Детали приспособлений для направления рабочего инструмента

Станки сверлильной группы предназначены для различной обработки сквозных и несквозных отверстий вращающимися инструментами (сверлами, зенкерами, развертками и т. п.). Для устранения упругих отжатий инструмента придания ему определенного положения относительно осей обрабатываемых отверстий необходимо точное направление инструмента в процессе обработки. Это направление обеспечивается специальными втулками, которые укрепляются в приспособлении или перед местом, где должна быть произведена первоначальная обработка отверстия, например сверление в сплошном металле или за тем местом детали, где отверстие предварительно уже обработано и требуется его последующая обработка, например, растачивание или зенкерование после сверления. Кроме того, втулки могут быть расположены перед обрабатываемым отверстием и за ним, когда требуется повышенная точность положения оси отверстия. Эти втулки называют кондукторными втулками.

Кондукторные втулки применяют в сверлильных и расточных приспособлениях. Конструкция и размеры кондукторных втулок для сверлильных приспособлений стандартизованы. Кондукторные втулки бывают постоянные, сменные и быстросменные.

На рис. 11.1 показаны, типовые стандартизованные и нормализованные конструкции кондукторных втулок. Втулки, показанные на рис. 11.1, а и б, называются постоянными, так как они запрессовываются непосредственно в крышку или стенку корпуса приспособления и удаляются только при необходимости замены в результате износа или повреждения.

При замене такой втулки необходимо временно снимать приспособление, что в условиях крупносерийного и массового производства недопустимо. Поэтому такого типа втулки используют только в качестве гнезд, в которые помещают обычно с посадкой с зазором так называемые сменные (рис. 11.1, в) или быстросменные (рис. 11.1, г) кондукторные втулки.

От проворачивания и от подъема в процессе сверления эти втулки удерживаются винтами, для которых на буртике втулки создается необходимое углубление. Для смены втулки (рис. 11.1, в)достаточно отвинтить этот винт. Для смены втулки, показанной на рис. 11.1, г, винт отвинчивать не требуется, так как втулка легко вынимается из гнезда после поворота ее на угол α, соответствующий положению сквозной выемки, имеющейся на головке втулки для свободного прохода головки винта.

Рис. 11.1. Типы кондукторных втулок

Сменные втулки снимают только при необходимости замены их новыми; быстросменные втулки часто снимают неоднократно при выполнении одной операции, состоящей из двух или даже трех переходов. Например, чтобы развернуть только что просверленное отверстие или нарезать в нем резьбу, не снимая обрабатываемую деталь с данной позиции, необходимо снять быстросменную втулку, а после окончания операции вновь поместить ее в гнездо.

На крепежный винт втулки силой трения между втулкой, инструментом и стружкой, а также давлением стружки, скапливающейся под втулкой, создается настолько большая сила, что головка винта отрывается. Для предотвращения этого втулку иногда крепят двумя винтами и специальной планкой (рис. 11.1, д и ё).С этой же целью сменные втулки иногда удерживаются специальным буртиком, находящимся на торце постоянной втулки гнезда (рис. 11.1, ж). В этих случаях снятие быстросменной втулки производится так же поворотом ее на угол α до совмещения лыски на головке этой втулки с сегментным буртиком гнезда.

Неподвижность постоянной втулки в корпусе приспособления обеспечивается посадкой с натягом. Расстояние между обрабатываемой деталью и торцом кондукторной втулки обычно выполняется в пределах (0,35÷1,00) d, где d — диаметр отверстия во втулке.

Допуски на диаметр отверстия для прохода сверл и зенкеров устанавливают по посадке F8, а для разверток - по посадке G7 в системе вала. При точности расположения оси отверстия 0,05 мм и выше допуск на диаметр отверстия для прохода сверл назначают по посадке Н7.

Изготовляются кондукторные втулки из обычных высокоуглеродистых сталей У10А, У12А с последующей закалкой до твердости HRC 56—64, из малоуглеродистых сталей 20 с последующей цементацией на глубину 0,8—1,2 мм и закалкой до HRC 56—60 и из легированных сталей типа ХГ с закалкой до HRС 56—60. Ориентировочный срок службы таких втулок примерно 15 000 сверлений.

Практически не всегда можно применять втулки нормальных размеров. Так, например, при сверлении отверстия, расположенного в глубине или на криволинейной поверхности детали, нормальную втулку подвести к месту сверления на необходимое расстояние трудно. В этих случаях пользуются специальными втулками. Специальными втулками также пользуются иногда при сверлении и обработке торцов, цековке отверстия в одном и том же приспособлении в случае, если диаметр зенкера для обработки торцов больше диаметра отверстия в гнезде. Однако в крупносерийном и массовом производстве обработку отверстий часто производят при откинутой кондукторной втулке вместе с кондукторной плитой, в которой укреплена втулка. Иногда кондукторные втулки помещают непосредственно в литом или сварном корпусе приспособления. Этим достигается высокая точность обработки в таком приспособлении, так как точность в этом случае зависит только от точности изготовления втулок и от точности обработки отверстий для них. Однако для упрощения и удешевления процесса изготовления приспособления плиту целесообразнее изготовлять отдельно от корпуса и прикреплять ее к корпусу винтами. Чтобы в этом случае обеспечить точное и неизменное положение плиты на корпусе, в дополнение к винтам применяют установочные контрольные штифты. Такие плиты называются постоянными.

Постоянные плиты иногда создают неудобства при установке и снятии обрабатываемых деталей. Поэтому часто вместо постоянных плит применяют шарнирные (откидные) плиты. На одном конце такой плиты сверлят отверстие для оси, относительно которой плита может быть повернута в положение, обеспечивающее легкий доступ к обрабатываемой детали. Эта ось служит также опорой для кондукторной плиты. На втором конце плиты делают прорезь для откидного винта, которым плита прижимается к установочным элементам, укрепленным на корпусе вблизи откидного винта. Точность обработки деталей в приспособлениях с откидными плитами ниже точности обработки с постоянными плитами, а затраты на их изготовление выше.

В массовом и крупносерийном производстве широко применяются приспособления с подъемными кондукторными плитами, которые аналогичны подвесным и отличаются от них только тем, что они постоянно не связаны со шпинделем станка и, наоборот, постоянно связаны с корпусом приспособления. Таким образом приспособление с подъемной плитой может быть использовано на любом станке как для одношпиндельного, так и для многошпиндельного сверления. Обычно подъемные плиты характерны для быстродействующих скальчатых кондукторов.

Во многих отверстиях деталей нарезают резьбу, снимают конусные фаски на торцах, выполняют конусные или цилиндрические гнезда, например, для головок винтов и.т. п. Выполнять эти дополнительные виды обработок при наличии кондукторных плит трудно, даже если и имеются быстросменные втулки (в случаях, когда диаметр инструмента больше диаметра наружной поверхности втулки), поэтому эти виды обработки во многих случаях выделяют в самостоятельные операции и выполняют их в приспособлениях без кондукторной плиты. Такие же приспособления применяются широко для первой обработки центрального отверстия в заготовке с креплением детали с помощью самоцентрирующего зажимного механизма.

Так как в кондукторных плитах. устанавливают втулки, служащие для направления инструмента во время его работы, а от точности этого направления зависит точность обработки, то при конструировании плит необходимо предусматривать достаточную их жесткость. Толщина плиты определяется высотой кондукторной втулки и находится в пределах 15—30 мм. Для высоких втулок на плите предусматривают местные утолщения. Жесткость плиты достигается при помощи ребер, отливаемых за одно с плитой или привариваемых к ней.

При проектировании сверлильных приспособлений необходимо произвести расчет допусков по методике, изложенной в справочнике, для различных способов установки заготовок в кондукторах.