Методика измерения углов универсальным угломером

Универсальный угломер ЛМТ (рис.6) предназначен для измерения основных вспомогательных углов резца: переднего , главного заднего , вспомогательного заднего , главного и вспомогательного углов в плане и , угла наклона главной режущей кромки .

Угломер состоит из плиты 1 (основания, служащего основной плоскостью). На вертикальной стойке 2 перемещается устройство, состоящее из блока 3 и трех шкал с измерительными линейками 4 (ножками).

Шкальное устройство направляется по шпоночному пазу и при необходимости (после ослабления фиксатора 6) может поворачиваться вокруг оси стойки и фиксироваться в любом положении по высоте.

Измерительные ножки шкальных устройств снабжены винтами, позволяющими фиксировать требуемое положение ножей по отношению к измеряемой поверхности.

Основная плоскость угломера снабжена направляющей линейкой 5, служащей для правильной установки резца при измерении углов и .

Рис.6. Универсальный угломер ЛМТ

а – измерение углов в главной секущей плоскости;

б – измерение углов в плане;

в – измерение угла наклона главной режущей кромки

 

Для измерения переднего угла измерительная линейка шкального настраивается перпендикулярно главной режущей кроме до соприкосновения с передней поверхностью резца. При этом указатель измерительной линейки, отклоняясь влево от нуля, показывает положительное значение угла . При отрицательном значении - отсчет угла производится вправо от нуля.

Измерение главного заднего угла производится аналогично переднему. В этом случае измерительная линейка доводится до полного контакта с главной задней поверхностью. Отсчет значения угла производится вправо от нуля.

Для измерения главного и вспомогательного углов в плане и резец устанавливается на плите до соприкосновения с направляющей линейкой, а шкальное устройство поворачивается на стойке в требуемое положение до соприкосновения горизонтальной измерительной линейки, в первом случае с главной, а во втором – со вспомогательной режущей кромкой. Значения угла отсчитывается влево от нуля, а угла - вправо от нуля.

Для измерения угла наклона - главной режущей кромки шкальное устройство поворачивается на стойке в требуемое положение до соприкосновения с вершиной резца. При этом положение главной режущей кромки устанавливается параллельно вертикальной плоскости измерительного ножа. При повороте измерительной линейки до соприкосновения с главной режущей кромкой указатель фиксирует значение наклона . Отсчет угла вправо от нуля характеризуется его отрицательным значением, а влево от нуля положительным.

 

Последовательность выполнения работы и форма отчета

1. Вычертить эскиз токарного резца в изометрии и указать его элементы.

2. Дать характеристику резца (название, тип, профиль, материал, назначение и т.п.)

3. Показать исходные координаты плоскости и расположение углов резцов.

4. Заполнить протокол результатов измерений резца.

 

Форма отчета к лабораторной работе №1

«Изучение конструкции и геометрии резцов»

 

1. Эскиз исследуемого токарного резца в изометрии и его элементы

 

 

 

2. Характеристика токарного резца

 

 

3. Схема расположения измеряемых углов резца и исходных

координатных плоскостей

 

 

4. Протокол результатов измерений углов резца

 

a	g	b	d	e	a 1	j	j 1	l

 

Лабораторная работа №2

«Изучение конструкции и геометрии сверл, зенкеров и разверток»

 

Содержание лабораторной работы

1. Ознакомиться с основными типами сверл, зенкеров и разверток.

2. Изучить конструкцию, режущие элементы и углы сверл, зенкеров и разверток.

3. Произвести измерение углов сверла и занести в протокол отчета их численные значение.

4. Заэскизировать замеряемое сверло с показом основных углов ().

5. Заполнить отчет.

 

Материальное обеспечение работы

1. Стенд «Сверла, зенкеры, развертки».

2. Настольный угломер ЛМТ.

3. Сверла, зенкеры, развертки.

4. Штангенциркуль, микрометр, линейка металлическая.

5. Плакаты.

 

Методические указания

Классификация сверл

В зависимости от конструкции режущей части различают следующие типы сверл: перовые, спиральные, для глубокого сверления (пушечные), центровочные.

Рис.7 Спиральные сверла

а – с коническим хвостовиком; б – с цилиндрическим хвостовиком;

основные части: 1 – режущие кромки; 2 – ленточка; - кромка ленточки;

4 – задняя поверхность; 5 – канавка; 6 – спинка зуба; 7 – сердцевина;

8 – перемычка; 9 – передняя поверхность; 10 – задняя поверхность

 

Рис.8 Сверло для глубокого сверления (пушечное)

 

Рис.9. Центровочное сверло

 

Классификация зенкеров

В зависимости от характера выполняемой операции различают зенкеры для обработки сквозных или глухих отверстий, полученных сверлением, холодной или горячей штамповкой или отливкой (рис.10, а, б); зенковки для выполнения конических (рис.10, в) углублений; цековки для подрезки углублений, для обработки торцовых поверхностей бобышек, ступиц и т.д. (рис. 10, г).

По способу крепления зенкеры бывают хвостовые и насадные.

По конструктивным признакам они делятся на цельные, сварные и с пластинками из твердого сплава.

По роду материала режущей части зенкеры делят на:

- цельные из быстрорежущей стали;

- оснащенные пластинками из твердого сплава;

- сборные со вставными ножами из быстрорежущей стали;

- сборные со вставными ножами, оснащенными пластинками из твердого сплава.

Рис.10. Схема обработки отверстий зенкерами

а – сквозные и глухие отверстия; б – цилиндрические углубления под

головки винтов и болтов; в – конусные фаски на краях отверстий;

г – торцовые поверхности бобышек и ступиц

Наибольшее распространение получили зенкеры с коническим хвостовиком. Поэтому целью настоящей работы является изучение геометрии зенкера с коническим хвостовиком. Они изготавливаются диаметром 12-35мм, трехканавочные по ГОСТу 1676-53 служат для окончательной обработки просверленных отверстий по 8-9 квалитетам точности и подготовки шероховатости поверхности Ra 3,2 мкм отверстий под развертывание. Минимальное число зубьев – 3. Зенкеры из сталей марок У10А, У12А изготавливаю цельными, а из Р9 – сварными. Хвостовик выполняют из стали 50.

По конструкции зенкеры и сверла очень сходны, поскольку все их элементы одинаковы.

Основные отличия зенкера от сверла:

- у зенкера больше режущих кромок, что обеспечивает высокую производительность и лучшую чистоту обработки;

- отсутствуют поперечная режущая кромка, так как он не работает в сплошном материале.

Конструктивные элементы зенкера показаны на рис.11.

Канавки зенкера имеют такие размеры, при которых хорошо отводится стружка, и образуются режущие элементы зубьев.

Зенкеры позволяют получать отверстия 9 квалитета точности и шероховатостью поверхности Ra 3,2…6,3 мкм.

 

Классификация разверток

Развертывание – это процесс окончательной обработки со снятием очень тонкой стружки предварительно просверленных, расточенных резцом или обработанных зенкером отверстий. Точность обработки при развертывании находится в пределах 6…7 квалитетов точности, а шероховатость обработанной поверхности соответствует Ra 1,6 мкм. При черновом развертывании удаляется припуск в пределах 0,1…0,4 мм на диаметр, а при чистовом – 0,05…0,2 мм.

 

Рис.11 Конструктивные элементы зенкера

 

Различают машинные и ручные развертки. По конструкции хвостовика развертки могут быть с цилиндрическим и коническим хвостовиками; по форме обрабатываемого отверстия – цилиндрические и конические; по способу крепления – хвостовые и насадные. Развертки изготавливают из углеродистой, легированной и быстрорежущей сталей или оснащают пластинками из твердых сплавов Т15К6, ВК8. Число зубьев развертки 6…16. Распределение зубьев у разверток по окружности неравномерное, что обеспечивает более высокий класс шероховатости обработанной поверхности отверстия и отсутствие огранки при обработке отверстий в пластичных материалах.

Хвостовая цилиндрическая развертка (рис.12) состоит из рабочей части, шейки и хвостовика. Рабочая часть 1 включает в себя направляющий конус 8 с углом при вершине 90°заборную или режущую часть 4, калибрующую часть 5 и обратный конус 6. Заборная часть выполняет основную работу резания; угол заборного конуса составляет . Для обработки сквозных отверстий у ручных разверток ; у машинных при обработке вязких металлов , при обработке хрупких, твердых и труднообрабатываемых материалов ; у разверток, оснащенных пластинками из твердых сплавов, . Для обработки глухих отверстий в деталях из всех материалов у ручных разверток , у машинных , у твердосплавных с заточкой фаски на торце под углом 45°.

Калибрующая часть 5 служит для направления развертки в процессе резания, калибрования отверстия и является резервом для переточки развертки. Обратный конус 6 уменьшает трение развертки об обработанную поверхность и снижает величину разбивки отверстия. У ручных разверток диаметр около шейки меньше калибрующего на 0,005…0,008 мм, у машинных на 0,04…0,08 мм. Хвостовик у ручных разверток выполняется цилиндрическим с квадратным концом, у машинных разверток – коническим или цилиндрическим. Зубья режущей (заборной) части развертки затачиваются до получения наибольшей остроты; зубья на калибрующей части имеют цилиндрическую фаску шириной мм (в зависимости от диаметра развертки). Передний угол у чистовых разверток из быстрорежущей стали g = 0; у черновых g = 5…10°; у разверток твердосплавных g = 0…5°. Задний угол a на режущей и калибрующей частях разверток выбирают в пределах 6…10°.

Рис.12. Конструктивные элементы развертки

1 – рабочая часть; 2 – шейка; 3 – хвостовик; 4 – заборная (режущая) часть;

5 – калибрующая часть; 6 – обратный конус; 7 – квадрат;

8 – направляющий конус

 

На рис. 13, а приводится геометрия режущих элементов сверла.

Задний угол a измеряется в плоскости ББ. Он образован касательной к задней поверхности в рассматриваемой точке на режущей кромке и касательной в этой же точке к окружности ее вращения вокруг оси сверла. Задние углы сверла различны для различных точек режущей кромки.

В практике заточки сверл представляет так же интерес задний угол a_п, рассматриваемый в плоскости, нормальной к главной режущей кромке.

Между углами a и a_п существует зависимость, определяемая приближенной формулой:

.

Передний угол g измеряется в плоскости АА, нормальной к главной режущей кромке. Передний угол образован касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке на режущей кромке и нормалью в той же точке к поверхности вращения режущей кромки вокруг оси сверла.

На поперечной режущей кромке передний угол g - отрицательный. Угол наклона поперечной кромки y - острый угол между проекциями поперечной и режущей кромок на плоскость, перпендикулярную к оси сверла (рис. 12, б).

Угол при вершине - угол между режущими кромками. У сверл с двойной заточкой (рис.13) получаются два угла при вершине ( и ) в соответствии с режущей кромкой, расположенной по ломаной линии. Угол при обработке сталей, чугуна и твердой бронзы 116° - 118°.

Вспомогательный угол в плане - j₁ – уменьшает трение направляющих ленточек о стенки отверстия. Он равен 0°30¢-1°30¢.

Угол наклона винтовой канавки w - угол между осью сверла и касательной к винтовой линии по наружному диаметру сверла. Этот угол влияет на отвод стружки и прочность сверла. С увеличением угла w улучшается отвод стружки, но ухудшается прочность режущих кромок.

Величина угла определяют по формуле:

(1)

где D – диаметр сверла, мм; H – шаг спирали принимают (5 – 7) D, что соответствует w = 24° - 30° для сверл Æ 10-80 мм, w = 40°-45° для сверл Æ меньше 10 мм.

Рис.13 Углы сверла

а) ;

б)