Способы крепления режущего инструмента

Самостоятельная работа по ПФИ на тему “Особенности крепления режущих инструментов”

Технология машиностроения 15.02.08

Филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования Московской области «Университет «Дубна» - Лыткаринский промышленно-гуманитарный колледж

Студент группы 115
Трефилов Олег
Преподаватель Силяева Н.П

2022г

Крепление различных режущих инструментов

Крепление инструмента должно быть точным, жестким, надежным, быстросменным. Точность влияет на обработку. Жесткость повышает точность обработки, кроме развертывания, нарезания резьбы метчиками, плашками. Жесткость влияет на вибрацию, которая уменьшает стойкость. Надежность должна предотвращать смещение инструмента под действием сил резания, что может привести к браку.

Способы крепления режущих инструментов

По способу крепления на станках все инструменты можно разделить на стержневые, концевые и насадные.У стержневых инстру­ментов крепежная часть представляет собой стержень круглого, прямо­угольного или квадратного сечений, выполненный вместе с корпусом и закрепляемый в суппорте станка.У насадных инструментов в корпусе имеются отверстия цилиндри­ческой или конической формы , с помощью которых инструмен­т насаживается на оправку. Базирование инстру­мента осуществляется по отверстию и его торцам. Этот тип посадки является подвижным и всегда имеется зазор между инструментом и оправкой, что вызывает нежелательное биение режущих кромок.Лучшее центрирование с посадкой без зазора обеспечивает крепле­ние с помощью конических хвостовиков. Рассмотрим основные типы инструментальных конусов.Инструментальный конус – это хвостовик, имеющий коническую форму, предназначенный для токарно-фрезерного инструмента, а также посадочное отверстие соответствующей формы и размера. Инструментальный конус был разработан для быстрой замены инструмента, его надежного фиксирования и точного центрирования. Сейчас существует большое разнообразие конусов с разной конусностью, но самыми востребованными считаются конусы 7:24, Морзе и метрические.

Конус Морзе

Конусы Морзе состоят из ряда размеров от KM0 до KM7, их конусность составляет от 1:19,002 до 1:20,047 соответственно. Конический хвостовик позволяет зафиксировать хвостовик в шпинделе или оправке и предотвращает его выпадение. В России для данных конусов существует стандарт ГОСТ 25557-2006, который также регулирует конструкцию метрических конусов. Еще существуют международные стандарты конусов Морзе, ISO 296 и DIN 228.Из преимуществ можно выделить большой передаваемый крутящий момент и отсутствие осевого смещения инструмента под действием сил резания. Недостатками является повышенное биение рабочей части.

Конусы Морзе делятся на три вида, которые отличаются по строению:
1.С лапкой. Дополнительная фиксация производится благодаря заклиниванию лапки. Конус с лапкой легче демонтировать из шпинделя при помощи клина, также лапка не дает ему провернуться. Применяется на развертках, зенкерах, сверлах.

2.С резьбой. Резьба в торце хвостовика нужна для фиксации хвостовика с помощью штревеля. Чаще встречается на фрезах.

3.Гладкие. У таких конусов отсутствует лапка или резьба. Фиксация инструмента происходит за счет силы трения.

Специально для станков с числовым программным управлением были разработаны оправки и инструмент с каналами для подведения СОЖ.

Укороченный конус Морзе

Как оказалось, для некоторых сфер использования конус Морзе был слишком длинным, поэтому были разработаны специальные укороченные конусы. Больший диаметр конуса и конусность остались прежними, но сам конус был уменьшен в длине. Таким образом, были разработаны новые размеры конусов Морзе: B7, B10, B12, B16, B18, B22, B24, B32 и B45. В России для укороченных конусов существует стандарт ГОСТ 9953-82.Цифра в маркировке соответствует большему диаметру конуса. Благодаря сохранившейся форме и конусности, данные конусы остались точными и надежными, не хуже стандартных конусов Морзе. Укороченные конусы Морзе могут использоваться при соединении оправки с патроном, а из инструмента можно встретить, например, на долбяках.

Приспособления для закрепления режущих инструментов

Для установки и закрепления режущих инструментов на сверлильных станках чаще всего используют универсальные и быстросменные патроны, предохранительные патроны, переходные конические втулки, оправки.

Универсальные патроны

Универсальные патроны служат для закрепления режущих инструментов с цилиндрическим хвостовиком диаметром до 20 мм. Патрон с установленным инструментом затягивают вручную или с помощью ключа (для усиления зажима). Эти патроны применяют, когда обработка ведется одним инструментом. В трехкулачковом универсальном сверлильном патроне внутри его корпуса наклонно расположены три кулачка 1 с резьбами, объединенные гайкой 2. Обойму 3 вращают специальным ключом 4, вставленным в отверстие корпуса патрона. При вращении обоймы 3 по часовой стрелке одновременно с ней вращается и гайка 2. Кулачки 1, опускаясь вниз, постепенно сходятся и закрепляют цилиндрический хвостовик сверла или другого режущего инструмента. При вращении обоймы 3 против часовой стрелки кулачки 1, поднимаясь, расходятся и освобождают режущий инструмент.

Универсальный трехкулачковый сверлильный патрон: 1 — кулачки; 2 — гайка; 3 — обойма; 4 — ключ.

Быстросменный сверлильный патрон

Быстросменные патроны применяют в тех случаях, когда приходится часто менять инструменты в процессе работы. Инструмент закрепляют в сменной втулке 4 и вставляют в центральное отверстие корпуса патрона. При этом шарики 2 попадают в лунки 3 втулки и удерживаются опущенной вниз муфтой I. При смене инструмента муфта 1 поднимается, шарики 2 вытесняются из лунок 3 и втулка с инструментом вынимается. Пружинные кольца ограничивают перемещение муфты 1 вверх и вниз.

1 — муфта; 2 — шарики; 3 — лунки; 4 — сменная втулка.