Допуск на діаметр розгортки, Розгортки по металу

Розгортка є недовговічним інструментом, тому доводиться висувати особливі вимоги щодо раціонального встановлення допуску на діаметр цього інструменту. При неправильному встановленні допуску може виявитися неповне використання порівняно дорогого інструменту, подорожчання його при виготовленні та повторному заточенні, а нерідко недотримання розміру оброблюваного отвору.

Розробка системи допусків

Розробка системи допусків на розгортки представляє складне завдання; це в основному складністю технологічного процесу обробки отвору. Отримання правильного отвору за формою, точності та чистотою поверхні залежить не тільки від розгортки, а також від багатьох інших факторів, з яких слід зазначити: розміри отвору (діаметр, довжина, товщина стінок), рід матеріалу деталі, попередня обробка (інструмент, припуск на розгортання, наявність овальності і т. п.), умови роботи при розгортанні (режими різання, охолодження, жорстке або плаваюче кріплення розгортки і т. п.), вимоги до отвору, що пред'являються, точність, чистота поверхні). Ось чому як на практиці, так і в лабораторних умовах виходять суперечливі результати щодо встановлення допусків на розгортки. Звідси випливає, що рекомендації, що даються в літературі та керівних заводських матеріалах, треба розглядати лише як орієнтовні дані, які можуть виявитися малоприйнятними в певних конкретних умовах.

Розгортка 1-го класу зустрічається рідко у машинобудуванні. Отвори по 4-му класу точності виходять, в основному, при обробці зенкером або різцем розточування і порівняно рідко розгорткою. Тому при розробці системи допусків треба як базуприймати отвори 2 – 3-го класів, тим більше, що вони охоплюють найбільшу кількість посадок (13 із 22).

Призначення допусків

При розробці системи допусків на розгортки необхідно виходити з таких положень:

розгортка повинна допускати якомога більше перетікань, тобто вона повинна мати певний запас на знос;
розгортка в межах цього запасу повинна давати отвір, що відповідає вимогам точності розміру та чистоти обробки;
розгортка повинна мати допуск на виготовлення такої величини, щоб одержання її на круглошліфувальному або довідковому верстатах не представляло особливих труднощів.

З цього випливає, що розробка системи допусків полягає у правильному визначенні верхнього та нижнього відхилень поної розгортки та нижнього відхилення зношеної розгортки. Рис. 12 представлена схема розташування допуску на розгортки.

Мал. 12. Схема розташування допуску на діаметр розгортки

На цій схемі дано такі позначення: Δ - допуск на отвір, що обробляється; АВ – верхнє відхилення діаметра розгортки; CD - нижнє відхилення діаметра зношеної розгортки; N – допуск на виготовлення; J – гарантований запас на знос у процесі експлуатації; Рмах – максимальна величина розбивки отвору; Pmin – мінімальна величина розбивки отвору

При встановленні системи допусків найбільші труднощі виникають щодо верхнього відхилення розгортки. За схемою (Рис. 12) прийнято, що розгортка в процесі роботи, подібно до свердла та зенкера, збільшує розмір отвору в порівнянні з фактичним розміром розгортки. Тому, щоб уникнути шлюбу, доводиться йти на заниження верхнього відхилення діаметра розгортки в порівнянні з верхнім відхиленням.діаметра отвору. Розбивка отвору дозволяє також з метою збільшення запасу па знос встановити нижнє відхилення діаметра зношеної розгортки нижче відхилення нижнього діаметра отвору.

На величину розбивки впливає велика кількість факторів, наприклад конструктивні та геометричні елементи розгортки, діаметр отвору, матеріал, що обробляється, швидкість різання і подача, рід охолоджуючої рідини, метод кріплення розгортки, величина припуску на розгортання, стан верстата та ін.

Розбивка отворів

Через складність процесу розгортання причин отримання розбивки отворів ще недостатньо з'ясовані. У роботах з дослідження процесу розгортання 1 наводяться різні причини, які часто суперечливі один одному. Насамперед слід зазначити, що розбивка може мати як позитивну, а й негативну величину, т. е. отвір після розгортання виявляється меншого діаметра, ніж діаметр розгортки. Негативне розбиття (усадка) виходить, наприклад, при обробці високоміцних загартованих матеріалів з σвр = 160 ÷ 180 кг/мм2 за умови застосування розгорток з негативним переднім кутом до у = - 15°. Це явище часто спостерігається також при обробці металів, що мають підвищену пластичність і в'язкість, особливо в тому випадку, якщо розгортка не має достатньої гостроти. Пояснюється це тим, що в'язкі метали та сплави виявляють при розгортанні значну пружність, внаслідок якої матеріал при проходженні ріжучої кромки дещо подається назад, а потім знову повертається на своє місце. Внаслідок цього матеріал виявляється знятим неповністю. Тут має місце повна аналогія з протягуванням. Виходячи з них причин, деякі галузі промисловості як у Радянському Союзі, так і за кордоном(наприклад, англійська система BSA) приймають верхнє відхилення для розгорнення майже рівним верхньому відхилення отвору. Завдяки цьому виходить великий запас на зношування розгортки, і підвищення її довговічності. Однак за такої системи не виключена небезпека отримати при обробці розгорткою, зробленою по максимуму, отвір більшого, ніж слід, діаметра через розбивку.

У практиці найчастіше трапляються такі системи, які передбачають зниження максимального діаметра розгортки щодо верхнього відхилення. Величина зниження приймається різною залежно від конкретних умов обробки.

Поява наросту

Деякі дослідники пояснюють появу позитивного розбиття наростом та абразивною дією стружки. Наріст в основному утворюється на ділянці переходу від ріжучої частини до калібруючої з подальшим поширенням його на частину, що калібрує. Утворенню наросту сприяє ще й та обставина, що процес розгортання здійснюється за низьких швидкостях різання. У міру затуплення ріжучих кромок освіта зростає. Не менше значення має також і сильне прилипання дрібної стружки до стрічок калібруючої частини, що призводить до розширення отвору. Це особливо помітно, якщо як змащувальна і охолоджувальна рідина застосовується масло, що утворює разом зі стружкою притиральну пасту. Відомо, що при застосуванні емульсії величина розбивки отвору зменшується. І тут із зниженням гостроти ріжучих кромок збільшується вплив абразивної дії. З підвищенням швидкості та подачі знос ріжучих кромок зростає, що тягне за собою підвищення розбивки отвору.

Поява наросту та абразивна дія дрібної стружки та металевого пилу не завжди супроводжують процесрозгортання, тоді як позитивна розбивка все ж таки має місце. Більш правильно вважати основною причиною розбивки отвору розбіжність осі розгортки як з віссю шпинделя, так і з віссю попередньо обробленого отвору. На величину розбивки впливають биття ріжучих кромок, вибір переднього кута і особливо мастильно-охолоджувальної рідини. Досліди показують, що кожному оброблюваному матеріалу відповідає певна мастильно-охолодна рідина, яка забезпечує найменшу величину розбивки. І, навпаки, змінюючи цю рідину на іншу, ми можемо під час роботи однією і тією самою розгорткою отримати різні величини розбивки. Встановлено, що існує постійна залежність між величинами розбивки отвору, сили різання та чистоти поверхні, що обробляється. Мінімальна величина розбивки супроводжується підвищеною чистотою обробки, але при цьому сила різання збільшується. Обробка всуху дає для всіх матеріалів найбільшу величину розбивки, крім того, вона може викликати затискання розгортки, швидке зношування і навіть поломку зубів. При розгортанні сталі і чавуну рекомендується застосовувати 10% емульсол з додаванням 5% сульфофрезолу і 0,3% кальцинованої соди.

Таблиця - Елементи допусків на розгортки у мк

У таблиці наведено дані щодо вибору елементів допусків на розгортки, де для 1 - 3-го класів величина зниження прийнята рівною 1/3, а для 4-го класу 1/4. Величини в цій таблиці дано для розгорток, призначених для обробки системою отвору. Аналогічним чином можуть бути визначені величини елементів також для випадку, коли передбачається використання розгорток по системі валу. Як приклад на Рис. 13 наведена схема допусків па діаметр розгорток для різних посадок системи валу.

Мал. 13 Схема розташування допуску на діаметр розгорток для різних посадок за системою валу

Наведені у таблиці величини допусків виготовлення розгортки цілком досяжні шляхом доведення, а деяких випадках і круглим шліфуванням. Крім того, вони забезпечують запас на знос розгортки. При цьому треба взяти до уваги, що фактичний розмір нової розгортки завжди лежить значно вище свого нижнього розміру, що допускається.

Інструментальні заводи випускають розгортки трьох розмірів, які розраховані задоволення найбільшої кількості посадок шляхом відповідного перешліфування по діаметру безпосередньо в споживача. У ГОСТі 1523-54 наведено граничні відхилення та допуски на виготовлення трьох розгорток із зазначенням, для яких посадок призначається кожна з них.