Т образный паз в металле
ГОСТ Р 53004-2008
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФРЕЗЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ Т-ОБРАЗНЫХ ПАЗОВ
T-slot cutters. Specifications
Дата введения 2010-01-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "ВНИИИНСТРУМЕНТ" (ОАО "ВНИИИНСТРУМЕНТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 95 "Инструмент"
4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 3337:2000* "Фрезы с цилиндрическими хвостовиками и с коническими хвостовиками Морзе с резьбовым отверстием для Т-образных пазов" (ISO 3337:2000 "T-slot cutters with cylindrical shanks and Morse taper shanks having tapped hole", MOD) путем внесения дополнительных положений, фраз, ссылок, а также путем изменения отдельных структурных элементов, выделенных в тексте курсивом**.
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.
** В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделах "Предисловие", 1 "Область применения", пп.3.1.5, 3.1.6 и отмеченные знаком "**" в разделе 2 "Нормативные сслыки" приводятся обычным шрифтом; отмеченные в разделе "Предисловие" знаком "***" и остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечания изготовителя базы данных.
Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в приложении ДА.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5)
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 2020 г.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на фрезы из быстрорежущей стали для обработки Т-образных пазов по ГОСТ 1574.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.051 Государственная система обеспечения единства измерений. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм
ГОСТ 1050-88 Прокат сортовой, калиброванный со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие технические условия
Заменен. В Российской Федерации действует ГОСТ 1050-2013** "Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия".
ГОСТ 1412-85 Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки
ГОСТ 1574** Станки металлорежущие. Пазы Т-образные обработанные. Размеры
ГОСТ 2789 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
ГОСТ 2848 Конусы инструментов. Допуски. Методы и средства контроля
ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали. Технические условия
ГОСТ 9378 (ИСО 2632-1-85, 2632-2-85) Образцы шероховатости поверхности (сравнения). Общие технические условия
ГОСТ 14034 Отверстия центровые. Размеры
ГОСТ 18088 Инструмент металлорежущий, алмазный, дереворежущий, слесарно-монтажный и вспомогательный. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение
ГОСТ 19265 Прутки и полосы из быстрорежущей стали. Технические условия
ГОСТ 23726 Инструмент металлорежущий и дереворежущий. Приемка
ГОСТ 25557** (ISO 296:1991) Конусы инструментальные. Основные размеры
ГОСТ 25706 Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования
ГОСТ Р 52965** Хвостовики цилиндрические для фрез. Основные размеры
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Технические требования
3.1 Типы и основные размеры
3.1.1 Фрезы следует изготовлять типов:
1 - с нормальными зубьями;
2 - с крупными зубьями.
3.1.2 Фрезы типа 1 изготовляют исполнений:
1 - с гладким цилиндрическим хвостовиком;
2 - с цилиндрическим хвостовиком с лыской;
3 - с цилиндрическим хвостовиком с резьбой;
4 - с коническим хвостовиком Морзе.
Фрезы типа 2 изготовляют только исполнения 4 - с коническим хвостовиком Морзе.
3.1.3 Основные размеры фрез исполнений 1, 2, 3 должны соответствовать указанным на рисунке 1 и в таблице 1.
Фрезы V-образные и Т-образные
Любой металлорежущий станок не может обрабатывать заготовки без режущего инструмента. Чем шире и сложнее номенклатура обрабатываемых изделий, тем большее число оснастки может потребоваться в работе. Особенно широк спектр необходимых принадлежностей для фрезерного оборудования. В зависимости от модели и назначения станка будут использоваться концевые или дисковые фрезы. Для решения некоторых задач потребуется использование специальных инструментов. Правильно выбрать подходящую оснастку иногда бывает очень сложно. Важную роль в этом играют не только режимы обработки, но и конструкция режущей части.
В металлообрабатывающей промышленности широкое распространение получили пазы разнообразной формы. Они используются при креплении различных изделий между собой. В зависимости от сечения, пазы подразделяют на прямоугольные, т-образные, трапецеидальные и треугольные. Для изготовления каждого из них требуется свой инструмент и технология обработки. В простейших случаях формирование выемок ведется на горизонтально-фрезерных станках, оснащенных дисковыми фрезами. Несмотря на высокую производительность, обработка таким способом применяется только на длинных деталях.
При необходимости получить шлиц небольшой длины или сложного профиля следует использовать вертикально-фрезерное оборудование и соответствующие по геометрии фрезы: в-образные или т-образные.
Т-образные
Фреза т-образная по металлу считается классическим вариантом для получения шлицев различного назначения. Она присутствует в каталогах большинства производителей, где иногда носит название фреза грибковая по металлу. Внешний профиль оснастки напоминает форму гриба или букву «Т», что и дало общее название этому классу принадлежностей. Конструкция такого инструмента выполняется в виде диска, на боковой поверхности которого напаяны режущие лезвия из твердого сплава. Сменные пластины встречаются только на особо крупных модификациях. Для закрепления в станке используется хвостовик, выполненный заодно с телом фрезы. В зависимости от модели и размера встречаются варианты с цилиндрическим или с коническим хвостовиком.
Производители предлагают несколько типов грибковых фрез разного назначения. Наиболее распространенная прорезная фреза используется при изготовлении прямоугольных или шлицевых пазов в стальных заготовках. Ее применение аналогично обычным дисковым инструментам. Благодаря хвостовику и небольшим размерам, прорезную фрезу можно крепить на вертикально-фрезерных станках для изготовления шлицев горизонтального расположения. Режим работы характеризуется относительно невысокими нагрузками, поэтому прорезные модели отличаются простотой и длительным сроком службы.
Более сложную конструкцию имеют модели для фрезеровки т-образных пазов. Сечение такого паза повторяет вид перевернутой буквы «Т». Внутри материала ширина выемки больше, чем на выходе. Примером может служить стол любого фрезерного станка, на котором крепится обрабатываемая деталь.
Изготовить т-образный паз без использования специального инструмента невозможно. Для этих целей подходит фреза для обработки т-образных пазов.
Соседние зубья такой модели выполняются с разным направлением режущих кромок и углами заточки. Еще одной особенностью является ориентированность на обработку чугуна, для чего обеспечивается повышенная износостойкость.
Использование т-образного инструмента допускается только после предварительного изготовления основного паза, ширина которого равна размеру выходной части. Эта работа выполняется классическими концевыми или дисковыми фрезами. Снятие материала профильной фрезой т-образной формы внутри заготовки осуществляется за один или несколько проходов. Режим обработки характеризуется тяжелыми условиями. В процессе фрезерования нет возможности отвода стружки, также инструмент обычно работает на снятие двух, противоположных кромок материала. Все это приводит к повышенному нагреву и быстрому износу.
Детали трапецеидальной формы используются для получения разборных и подвижных соединений. К таковым относится, например, «ласточкин хвост». Для получения профилей такого типа нашли применение фрезы грибковые угловые. Их конструкция отличается от цилиндрических вариантов скошенной внутрь или наружу обрабатывающей поверхностью. Благодаря этому формируется требуемый угол соединения. Модели с наружным углом также применяются для выполнения фасок сразу на двух боковых гранях выемок. Режим работы угловой фрезы не позволяет использовать всю режущую кромку. Местный нагрев и неравномерные нагрузки способствуют быстрому износу.
Фасонные концевые инструменты в металлообработке используются редко, в виду высокой сложности изготовления и низкой стойкости. Некоторые производители предлагают радиусные грибковые модели, необходимые для получения галтелей. Самое широкое применение т-образные фрезы нашли в деревообработке. Здесь встречается огромное количество как прямых классических, так и фасонных модификаций, используемых для получения шлицев сложной формы и фрезерования кромок деталей.
V-образные
Фреза v-образная используется для формирования пазов, имеющих треугольную форму. Ее концевая часть выполняется в виде законченного конуса, на боковых гранях которого устанавливаются режущие лезвия. Диаметр режущей части для работ по металлу редко превышает диаметр хвостовика. В модификациях, предназначенных для обработки мягких материалов, режущая часть может иметь значительный размер. Конструкция большинства моделей сварная. В ней твердосплавная режущая часть приварена к мягкому хвостовику. Реже встречаются монолитные изделия. Обычно они нацелены на металлообработку и отличаются небольшим диаметром. Количество и размер лезвий также зависят от вида обрабатываемого материала. Многолезвийные модели предназначены для работы с твердыми материалами. Фрезы по дереву и пластику оснащаются одной или двумя режущими кромками. В большинстве вариантов предусмотрены две обрабатывающие грани. К нижним угловым, добавляются боковые вертикальные лезвия, которые позволяют формировать выемки большой глубины с вертикальными стенками.
Важнейшей характеристикой, помимо диаметра v-образного инструмента, считается угол при вершине. Именно его значение определяет наклон нижних поверхностей будущего шлица.
Например, фреза v-образная с углом 90 градусов позволяет выполнить паз, с боковыми гранями, сходящимися под прямым углом. В продаже встречаются инструменты, как с большим, так и с меньшим значением параметра.
Режимы работы v-образных моделей близки к режимам торцевых фрез. Возможность отвода стружки и работа только с одной обрабатываемой поверхностью обеспечивают сравнительно долгий срок службы. Кроме формирования пазов v-образной формы, такие инструменты широко используются при проведении гравировальных работ.
Основная область использования фрез с v-образным профилем ограничена обработкой мягких материалов. При обработке сталей и сплавов гораздо технологичнее использовать дисковые инструменты. Поэтому наибольшее число v-образных моделей представлено в каталогах деревообрабатывающего оборудования. Часто такая оснастка называется пазовой галтельной v-образной фрезой.
ГОСТы на фрезы
Для унификации требований к инструментам, разработаны государственные стандарты и на специальные фрезы. Несмотря на большое число документов, они не охватывают весь спектр имеющихся на рынке моделей. Исключение составляют стандарты на оснастку для т-образных пазов и изделий типа «ласточкин хвост».
ГОСТ 7063-72 выпущен под общим названием «Фрезы для обработки т-образных пазов». В нем рассмотрены основные характеристики, конструкция и требования к инструментам из быстрорежущей стали, используемым при обработке чугуна или стали. Диаметр рабочей части, а соответственно и наибольший размер паза, предусмотренный стандартом, лежит в диапазоне от 11 до 95 мм. Фрезы грибковые, согласно ГОСТ 7063-72, могут выпускаться с цилиндрическим или коническим хвостовиком в двух типах исполнения. Первый тип подразумевает обработку чугуна и отличается малым углом наклона режущих зубьев. Второй тип имеет укрупненные зубья, выполненные под значительным углом, и ориентирован на обработку стальных заготовок.
Зарубежные фирмы полагаются на собственные системы стандартов. В некоторых случаях применяются и обобщенные документы. Для рассматриваемых инструментов наиболее часто используется немецкий национальный стандарт DIN. Например, прорезная грибковая фреза изготавливается по стандарту DIN 850, а инструмент для т-образных пазов – DIN 851. Угловые инструменты будут выполняться на основе стандарта DIN 1833. У многих производителей использование данных документов обозначает только тип и назначение режущей части. Конкретный материал, размеры, покрытие и хвостовик следует выбирать исходя из дополнительных рекомендаций и обозначений. V-образные и иные типы специальных фрез обычно выпускаются под специфической маркировкой каждого изготовителя.
Обработка Т-Образных Пазов На Фрезерном Станке
Т-образные пазы (рис. 1) в столах фрезерных, сверлильных и других станках имеют двойное назначение. Они служат для размещения в них головок крепежных болтов, а также для выверки приспособлений на столе станка.
Такие пазы характеризуются шириной A (узкой верхней части) и Б (нижней части), общей глубиной Н, высотой В и размерами фасок α.
Т-образные пазы должны удовлетворять следующим характерным требованиям: иметь достаточно высокую точность ширины узкой части паза на всей длине и перпендикулярность ее боковых сторон к верхней базовой поверхности детали. Это обеспечивается правильной наладкой станка и соблюдением надлежащих приемов работы.
Все пазы этого вида обусловлены стандартом. Каждому номинальному размеру А соответствуют строго определенные остальные размеры паза.
Рис. 1. Общий вид т-образного паза
Фрезерование Т-образных пазов
Количество деталей в партии определяет выбор способов обработки т-образных пазов и применяемых режущих инструментов. Так, при фрезеровании единичных деталей Т-образный паз целесообразно обрабатывать на вертикально-фрезерном станке. Первоначально концевой фрезой фрезеруют прямоугольный паз шириной А и глубиной Н (см. рис. 1).
Внутреннюю часть шириной Б и высотой В (см. рис. 1) обрабатывают специальной концевой фрезой для Т-образных пазов (рис. 2). Такая фреза состоит из рабочей части 1 с элементами и геометрией дисковых пазовых фрез с разнонаправленными зубьями, конического хвостовика 3 с конусом Морзе и гладкой шлифованной цилиндрической шейки 2, диаметр которой равен ширине узкой части паза.
Рис. 2. Фреза для обработки Т-образных пазов
При обработке партии деталей с Т-образными пазами последовательность может быть иной. Прямоугольные пазы на глубину фрезеруют дисковыми трехсторонними фрезами или набором этих фрез на горизонтально-фрезерных станках, а нижнюю часть каждого паза - фрезами для Т-образных пазов на вертикально-фрезерных станках.
Последовательность, в которой выполняется фрезерование Т-образных пазов на станке рассмотрим на примере обработки двух пазов в одной детали (рис. 3, а). Первоначально концевой фрезой диаметром 14 мм фрезеруют первый прямоугольный паз шириной 14 мм и глубиной 21 мм. Затем возвращают стол с заготовкой в исходное положение, по лимбу поперечной подачи перемещают его на величину, равную шагу между пазами (в данном случае на 90 мм), и фрезеруют второй паз (рис. 3, б).
Внутреннюю часть паза шириной 24+1,5 мм и глубиной 11 мм обрабатывают специальной концевой фрезой для Т-образных пазов. В рассматриваемом примере необходимо применить фрезу диаметром 24 мм, шириной 11 мм и диаметром шейки 14 мм. При настройке станка на глубину фрезерования для этого перехода заготовку подводят к фрезе так, чтобы ее режущие кромки на торцовой части коснулись дна прямоугольного паза, обработанного на предыдущем переходе. Медленно подводя стол с заготовкой к фрезе, врезаются в нее, включают механическую продольную подачу стола и фрезеруют внутренний паз на необходимую длину.
Рис. 3. Последовательность обработки двух Т-образных пазов
Возвратив стол с заготовкой в исходное положение, поперечной подачей перемещают его на 90 мм и, убедившись, что цилиндрическая шейка фрезы оказалась точно против прямоугольной части паза, включают продольную подачу стола и фрезеруют нижнюю часть второго паза (рис. 3, в).
В Т-образных пазах предусматриваются фаски, которые обрабатывают (рис. 3, г) концевыми одноугловыми (с обратным конусом) или двух угловыми фрезами.
Для обработки Т-образных пазов подача на зуб не должна превышать 0,02 мм/зуб при скорости резания 20. 25 м/мин.
Контроль размеров Т-образных пазов производится штангенциркулями или специальными шаблонами.
Фрезерование Пазов Типа Ласточкин Хвост
В машиностроении широко применяют детали со специальными (Т-образными и типа «ласточкин хвост») пазами. Пазы типа «ласточкин хвост» (рис. 1) служат, как правило, направляющими элементами подвижных узлов, машин. Такие пазы, в частности, имеют консоли, салазки стола и серьги хоботов фрезерных станков.
Основными размерами их являются: ширина А, глубина H и углы наклона α боковых сторон к базовой поверхности детали. В зависимости от способа регулирования зазоров в подвижных соединениях пазов типа «ласточкин хвост» их боковые стороны могут располагаться параллельно в продольном направлении либо одна из них с некоторым углом уклона, равным 100 (на длине 100 мм ширина паза изменяется на 1 мм), к другой стороне.
Особыми требованиями, предъявляемыми к точности фрезерования пазов типа ласточкин хвост, являются:
- обеспечение одинаковых углов α;
- неизменная глубина паза по всей длине детали;
- параллельность к боковым сторонам ее согласно техническим условиям рабочего чертежа.
Эти требования могут быть выдержаны правильным выбором режима резания, режущих инструментов, выверкой заготовки на станке.
Рис. 1. Специальный паз типа ласточкин хвост
Фрезерование паза типа ласточкин хвост на станке
Обычно фрезерование паза ласточкин хвост является завершающей операцией фрезерной обработки детали. Закрепление заготовки в зависимости от ее размеров и формы производится в станочных тисках, непосредственно на столе фрезерного станка прихватами или прижимами с обязательной выверкой по верхней и боковой сторонам с помощью рейсмаса, угольников или индикатора относительно направления подачи стола.
В качестве режущих инструментов для фрезерования таких пазов служат одноугловые дисковые или концевые фрезы с углом профиля между режущими кромками, равным углу профиля паза α.
Обработка паза ласточкин хвост на вертикально-фрезерном станке производится в следующей последовательности. Вначале концевой фрезой фрезеруется прямоугольный паз шириной В и глубиной H (рис. 2, а). Затем концевой одноугловой фрезой для обработки паза ласточкин хвост поочередно обрабатывают боковые стороны (рис. 2, б и в), выдерживая размер А.
Рис. 2. Последовательность фрезерования паза типа ласточкин хвост
Фрезерование боковых сторон пазов, у которых одна из них расположена под уклоном к другой в продольном направлении, осуществляется с помощью поворотных приспособлений. При универсальных работах для этой цели обычно используются поворотные станочные тиски или круглые поворотные столы. В этом случае после обработки одной боковой стороны угловой фрезой заготовку, не раскрепляя, поворачивают с помощью приспособления на требуемый угол уклона и аналогично выполняют фрезерование другой стороны.
Если при фрезеровании таких пазов заготовка закрепляется на столе универсально-фрезерного станка, то для фрезерования второй стороны стол станка поворачивают на величину угла уклона.
Учитывая тяжелые условия резания при фрезеровании пазов типа «ласточкин хвост» угловыми фрезами, подачу для них несколько занижают: при обработке стали она не должна превышать 0,05 мм/зуб, при обработке чугуна - 0,15 мм/зуб. Скорость резания принимают в пределах 20. 25 м/мин.
Измерение линейных размеров паза выполняют штангенциркулями, угловых - шаблонами от базовой поверхности детали. Размер ширины паза обычно задается на чертеже расстоянием в (рис. 3) между двумя калиброванными цилиндрическими роликами диаметром d.
Располагая ролики в различных местах паза, можно проверить его ширину по всей длине, а также определить величину уклона боковых сторон.
Т-образные пазы
Т-образные станочные пазы, номинальный размер которых составляет от 10 до 54 миллиметров, выполняемые согласно такому нормативному документу, как ГОСТ 1574-62, в современном машиностроении находят очень широкое применение. Что касается размеров этих пазов, то они обязательно должны соответствовать указанному выше стандарту.
Как правило, Т-образные обработанные прямые пазы выполняются на специализированном промышленном оборудовании в таких деталях, как столы, а также плиты, предназначенные для закрепления на них различных приспособлений, которые должны перемещаться в линейном направлении. Кроме того, во многих случаях эти пазы используются для того, чтобы линейно фиксировать обрабатываемые детали. В Т-образных пазах чаще всего располагаются болты со специальными головками.
Т-образные обработанные кольцевые пазы обычно выполняются в таких деталях, как поворотные столы и плиты. Они предназначаются для того, чтобы закреплять в них различные приспособления, предназначенные для кругового перемещения в процессе функционирования оборудования.
Установка приспособления на станке
Для того чтобы надежно закрепить на поверхности рабочего стола приспособление, в самом основании его корпуса наличествуют пазы, имеющие специальный профиль. В них вставляются крепежные болты, которые в Т-образных пазах стола удерживаются своими головками.
Что касается такого аспекта, как то количество крепежных болтов, которое необходимо для того, чтобы произвести крепление заготовки, то оно подбирается в зависимости от конкретных условий ее обработки.
Как показывает практика, в подавляющем большинстве случаев вполне можно использовать или четыре, или даже два крепежных болта. Такого их количества вполне достаточно для того, чтобы были соблюдены все требования технологического процесса.
Достаточно часто случается так, что приспособление необходимо разместить таким образом, чтобы оно занимало строго определенное положение по отношению к одной из тех осей, по которой будет перемещаться. С этой целью применяются специальные шпонки. Они при помощи резьбовых соединений закрепляются к самому приспособлению, а тогда, когда оно монтируется на рабочую поверхность стола, заводятся в Т-образные пазы.
Универсально-сборные приспособления
Система УСП (универсально-сборочных приспособлений) довольно широко используется в единичном и мелкосерийном производстве.
УСП (универсально-сборочные приспособления) в большинстве случаев компонуются на стандартизованных плитах, которые могут иметь различные размеры. При этом в них могут размещаться Т-образные пазы во взаимно перпендикулярных направлениях. Для того чтобы иметь возможность фиксировать изготовленные с высокой степенью точности узлы и элементы, используются входящие в пазы шпонки.
Поскольку в последние годы конструкции машин и механизмов стремительно развиваются, то немалое значение приобретают такие факторы, как повышение коэффициента оснащенности и сокращение сроков производства. Для того чтобы успешно решать эти задачи, требуется производить всемерную стандартизацию сборочных единиц приспособлений и деталей, а также широко использовать универсально-сборные приспособления.
Сборно-разборные приспособления были созданы в результате процесса стандартизации узлов и деталей. И в нашей стране, и за ее рубежами известно и широко применяется несколько их разновидностей. Чаще всего ими оснащаются металлорежущие станки, а используются они при единичном и мелкосерийном производстве.
Читайте также: