Comment faire une rainure de clavette dans un trou. Comment faire une rainure de clavette sur un tour

En règle générale, un tour est utilisé pour aléser, fileter, aléser, fraiser et percer, mais leurs capacités ne s'arrêtent pas là. Je propose d'envisager une façon de l'utiliser pour évider la rainure de clavette sur la douille. Pour ce faire, j'utilise un tour à décolleter 1K62.

Un ensemble d'outils

Pour effectuer le travail, en plus de la machine, vous aurez besoin de:

coupeur ennuyeux;
fraise à rainurer;
huile pour la lubrification.

Tout outil d'alésage peut être utilisé, bien entendu, dans les limites du diamètre du manchon. Quant à l'outil de rainurage, sa section transversale est sélectionnée pour la largeur requise de la rainure de clavette. L'huile de lubrification n'est nécessaire que lorsque vous travaillez avec du métal dur. Pour les aciers doux, à condition que des fraises de haute qualité soient utilisées, cela n'est pas nécessaire, car l'alésage et le rainurage de chanfrein ne provoquent pas de surchauffe critique, ce qui peut accélérer l'effacement du tranchant de l'outil.

Phase préparatoire

La douille est installée dans un mandrin à trois mors. Avant de ciseler, vous devez d'abord préparer son chanfrein intérieur et extérieur avec un outil à aléser. Ils sont fabriqués uniquement du côté par lequel l'outil de rainurage entrera. C'est le processus le plus simple, familier même à un tourneur amateur, il ne nécessite donc pas d'examen séparé.

Après avoir préparé les chanfreins sur la machine, vous devez régler la vitesse minimale pour empêcher la broche de défiler. Sur de nombreuses machines, le mandrin peut donner du jeu sous charge, il faut donc dans ce cas mettre une entretoise. Pour ce faire, un boulon avec un écrou d'une hauteur appropriée est placé en dessous. Lorsqu'elle est dévissée, la longueur de la butée augmente, elle est donc pressée fermement contre la cartouche, supprimant ainsi le roulement.

L'outil de rainurage est légèrement serré dans le porte-outil. Il place les bagues au centre, après quoi il est nécessaire de faire des ajustements fins. Pour ce faire, il est inséré dans le manchon, se déplaçant longitudinalement avec l'étrier le long du traîneau. La rayure qui en résulte doit courir le long de l'alésage du manchon d'un bord à l'autre. Dans la ligne de coupe, il ne devrait pas y avoir de zone sans égratignure. Si c'est le cas, c'est pour parler de la présence d'un biais. Lorsque la fraise est correctement réglée, elle doit être serrée très fermement, car la charge pendant le burinage est beaucoup plus élevée que lors d'un travail de tournage standard.

Processus de burinage

Étant donné que la douille a son propre rayon à l'intérieur, avant de commencer à mesurer la profondeur de la rainure, il est nécessaire de la couper afin d'obtenir une zone plate, qui sera le point de référence zéro. Pour ce faire, à l'aide d'un pied à coulisse, je déplace la fraise à l'intérieur du manchon le long de la glissière longitudinale, en retirant les copeaux de métal les plus fins. Après son retour à sa position d'origine, je rapproche le tranchant le long de la glissière transversale du corps de la douille de 0,1 mm. Je fais à nouveau un mouvement longitudinal le long du chariot. Je répète le processus jusqu'à ce que la gouttière perde son rayon. Dès qu'il partira, ce sera le point zéro de référence.

Maintenant, je commence à ciseler la rainure de clavette. Dans mon cas, sa profondeur devrait être de 2,6 mm. En utilisant des incréments de 0,1 mm, il faudrait 26 mouvements de fraise pour atteindre cette profondeur.

Après avoir approfondi la rainure de 2,6 mm, sans modifier le réglage sur le membre, effectuez quelques mouvements répétés de la fraise pour nettoyer le plan des petites bavures. Ensuite, le manchon est retiré de la cartouche. Sa deuxième volée est plutôt rude, mais cela se résout facilement. L'outil d'alésage est à nouveau installé dans le porte-outil et les chanfreins précis sont supprimés. Après cela, le manchon peut être utilisé conformément à sa destination.

Le ciselage sur un tour est un processus long, mais pas compliqué. Dans mon cas, le mouvement longitudinal du pied à coulisse est motorisé, donc tout se fait relativement rapidement. Il est également possible de creuser une rainure sur des machines manuelles économiques, mais dans ce cas, cela prendra beaucoup plus de temps.

Dans les conditions d'un atelier à domicile sans machines et dispositifs spéciaux, peut-être que seule la rainure de clavette dite «ferme collective» peut être réalisée: c'est lorsqu'un trou de joint est percé avec une perceuse électrique dans un engrenage ou une poulie monté sur un arbre avec un centre sur la circonférence des pièces jointes. Ensuite, une clé cylindrique est insérée dans ce trou. Mais une telle connexion de pièces n'est pas fiable - après tout, ce n'est pas sans raison qu'elle ne figure dans aucun GOST.

Pour la fabrication détaillée des rainures de clavette «GOST», j'ai développé une machine de bureau manuelle (ou, pourrait-on dire, un appareil), que j'utilise depuis plusieurs années maintenant. Je pense qu'une telle machine peut être utile, comme moi, pour des artisans à domicile, des designers amateurs, dans un atelier scolaire.

Cette raboteuse verticale manuelle est de conception similaire à une perceuse et, en principe, à une machine à rainurer.

L'ensemble de la structure est assemblé sur une base de 350x350x20 mm. Il (la base) est également un bureau sur lequel se trouve un support avec tous les nœuds nécessaires à la coupe de paeov et un pied à coulisse avec un mandrin de tour à trois mors. L'épaisseur de la base de ma machine est de 20 mm. Au début, c'était un panneau de particules (comme sur la photo), mais je l'ai ensuite remplacé par un panneau en acier de mêmes dimensions - la machine est devenue plus massive, mais aussi plus stable.

Ici, je vais faire une explication: il existe d'autres différences dans les dessins par rapport à l'image de la machine sur les photographies. Le fait est que pendant le fonctionnement, il a été révélé que certains composants et pièces seraient mieux faits un peu différemment. Et ces améliorations se reflètent dans les dessins.

1—base (plaque d'acier s20); 2 - support (acier, cercle d40); 3 - bride de support (acier); 4 - fixation de la bride à la base (vis M12, 3 pcs.) ; 5—support (acier); 6 - butée de support (vis M12); 7 - axe de la tige de levier (moitié du goujon M12 avec un écrou, 2 pièces); 8—tige de levier (bande d'acier 30×8, 2 pièces) ; 9 - liaison pivotante avec le levier (boulon M12, 2 pièces); 10 - levier (bande d'acier 30×8, 2 pièces); 11 - ressort de compression ; 12 - console; 13 - curseur (vis M12); 14—fixation (vis M12) ; 15—montage du levier sur l'axe (pistolet M12, 2 pièces); 16 - axe de la poignée (acier, cercle 18); 17 - poignée (tuyau d30x18,5); 18 - porte-outil mandrin (acier, cercle d64); 19 - coupeur; 20 - bouchon (vis M10); 21—mandrin de tour à trois mors : 22—étrier

Près d'un bord de la base, un support est fixé au moyen d'une bride - une tige en acier d'un diamètre de 40 mm et d'une hauteur de 450 mm. Une rainure longitudinale est découpée sur toute la crémaillère et une rainure est réalisée sur l'un des jeunes pour se joindre à une bride. Maintenant, il est devenu clair pour moi qu'il serait bien de rendre la crémaillère encore plus haute - jusqu'à 500 mm - c'est souvent nécessaire lorsque vous devez faire une rainure dans des pièces longues (ou hautes) (par exemple, des moyeux), alors là n'est pas assez ascenseur console. La bride est une grande rondelle étagée avec un trou de poteau central et trois trous de 12,5 mm de diamètre régulièrement espacés pour la fixation à la plaque de base. Situés de manière correspondante, mais seuls des trous filetés M12 sont également réalisés dans la table de base. Le support avec une extrémité usinée est inséré dans le trou central de la bride, et les pièces sont reliées par soudage, puis la bride est vissée à la base.

Un support et une console avec un ressort de compression entre eux sont montés sur le rack dans un ajustement coulissant.

Le support est un parallélépipède rectangle de faible hauteur par rapport aux dimensions du plan, avec un trou central pour le support et trois trous filetés M12 - deux contre-trous latéraux borgnes et un à travers l'une des extrémités. Bien sûr, les définitions de "fin" et "côté" pour un tel corps géométrique sont identiques, mais, je l'espère, ressortent clairement du dessin. La vis de blocage du support est vissée dans le trou d'extrémité et les goujons, qui servent d'axes aux tiges de levier, sont vissés dans les trous latéraux.

La console est un détail plus compliqué. Il se compose de deux cylindres creux (montage en rack et mandrin), reliés entre eux par un cavalier constitué d'un tube carré en acier de dimensions 60x60x2,5 par soudage. Dans le corps de chacun des cylindres, il y a un trou fileté M12 : dans la crémaillère - pour la vis de fixation pour l'empêcher de tourner, et dans le mandrin - pour la vis de blocage. De plus, une paire de «demi-goujons» M12 sont soudés au cylindre de la crémaillère en son milieu à partir des côtés opposés (vous pouvez également utiliser des vis avec le même filetage) - ils servent d'axes pour les leviers d'alimentation d'outils.

1—cylindre à crémaillère (cercle d80) ; 2—linteau (tuyau 60x60x2,5); 3-cylindre à mandrin (tuyau 80×64); 4—axe de levier (goupille M12, coupée en deux, 2 pièces)

Nous devons essayer d'effectuer cette opération aussi précisément que possible, afin que par la suite, pendant le fonctionnement, les leviers ne se déforment pas, que leurs trous ne se cassent pas et que les essieux eux-mêmes ne s'usent pas. Par conséquent, avant de les souder, il vaut la peine de faire quelques opérations technologiques. Tout d'abord, sur le cylindre à crémaillère, il faut fraiser (ou meuler à la lime) une paire de méplats diamétralement opposés de 20 × 20 mm. Des trous d'un diamètre de 4 mm sont percés au centre des méplats de chaque côté. Ensuite, ils sont percés à un diamètre de 6 mm avec une seule installation avec un foret de la longueur requise. Des trous axiaux de même diamètre sont également pratiqués dans les deux "demi-goujons" (vis). Après cela, un morceau de fil droit du même diamètre est inséré dans les trous du cylindre. Des «demi-goujons» sont montés sur les extrémités saillantes et sont d'abord cloués, et après avoir ajusté la position, ils sont finalement soudés au cylindre. À la fin de l'opération, un morceau de fil est assommé.

Le support sur la crémaillère à la hauteur souhaitée est fixé avec une vis de blocage et sert de support à l'ensemble du mécanisme d'alimentation de l'outil: une console avec un mandrin fixé avec un outil de coupe et un système de leviers pour son alimentation longitudinale. La console est soulevée et maintenue en position haute par un ressort. En tournant sur la crémaillère, la console retient la vis de fixation dont l'extrémité, affûtée pour le profil correspondant, coulisse dans la rainure longitudinale de la crémaillère. Les surfaces frottantes des pièces sont recouvertes d'une fine couche (comme une arme à feu) de graisse avant le travail.

Mandrin - une pièce avec laquelle l'outil ou son support est fixé dans la console. Dans mon cas, le mandrin et le porte-outil sont en acier 45 d'une seule pièce sous la forme d'un cylindre étagé avec un trou diamétral pour la fraise près de l'extrémité libre plus mince. Ici, un trou fileté M10 est percé à l'extrémité - à travers celui-ci, la fraise est fixée dans le trou du porte-outil avec la vis correspondante. Un plat est fraisé sur un cylindre de plus grand diamètre - la vis de fixation M12 repose contre lui, ce qui ne permet pas au mandrin de tourner lorsqu'un couple se produit de la fraise. La même vis empêche le mandrin de tomber du cylindre de la console. Mais ses efforts pour extraire le mandrin du cylindre pendant la course de travail peuvent ne pas suffire: pour cela, un épaulement est laissé sur le mandrin.

Les leviers et les tiges sont en feuillard d'acier d'une section de 30×8 mm. Les leviers sont placés sur l'axe du cylindre de mandrin de la console et les tiges sont sur l'axe du support. Ceux-ci et d'autres sont fixés ensemble par des boulons-axes de manière pivotante.

Entre les extrémités supérieures (libres) des leviers, l'axe de la poignée est inséré et fixé - une tige cylindrique d'un diamètre de 18 mm avec un filetage M12 sur les rainures d'extrémité. La poignée elle-même, réalisée sous la forme d'un manchon d'un diamètre de 30 × 18 mm, est posée sans serrer sur un axe graissé. La surface de la douille est moletée au préalable.

Une histoire spéciale sur le support de la machine. Extérieurement, cela ressemble à un étau de machine. Et les pièces à traiter sont fixées dans un mandrin à trois mors monté sur la plate-forme mobile supérieure de l'étrier à partir d'un tour à métaux. À l'aide de l'étrier, la pièce est alimentée par rapport à l'outil de coupe jusqu'à la profondeur de coupe. Pour l'avenir, je note que la profondeur de coupe en un seul passage est assez faible - seulement 0,2 à 0,3 mm.

L'étrier se compose d'un corps soudé et d'une table mobile. Bien qu'il y ait plusieurs éléments de la carrosserie à souder (5 pièces), ils sont assez simples - presque tous (sauf les crémaillères) - sous la forme de parallélépipèdes rectangles. Les racks sont constitués d'un angle de roulement en acier à étagères égales 40 × 40 avec une étagère verticale à demi coupée. Soit dit en passant, les traverses du corps et la traverse de la table mobile sont des supports (corps) de fraises tournantes cassées. Quiconque dispose d'une fraiseuse fabriquera facilement le corps et la plate-forme en une seule pièce à partir d'une pièce massive.

1 — support de logement (coin 40×40 avec étagère verticale coupée, 2 pcs.) ; 2—plate-forme de carrosserie (acier, tôle s7) ; 3—traversée avant (porte-outil) ; 4—traversée arrière (porte-outil) ; 5 - table mobile (acier, tôle B7) ; 6 - traverse de la table mobile (porte-couteaux) ; 7—vis mère M12 ; 8—chape gauche, droite non illustrée de manière conventionnelle (vis M12.2 pcs.) ; 9—volant avec poignée ; 10 - goupille fendue d3 ; 11 - recouvrement (tôle d'acier s3); 12—fixation de la garniture au corps (vis M4, 2 pcs.)

L'approvisionnement préliminaire en pièces de l'outil de coupe peut être effectué "manuellement", en desserrant les vis qui fixent son corps à la table de base et en déplaçant l'ensemble du support dans les rainures (trous oblongs).

Le mouvement de la plate-forme est effectué à partir de la poignée-volant par une vis mère avec un filetage régulier M12. Il n'y a pas d'écrou de matrice en tant que tel dans le mécanisme.Un trou fileté correspondant, ainsi qu'une paire de trous pilotes, est pratiqué dans la traverse sous la plate-forme. Les guides eux-mêmes sont une paire de vis M12 longues standard. Je dois dire que la table de support peut être déplacée jusqu'à 60 mm, bien que pour couper des rainures et des fentes, en règle générale, plus de 10 mm ne sont pas nécessaires.

Comme indiqué précédemment, la profondeur de coupe (avance) lors du travail sur la machine est faible. Pour accélérer la production de rainures de clavette «GOST», vous pouvez utiliser la technologie de perçage de rainures semi-circulaires «ferme collective» donnée au début de l'article, puis les affiner en une section rectangulaire à l'aide d'une machine à rainurer.

G. SPIRYAKOV. Tcheliabinsk

Les rainures de clavette (rainures) sur les arbres sont conçues pour les clavettes parallèles et segmentaires. Les rainures pour clavettes peuvent être fermées des deux côtés (aveugles), fermées d'un côté et de part en part.

Les rainures de clavette sont fabriquées de différentes manières en fonction de la configuration de la rainure de clavette et de l'arbre et de l'outil utilisé. Elles sont réalisées sur des fraiseuses horizontales ou verticales à usage général ou sur des machines spéciales.

Les rainures de clavette traversantes et ouvertes d'un côté sont réalisées par fraisage avec des fraises à disque (Fig. 22, mais).

Riz. 22. Méthodes de fraisage des rainures de clavette : mais– fraise à disque avec avance longitudinale; b– fraise en bout avec avance longitudinale; dans– fraise en bout avec avance pendulaire; g– fraise à disque avec avance verticale

Le fraisage de rainures s'effectue en une ou deux passes. Cette méthode est la plus productive et offre une précision suffisante de la largeur des rainures, mais son application est limitée par la configuration des rainures : des rainures fermées aux extrémités arrondies ne peuvent pas être réalisées de cette manière. Ces rainures sont réalisées par des fraises en bout à avance longitudinale en une ou plusieurs passes (Fig. 22, b).

Le fraisage avec une fraise en bout en une passe est effectué de telle sorte que la fraise à avance verticale passe d'abord sur toute la profondeur de la rainure, puis l'avance longitudinale est activée, avec laquelle la rainure de clavette est fraisée sur toute sa longueur. Cette méthode nécessite une machine puissante, une forte fixation de la fraise et un refroidissement abondant avec une émulsion. Du fait que la fraise travaille principalement avec la partie périphérique, dont le diamètre diminue de réaffûtage en réaffûtage, à mesure que le nombre de réaffûtages augmente, la précision d'usinage (le long de la largeur de la rainure) se détériore.

Pour obtenir des rainures précises en largeur, on utilise des fraiseuses spéciales pour rainures de clavette à «alimentation pendulaire», qui fonctionnent comme des fraises en bout à double spirale avec des arêtes de coupe frontales. Avec cette méthode, la fraise coupe à une profondeur de 0,1 à 0,3 mm et fraise la rainure sur toute la longueur, puis coupe à nouveau à la même profondeur que dans le cas précédent et fraise la rainure sur toute la longueur, mais dans le sens opposé (fig. 22, dans). C'est de là que vient le nom "alimentation pendulaire".

Cette méthode est la plus rationnelle pour la fabrication de rainures de clavette en série et en série, car la précision de la fabrication de la rainure assure l'interchangeabilité dans la rainure de clavette. De plus, comme la fraise travaille avec la partie frontale, elle sera plus durable, car la partie frontale de la fraise s'use, et non la partie périphérique de la fraise. L'inconvénient de cette méthode est la faible productivité. Il en résulte que la méthode d'alimentation pendulaire doit être utilisée dans la fabrication de rainures qui nécessitent une interchangeabilité, et la méthode de fraisage en une seule passe doit être utilisée dans les cas où il est possible d'adapter les clés à la rainure.

Les rainures pour clavettes segmentées sont réalisées par fraisage à l'aide de fraises à disque (Fig. 22, g). Les arbres à rainure de clavette peuvent être traités sur des raboteuses (rainures longues sur les raboteuses et rainures courtes sur les raboteuses transversales).

Les rainures de clavette dans les trous des bagues d'engrenages, de poulies et d'autres pièces placées sur un arbre avec une clé sont traitées en production individuelle et à petite échelle sur des machines à rainurer, en production à grande échelle et en série - sur des machines à brocher.