. Затем заготовки охлаждают на
воздухе, после чего они поступают на отжиг для снятия
внутренних напряжений, снижения твердости и измене-
ния структуры стали.
266
В зависимости от того, какую цель преследует от-
жиг, устанавливают режим его проведения: температуру
и скорость нагрева, продолжительность выдержки и
скорость охлаждения. Температуры отжига углероди-
стой, легированной и высоколегированной сталей при-
нимаются на ЗО...4О°С выше точки А С1, потому что при
этой температуре, называемой первой критической точ-
кой, в стали происходят основные структурные измене-
ния. При неполном отжиге, цель которого состоит в ус-
транении внутренних напряжений, сталь с любым со-
держанием углерода нагревают до температуры
750...760° С.
Скорость нагрева при отжиге должна обеспечивать
равномерный нагрев всей садки. Для углеродистой и
легированной сталей скорость нагрева не должна пре-
вышать 10е в час, а для быстрорежущих — 50° а час.
Время выдержки при отжиге в камерных печах обычно
составляет 1...2 ч.
Ориентировочные режимы полного отжига для неко-
торых марок сталей следующие: для У7А, У8А, У8ГА—*
нагрев медленный до температуры 75О...77О°С и охлаж-
дение с печью со скоростью 50е С в час до 550...600° С,
затем — на воздухе; для X, ХГ, ХВГ — нагрев медлен-
ный до температуры 75Э...770°С и охлаждение с печью
со скоростью 30° С в час до 400° С, затем — на воздухе.
Нормализация. Для повышения режущих свойств
фасонрых инструментов, предназначенных для обра-
ботки твердых сталей, рекомендуется осуществлять пред-
варительное улучшение заготовок по следующей техно-
логии: закалка в масле температурой 1280° С для стали
Р18 и 1230° С — для стали Р9 (после предварительной
механической обработки заготовок); нормализация
с нагревом до 84О...86О°С; низкотемпературная закалка
с нагревом до 92О...95О°С в масле; отпуск при темпера-
туре 670...720° С с выдержкой 2...3 ч для достижения
твердости HRC 33...37 и хорошей обрабатываемости ня
чистовых операциях. Так как процесс улучшения удоро-
жает стоимость инструментов, применять его следует
только для заготовок, забракованных при поставке по
твердости и структуре.
Закалка —наиболее ответственная операция терми-
ческой обработки инструмента, обеспечивающая (вме-
сте с отпуском) его твердость, износостойкость, тепло-
стойкость и прочность.
26?
chipmaker.ru
06.07.2012
Результаты закалки в основном обусловлены тем-
пературой окончательного нагрева инструментов и про-
должительностью выдержки при этой температуре. На-
грев инструментов осуществляют в камерных газовых
или электрических печах, ваннах с расплавом солей,
в свинцовых вайнах, токами высокой частоты. Наибо-
лее широко распространен способ на1рева в хлорбарие-
вых ваннах, так как он обеспечивает интенсивность и
равномерность процесса, возможность местного нагрева
инструмента и инструмента большой длины с минималь-
Рис. 144. Индуйтор для нагрева
под закалку угольников токами
высокой частоты.
ной деформацией, а так-
же защиту поверхности
от окисления.
Контрольно - измери-
тельные инструменты
целесообразно нагревать
под закалку в электриче-
ских печах с защитной
газовой атмосферой, где
они практически не обез-
углероживаются и после
закалки имеют чистую
поверхность.
Измерительные инст-
рументы под поверхност-
ную закалку нагревают токами высокой частоты. На
рис. 144 приведен пример нагрева токами высокой ча-
стоты угольника 3, который опирается на керамическую
подставку 2. Индуктор 1 изготовлен из медной трубки
и изогнут таким образом, что охватывает весь контур
угольника.
Для охлаждения инструментов применяют различ-
ные среды — воду, масла или растворы солей в воде.
Необходимая скорость охлаждения, оказывающая влия-
ние на качество закалки, достигается рациональным
выбором охлаждающей среды для данной марки стали.
Охлаждающая способность воды зависит от ее тем-
пературы. Так, при температуре 30°С ее охлаждающая
способность резко падает. Масло, подогретое до темнее
paiуры 50—60° С, обладает более высокой охлаждающей
способностью, чем холодное. При закалке инструмен-
тов сложной формы применяют 50%-ный раствор кау-
стической соды температурой 50° С.
При охлаждении инструмента до температуры 300° С
закалка должна производиться быстро, чтобы в струк-
158
туре стали аустенит не успел распасться, а полностью
перешел в мартенсит. Для сталей марок Р9, Р18, X12Л1
и Х12Ф1, в структуре которых устойчивый аустенит,
охлаждающей средой может быть поток воздуха, пода-
ваемый вентилятором.
Ошуск. Основное назначение отпуска стали — в сня-
тии внутренних напряжений и превращении остаточного
аустенита в мартенсит. Операция отпуска должна сле-
довать немедленно после закалки. Большой перерыв
между этими операциями приводит к появлению на ин-
струментах из высокоуглеродистых сталей трещин.
Каждая марка стали имеет свою температуру от-
пуска. Углеродистые и легированные стали нагревают
при отпуске до температуры 150 ..250° С, а быстроре-
жущие— до 560...600° С. Отпуск быстрорежущей стали
сопровождается увеличением ее твердости: так, при на-
греве ее до указанных температур происходит процесс
выделения части карбидов из аустенита, который при
последующем охлаждении превращается в мартенсит.
Осуществление нескольких отпусков повышает степень
перехода остаточного аустенита в мартенсит, поэтому
для стали Р18 применяют двух-трехкратный отпуск,
а для стали Р9 — даже трех-четырех кратный. После от-
пуска охлаждение производят на воздухе.
Отпуск при низких температурах (12О...16О°С) носит
название старения. Ему подвергают в основном измери-
тельные инструменты для предотвращения их коробле-
ния и снятия внутренних напряжений, возникающих при
шлифовании. Старение производят после чернового
шлифования инструментов.
Закалка при температуре ниже нуля. Структура
легированных и высокоуглеродистых сталей после за-
калки состоит в основном из мартенсита и остаточного
аустенита. Превращение остаточного аустенита в мар-
тенсит происходит при последующем отпуске или в ре-
зультате естественного старения. Во многих высоколе-
гированных сталях аустенит весьма устойчив и полно-
стью превратить его в мартенсит даже путем много-
кратных отпусков не удается. Охлаждение закаленной
стали при температуре ниже нуля создает условия для
продолжения процесса превращения аустенита в мар-
тенсит. В таких случаях инструмент обрабатывают
в следующей последовательности: закалка; очистка —
промывка и обдувка; охлаждение до температуры
(—70)... (—80) °C; отпуск; контроль.
269
chipmaker.ru
06.07.2012
41. Химико-термическая обработка инструментов
В инструментальном производстве применяют сле-
дующие виды химико-термической обработки: цемента-
цию, цианирование, азотирование и диффузионное хро-
мирование.
Цементация — это процесс насыщения стальных ин-
струментов углеродом. Она используется в тех случаях,
когда необходимо получить инструмент с твердой, изно-
соустойчивой поверхностью и вязкой сердцевиной. Це-
ментации подвергают углеродистые и легированные ста-
ли, содержащие 0,12...0,25% углерода. В результате
цементации содержание углерода в их поверхностном
слое увеличивается до 0,9...1%. Чаще всего цементацию
производят на глубину 0,5 ..2 мм. Применяют ее при
изготовлении измерительных инструментов.
При цементации инструмент нагревают до темпера-
туры несколько выше критической А Сэ (870...920° С) и
выдерживают в среде, насыщенной большим количест-
вом углерода и спцсобной легко отдавать его. Такие
среды называют карбюризаторами. В зависимости от
вида карбюризатора различают твердую, газовую и
жидкую цементацию.
В инструментальном производстве в основном исполь-
зуется твердая цементация. Инструменты помещают
в ящик и засыпают древесным углем в смеси с добав-
ками, ускоряющими процесс цементации. Широкое при-
менение находит карбюризатор следующего состава,
%: древесный уголь — 75, углекислый барий—15, угле-
кислый кальций — 5, углекислый натрий — 1 и патока
(или мазут) —4. Расстояние между инструментами дол-
жно составлять 25...40 мм. Ящик закрывают крышкой,
щели обмазывают глиной, просушивают и стасяi впечь,
нагретую до температуры 700° С. Затем ее повышают
до 92О...94О°С, и при этой температуре инструменты вы-
держивают из расчета 1 ч на каждые 0,1 мм глубины
цементации. После цементации инструменты подвергают
закалке.
Цианирование заключается в насыщении поверхно-
стного слоя режущего инструмента одновременно угле-
родом и азотом при температуре 540...560°С. На прак-
тике находит применение газовое цианирование в смеси
аммиака и природного или генераторного газа. Циани-
рованию подвергают главным образом сложные инстру-
менты— фасонные, червячные и резьбовые фрезы
27J
Цианирование является заключительной операцией
изготовления режущего инструмента. Очищенные ог
окалины, грязи и масла инструменты укладывают на
этажерку в один ряд, чтобы создать наилучшие условия
для прохождения газов, и помещают в контейнер, пред-
варительно разогретый до температуры 540...560° С пу-
тем подачи науглероживающего газа без аммиака. Тем-
пература цианирования должна быть равна темпера-
туре отпуска инструмента или ниже ее на 5...10°. В за-
висимости от формы и размеров инструмента время вы-
держки их при этой температуре составляет от 1 до Зч.
Время выдержки считается с момента пуска в муфель
аммиака и установления в нем избыточного давления.
После окончания цианирования подачу аммиака пре-
кращают, печь выключают и в течение 10... 15 мин
через контейнер пропускают природный или генератор-
ный газ для удаления из него цианистых соединений.
Затем подачу газа прекращают и открывают крышку
контейнера. Глубина планированного слоя должна со-
ставлять 0,02—0,04 мм.
Твердое цианирование производят в смеси сухого
древесного угля (60...70%) и желтой кровяной соли
(30—40%). Приготовление смеси, упаковка инструмен-
тов в ящики осуществляются так же, как и при цемен-
тации в твердом карбюризаторе. Продолжительность
выдержки составляет от 1 до 3 ч в зависимости от раз-
меров инструмента. По окончании цианирования инст-
рументы охлаждают на воздухе до температуры
100...2000 С.
При всех видах низкотемпературного цианирования
инструмента из быстрорежущей стали глубина циани-
рованного слоя составляет 0,02—0,04 мм при твердости
HRC 67...70.
Азотирование — это процесс насыщения поверхност-
ного слоя стали азотом прн температуре 480...620° С
в течение 10—60 ч, в результате чего поверхностный
слой приобретает весьма высокую твердость и сохра-
няет ее при нагреве до температуры 530...550° С. Глу-
бина азотируемого слоя может составлять 0,5...0,8 мм.
В инструментальном производстве такой обработке
подвергают плоские и резьбовые калибры, скобы, шаб-
лоны и ряд деталей мерительных приспособлений.
После азотирования детали не имеют значительных
деформаций и не требуют последующей термической
обработки,
271
chipmaker.ru
06.07.2012
42. Термическая обработка измерительных
инструментов
При изготовлении измерительных инструментов при-
меняют следующие виды термической обработки: от-
жиг, нормализацию, улучшение, закалку, отпуск, старе-
ние и обработку холодом.
Гладкие и резьбовые калибры, калибры для конусов
и многие другие измерительные инструменты нагревают
иод закалку в термических печах На некоторых пред-
приятиях внедрены термические печи с защитной атмо-
сферой. После нагрева в этих печах измерительные ин-
струменты покрываются окалиной, не обезуглерожива-
ются и после закалки имеют чистую поверхность.
Резьбовые кольца, плоскопараллельные концевые
меры и инструменты, не обрабатывающиеся после за-
калки, рекомендуется нагревать в соляных ваннах.
Термообработка угольников. Лекальный угольник
типа II состоит из основания и линейки, которые под-
вергают термической обработке раздельно.
Термическую обработку оснований угольников осу-
ществляют таким образом:
в пазы оснований забивают клинья;
основания (20 шт.) вставляют в приспособление па-
зами вверх, погружают в соляную ванну до паза и вы-
держивают при температуре 77О...79О°С в течение
15 мин;
нагретые детали переносят (по одной) из соляной
ванны в воду;
после закалки производят отпуск деталей в селит-
ровой ванне при температуре 300° С в течение 30 мин;
основания выверяют и производят 100%-ный кон-
троль их твердости на приборе Роквелла;
детали подвергают старению в термостате при тем-
пературе 120±10°С в течение 12 ч.
Технологический процесс термической обработки
линеек угольников состоит из следующих операций:
закалки токами высокой частоты. Линейку уклады-
вают в индуктор таким образом, чтобы ее торцы нахо-
дились в центре. Охлаждение производят в масле, на-
гретом до температуры 70...150° С;
очистки в опилках;
контроля твердости на приборе Роквелла в трех точ-
ках на каждом ребре у 10% деталей, у остальных —
тарированным напильником;
272
правки линеек при выдерживании параллельности
с допустимым отклонением не более 0,15 мм;
отпуска при температуре 200...220° С в течение
2...2 ,5 ч с охлаждением на воздухе;
контроля твердости на приборе Роквелла в трех точ-
ках на каждом ребре у 80% деталей;
старения в термостате при температуре 120±10сС
в течение 12 ч.
Термообработка микровинтов. В технологический
процесс термической обработки микровинтов входят
следующие операции:
нагрев под закалку нескольких винтов, закреплен-
ных в приспособлении, в
туре 760,..780° С в тече-
ние 6—7 мин. Винты пог-
ружают до зоны закалки;
охлаждение в воде
при температуре 20...
40° С;
отпуск в селитровой
ванне при температуре
280° С в течение 1,5 мин
с последующим охлажде-
нием в воде. Отпуск не-
обходимо производить
соляной ванне при темпера-
Рис. 145. Глубина погружения
скоб при закалке.
сразу же после закалки;
понтроль твердости на приборе Роквелла у 10% де-
талей, у остальных — тарированным напильником;
старение в термостате при температуре 120±10°С
в течение 12 ч.
Термообработка скоб и шаблонов. Как правило,
скобы и шаблоны изготовляют из малоуглеродистой
стали и подвергают цементации на глубину 0,3... 1 мм
в зависимости от размеров инструмента. После цемен-
тации инструмент закаливают и отпускают (рис. 145).
Нагрев под закалку осуществляют в камерных печах
или в соляных ваннах до температуры 780...800°С.
Охлаждение инструментов из стали 20 производят в во-
де, а из Ст. 2 — в масле. Отпускают инструменты при
температуре 150...180е С в течение 2...3 ч.
Инструменты сложной конфигурации из высокоугле-
родистых и легированных сталей нагревают путем двух-
или трехкратного погружения в расплавленную соль,
а охлаждают в горячем масле или в расплавленной со-
ли, что значительно уменьшает их деформацию. Умень-
273
chipmaker.ru
06.07.2012
шение поводки достигается закалкой только рабочих
поверхностей инструментов.
На некоторых предприятиях для сохранения разме-
ров измерительных инструментов их подвергают обра-
ботке холодом.
Термообработка калибров. С целью уменьшения де-
формации при закалке отожженные заготовки калибров
после предварительной механической обработки подвер-
гают улучшению, т. е. закалке с последующим высоким
отпуском при температуре 65О...68О°С. После улучше-
ния калибры окончательно обрабатывают, оставляя
припуск на доводку, и затем нагревают до температуры
закалки (820...850° С) с предварительным подогревом
до 600...650° С.
Калибры из стали марки ХГ нагревают в соляных
ваннах. После выдержки при температуре 820...850°С
их охлаждают до 200...150°С.
Калибры повышенной точности после закалки целе-
сообразно обрабатывать холодом. Сразу же после за-
калки (или обработки холодом) они должны подвер-
гаться отпуску, режим которого зависит от квалитета
инструмента. Калибры 9-го...П-го квалитетовотпускают
при температуре 150... 180° С в течение 2...3 ч, а калиб-
ры 6-го...8-го квалитетов — при температуре 125...130°С
в течение 24.„36 ч. После отпуска их шлифуют, а затем
вторично отпускают при 120... 160° С в течение 2...4 чдля
снятия напряжений. Твердость калибров после термиче-
ской обработки должна быть в пределах HRC 56...64.
ТЕХНИКА
БЕЗОПАСНОСТИ
Chipmaker.ru
ГЛАВА
43. Техника безопасности при выполнении ручных
слесарных операций
В инструментальных цехах машиностроительных
предприятий многие операции (такие как разметка,
правка и рихтовка, рубка, опиливание, разрезка, клей-
мение и т. п.) выполняются слесарем-инструменталь-
щиком вручную. Несоблюдение правил техники безо-
пасности при их осуществлении может привести к
травмам.
При разметке, особенно пространственной, рабочий
может забыть об острых концах чертилок и рейсмусов
и в результате серьезно травмировать руки или глаза.
В целях безопасности во время работы рекомендуется
надевать на свободные чертилки и рейсмусы предохра-
нительные пробки.
Применение электрического кернера требует соблю-
дения правил электробезопасности.
При разметке листовых заготовок можно порезать
руки кромками материала, потому укладывать заго-
товки на плиты перед разметкой и снимать их следует
в рукавицах.
При рубке заготовок надо следить за тем, чтобы
режущий и ударный инструменты не имели трещин, за-
усенцев, облоя. При ударах молотком от неисправного
зубила может отскочить часть облоя и поранить глаза.
Рукоятки молотков должны быть без дефектов, а мо-
лотки на них должны закрепляться надежно. При руб-
ке хрупких металлов необходимо применять защитные
сетки и работать в очках. Заточку зубила следует осу-
ществлять при опущенном экране, расстояние между
подручником и кругом должно быть минимальным.
275
chipmaker.ru
06.07.2012
При правке (рихтовке) листовых заготовок прихо-
дится часто поворачивать и перемещать заготовку на
правильной плите (бабке). Чтобы не поранить руки,
рекомендуется работать в брезентовых рукавицах.
Правку надо производить только исправным молотком.
Имея дело с кислотой (например, при травлении
шаблонов), следует соблюдать особую осторожность,
так как, попав на кожу, она может вызвать ожоги. По-
сле работы с кислотой или пастой ГОИ необходимо
тщательно вымыть руки. Нельзя прикасаться к глазам
или тереть их руками, загрязненными пастой.
44. Безопасная работа механизирорзнным
инструментом
Электрифицированный инструмент. В зависимости от
конструкции и назначения электроинструмента сущест-
вуют различные приемы работы с ним. Их необходимо
хорошо знать.
Прежде чем приступить к работе с электроинстру-
ментом, следует убедиться в его исправности. Для этого
проверяют крепление отдельных деталей, легкость и
плавность движения ходовых деталей и узлов, убеж-
даются в наличии смазки. Особенно тщательно прове-
ряют исправность питающего шлангового шнура, изо-
ляция которого не должна иметь повреждений.
Перед гем как включить инструмент, необходимо
проверить соответствие напряжения и частоты тока
в сети номинальным данным электродвигателя инстру-
мента и наличие заземления (или зануления), если
рабочее напряжение свыше 65 В. Выключатель сначала
проверяют многократным включением и выключе-
нием вхолостую, а затем к электросети присоединяют
инструмент и несколько раз включают и выключают
его.
При работе необходимо следить за тем, чтобы элек-
троинструмент не перегревался. Степень нагрева счита-
ется допустимой, если к поверхности корпуса инстру-
мента можно прикасаться рукой.
При включенном электроинструменте запрещается
регулировать его, устранять неисправности и т. д. При
любом ремонте необходимо отключать питающий шнур
электроинструмента от сети. Включать электродвига-
тель следует только перед самым пачало*м работы,
в перерывах он должен быть выключен.
276
После окончания работы следует отключить от сети
питающий шнур, протереть его сухой тряпкой и акку-
ратно смотать, а затем очистить от пыли, грязи, струж-
ки и масла электроинструмент. Хранить его надо в за-
крытых ящиках. При длительных перерывах в работе
электроинструмент следует сдавать в кладовую для про-
верки, смазки, профилактического ремонта и хранения.
Слесарю-инструменталыцику не разрешается само-
стоятельно разбирать и ремонтировать электроинстру-
мент.
Пневматический инструмент. Перед началом работы
резиновый шлаш подачи сжатого воздуха необходимо
тщательно продуть сжатым воздухом, чтобы удалить из
него пыль н грязь, а затем присоединить его к пневма-
тическому инструменту. После подключения инструмен-
та к сети и закрепления наконечника включают сжатый
воздух.
Пневмоинструмент должен быть хорошо смазан спе-
циальным минеральным маслом. Ударные инструмен-
ты, не имеющие специальных масленок, следует смазы-
вать не реже двух раз в смечу. Необходимо следить за
тем, чтобы масло не попадало в глубь шланга и на его
поверхность, так как оно разрушает резину. Коленча-
тый валик и зубчатую передачу в сверлильных машин-
ках следует смазывать густой смазкой.
По окончании работы сначала закрывают доступ
сжатого воздуха в питающий шланг пневмоинструмен-
та, а затем уже отсоединяют шланг от трубопровода и
пневмоинструмента. Нельзя отсоединять пневмоинстру-
мент от шланга при невыключенном сжатом воздухе,
так как под его давлением шланг может вырваться из
рук и нанести удары работаюши и рядом.
Слесарям-инструментальщикам, пользующимся руч-
ным пневматическим инструментом, запрещается разби-
рать и ремонтировать его.
45. Техника безопасности при работа на станка»
Слесарю-инструментальщику приходится работать
на шлифовальных, заточных, доводочных станках, осна-
щенных абразивными инструментами. Одной из причин
травматизма при работе с этими инструментами может
быть разрыв круга при неправильной его эксплуатации.
Во избежание этого должны тщательно выполняться все
предусмотренные стандартами требования по транспор-
777
chipmaker.ru
06.07.2012
тировке и хранению кругов, их испытанию и баланси-
ровке, ограждению предохранительными приспособле-
ниями, а также использоваться рекомендуемые скоро-
сти резания.
На складах круги должны храниться на специаль-
ных стеллажах, а на рабочем месте — отдельно от ме-
таллических предметов. Даже при незначительном уда-
ре или толчке на круге могут появиться малозаметные
трещины, которые могут привести к его разрыву.
При шлифовании с охлаждением после окончания
работы следует спустить воду и просушить круг в есте-
ственных условиях. Нельзя оставлять круг погружен- 1
ным на длительное время в жидкость, так как одна его
сторона, впитав влагу, станет тяжелее, и при работе
круг окажется несбалансированным.
Для обеспечения безопасной работы на станках
шлифовальные круги испытывают на механическую f
прочность в соответствии с ГОСТом 12.2.001—74 на спе-
циальных стендах. Скорость при испытании кругов дол-
жна в 1,5 раза превышать рабочую.
Во время работы шлифовальные круги следует огра-
ждать защитными кожухами. Расположение и наиболь-
ший допустимый угол раскрытия защитного кожуха вы-
бирают в зависимости от типа станка. Зазор между пе-
риферией шлифовального круга и внутренней поверх-
ностью защитного кожуха должен быть в пределах
5...20 мм, а зазор между боковой поверхностью круга
и боковой стенкой кожуха — в пределах 5...10 мм. Для
предупреждения разбрызгивания охлаждающей жидко-
сти при скоростном шлифовании следует уменьшить за-
зор между стенками кожуха и абразивным кругом.
Перед началом работы круг, закрепленный на
шпинделе станка, 1...2 мин должен вращаться вхоло-
стую на рабочей скорости (обязательно с защитным
кожухом!). Окружная скорость не должна превышать
допустимую для данного круга, обозначенную на его
торце. Подача детали на круг или круга на деталь дол-
жка ос; ществляться плавно, без рывков и резкого на- >
жима.
ЛИТЕРАТУРА
Chipmaker.ru
1. Алексеев Г. А., Аршинов В. А., Кричевская Р. М. Конструи-
рование инструмент!; М., < Машиностроение», 1979.
2. Первуиин Е. Я. Ремонт мер и измерительных приборов. Л.,
«Машиностроение», 1974.
3. Дашевский И. И., Бурцев И. М.. Закре'вский А. М. Профиль-
ное шлифование деталей машин и приборов. М., «Машиностроение»,
1977.
4. Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих стан-
ков. Справочник. М.. Машиностроение», 1979.
5. Баку лов В. Н„ Никитин Ю. М„ Верник Е. Б., Селих В. Ф.
Основы проектирования и технология изготовления абразивного и
алмазного инструмента. М., «Машиностроение», 1975.
6. Космачев И. Г. Инструментальные материалы. Лениздат,
1975.
7. Космачев И. Г. Слесарь-инструментальщик. Лениздат, 1973.
8. Космачев И. Г., Вайнтрауб Д. Я- Слесарь-инструментальщик
по штампам и приспособлениям. Л., «Машиностроение», 1971.
9. Городецкий Ю. Г. Конструкции, расчет и эксплуатация изме-
рительных инструментов и приборов. М., «Машиностроение», 1971.
10. Владимиров В. М. Изготовление и ремонт контрольно-изме-
рительных и режущих инструментов. М., «Высшая школа», 1976.
11. Палей М. М. Технология производства приспособлений,
пресс-форм и штампов. М., «Машиностроение», 1979.
12. Мовчан В. Н., Михайлов Г. М. Технология производства
измерительных инструментов и приборов. М., «Машиностроение»,
13. Бирин Б. В., Воробьев И. К., Давыдов П. Я. Механизация
абразивных, доводочных и инструментальных работ. М., «Машино-
строение», 1975.
14. Баженов М. Ф., Байчман С. Г., Карпачев Д. Г. Твердые
сплавы. Справочник. М., «Металлургия», 1978.
15. Малкин Б. М. Технология профильного шлифования. Л.,
«Машиностроение», 1976.
16. Белоусов А. П. Проектирование станочных приспособлений.
М., «Высшая школа», 1980.
17. Якушев А. И. Взаимозаменяемость, стандартизация и техни-
ческие измерения. М„ «Машиностроение», 1979.
18. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя.
Том 1. М., «Машиностроение», 1979.
chipmaker.ru
06.07.2012
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава I. Инструментальные материалы........................ 3
Глава II. Инструменты для выполнения слесарных работ . 18
Глава III. Механизация слесарно-инструментальных работ . 47
Глава IV. Технические измерения............................83
Глава V. Изготовление и восстановление калибров ... 128
Глава VI. Ремонт измерительных инструментов...............158
Глава VII. Ре.лущие инструменты 172
Глава VIII. Станочные приспособления......................215
Глава IX. Термическая обраб зтка инструментов .... 266
Глава X. Техника безопасности .... ...... 275
Литература . . . . . . . . . . . . . • . * • 279
Chipmaker.ru
Космачев Иван Георгиевич
в ПОМОЩЬ
РАБОЧЕМУ^
ИНСТРУМЕНТАЛЬЩИКУ
Редактор М. С. Чернова
Художник В. И. Коломейцев
Художественный редактор Н. Н. Гульковскнй
Технический редактор А. В. Семенова
Корректор А. Г. Ткалич
ИБ № 1874
Сдано в набор 28.11.80. Подписано к печати
7.05.81. М-13993. Формат 84Х108’/Э2. Бумага тип.
К9 3. Гарн. литературная. Печать высокая. Усл.
неч. л. 14,70. Уч.-изд. л. 14,28. Тираж 100 000 экз.
Заказ № 784. Цена 85 коп.
Ордена Трудового Красного Знамени Лениздат,
191023, Ленинград. Фонтанка. 59. Ордена Тру-
дового Красного Знамени типография им. Воло-
дарского Лсниздата, 191023, Ленинград, Фон-
танка, 57