Разработка твёрдосплавной развёртки

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. РАСЧЕТ И ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ РАЗВЕРТКИ

Развертки применяют главным образом для окончательной обработки отверстий 6-9-го квалитета точности с шерохо­ватостью поверхности Ra = 0,32 - 1,25 мкм. Процесс разверты­вания принципиально не отличается от процесса зенкерования. Здесь та же кинематика резания, что и при зенкеровании.

Однако при развертывании точность обработки отверстий выше, а шероховатость поверхности ниже, чем при зенкеровании. Это объясняется тем, что развертки имеют большее число режущих зубьев и удаляют меньший припуск. В результате уменьшается толщина срезаемого слоя, улучшается направле­ние и повышается устойчивость в работе, что благоприятно влияет на точность обработки. Кроме того, развертки, как чистовой инструмент, делаются более качественно и более точно, чем зенкеры. Во всех случаях под развертывание отвер­стие предварительно обрабатывают сверлением, зенкерованием, растачиванием.

Развертки разделяются: по способу применения на ручные и машинные, по форме обрабатываемого отверстия на цилиндрические и конические, по методу закрепления на концевые (хвостовые) и насадные, по конструкции на цель­ные и сборные.

Машинные развертки применяют для обработки отверстия на сверлильных, токарных, револьверных, координатно-расточных и других станках.

Цилиндрические развертки имеют наибольшее примене­ние в машиностроении и приборостроении. Независимо от конструктивных разновидностей режущие элементы у них почти одинаковы.

Развертка состоит из рабочей части, шейки и хвостовика, который служит для закрепления развертки и выполняется цилиндрическим для разверток диаметром 1 - 9 мм или кониче­ским в виде конуса Морзе 1 - 4 для разверток диаметром 10-42 мм. В последнем случае хвостовик может быть цилиндриче­ским, но с квадратным концом для захвата развертки в патроне. По ГОСТ 1672 - 80 развертки диаметром 25 - 50 мм изго­товляют насадными цельными.

Рабочая часть состоит из режущей части и калибрующей части, которая, в свою очередь, имеет цилиндрический участок и участок с обратной конусностью. Направляющий конус служит для предохранения от повреждения начала режущей части и облегчения попадания развертки в отверстие. Длина направ­ляющего конуса принимается равной 1,5-3 мм, а конус имеет угол 2Ф = 90.

Основными конструктивными элементами рабочей части развертки являются диаметр, длина соответствующих участков, угол заборного конуса, число и направление зубьев, раз­меры и форма стружечных канавок, а так же геометрия зубьев. Корпус развертки выполняется из стали 9ХС, напайные пластины выполняются из твердого сплава ВК6-М.

Допуски диаметров рабочей части цилиндрических разверток в зависимости от поля допуска на обрабатываемое от­верстие (IT) рассчитывают по следующей схеме:

максимальный диаметр развертки должен быть равен максимальному диаметру отверстия минус 0,15IТ;

минимальный диаметр развертки должен быть равен максимальному диаметру развертки минус 0,35IТ.

Значения 0,151Т и0,351Т округляют в сторону больших значений на 0,001 мм.

Для обрабатываемого отверстия 16Н7 (16 + 0,018 мм): номинальный диаметр отверстия 16,000 мм; максимальный диаметр отверстия 16,018 мм; допуск диаметра отверстия (IT), соответствующий заданно­му допуску Н7, составляет 0,018 мм.

Следовательно, предельные отклонения номинального диаметра развертки для требуемого поля допуска отверстия составят:

0,15 * IT = 0,15 * 0,018 = 0,0027 мм 0,003мм; 0,35 * IT = 0,35 * 0,018 = 0,0063 мм 0,007 мм;

максимальный диаметр развертки

d_max = 16,018 - 0,003 = 16,015 мм;

минимальный диаметр развертки

d_min = 16,015 - 0,007 = 16,008 мм.

Геометрические элементы лезвия развертки определим по Справочнику технолога-машиностроителя. Т. 2/ В. Н. Гриднев и др. / Под ред. А. Н. Малова, 1972.

Длина заборной части развертки с = 1,0 мм с углом в пла­не ф = 45.

Число зубьев развертки рассчитывают по формуле

_____

z = l,5* D +2,

где D - диаметр развертки.

z= 1,5*4 + 2 = 8

У разверток с напайными твердосплавными ножами число зубьев принимают меньшим. Примем z = 6.

Угловой шаг зубьев развертки  делается неравномерным; выбрать шаг  можно по ГОСТ 7722 - 77:

1 = 580Г’;

2 = 5953’;

З = 6205’.

Общая длина развертки с диаметром 10...32 мм L = 140...240 мм. Из конструктивных соображений принимаем L = 235 мм.

Длина режущей и калибрующей частей составляет 1 = 140 мм.

Длина режущих пластинок из твердого сплава l₂ = 22 мм.

Длина шейки равна l₁ = 12 мм.

Основные размеры профиля канавок у разверток выбира­ют по табл. 79, стр. 216 [8]:
f = 0,2...0,3 мм по цилиндру;

f₁ = 1,8 мм;

 = 85;

r = 1 мм;

задний угол у твердосплавной пластины α = 12;

задний угол у корпуса развертки α₁ = 25.

Машинные развертки D = 16 мм с напайными твердо­сплавными пластинами выполняют с коническим хвостовиком Морзе 2 по ГОСТ 25557 - 82.

2.2. ОПИС