книги / Процессы обработки заготовок В. А. Бахвалов. Слесарная обработка
.pdf2) сначала сверлят отверстие наибольшего диаметра на заданную чертежом глубину, а затем сверлят следующие ступени отверстия сверлами меньшего диаметра на заданную чертежом глубину (см. рис. 89, б).
Как при первом, так и при втором способе сверления сверло не уводит в сторону от теоретической оси отверстия. Однако производить контроль глубины сверления (определять протяженность ступеней отверстия) значительно легче при втором способе сверления.
Сверление глубоких отверстий (глубина отверстия в 5 раз и более превышает диаметр отверстия) спиральными сверлами
осуществляют путем сверления отверстия коротким сверлом на глубину 1–3 диаметра сверла, а затем после смены сверла сверлят отверстие на полную глубину.
Производя сверление глубокого отверстия спиральным сверлом, его периодически выводят из отверстия для удаления из отверстия и канавок сверла стружки. Длина сверла должна соответствовать глубине сверления.
Сверлить отверстие большой глубины с двух сторон не рекомендуется, так как весьма велика вероятность несовпадения осей отверстий, просверленных с двух разных сторон заготовки.
Сверление глубоких отверстий целесообразно производить с обильным охлаждением эмульсией или водными растворами.
Контрольные вопросы
1.Какие наиболее важные для процесса резания элементы имеются на режущей части спирального сверла?
2.Как выбирают сверла в зависимости от обрабатываемого материала?
3.Как сверлят отверстия глухие, неполные и под углом?
101
8. ЗЕНКЕРОВАНИЕ И РАЗВЕРТЫВАНИЕ ОТВЕРСТИЙ
8.1.Основные сведения о зенкеровании
иразвертывании
Зенкерование – это процесс обработки цилиндрических отверстий, полученных литьем, ковкой или штамповкой, реже предварительно просверленных отверстий, с целью увеличения диаметра, уменьшения шероховатости поверхности и повышения точности (уменьшения овальности, конусности).
Зенкерование может быть окончательной операцией при обработке неточных отверстий (8–10 квалитетов точности) либо промежуточной операцией перед развертыванием отверстия, поэтому после зенкерования оставляют припуск под финишную обработку разверткой.
Зенкерование обеспечивает 8–10 квалитет точности и шероховатость поверхности 2,5–5,0 мкм по параметру Ra. Под зенкерование оставляют припуск 1–2 мм.
Зенкерование обеспечивает более высокую производительность (в 2–3 раза больше, чем при сверлении) за счет большей продольной подачи.
Зенкование – это процесс обработки специальными зенкерами (зенковками и цековками) фасок у отверстий, получение конических и цилиндрических углублений для шайб, головок винтов и заклепок, а также подрезание торцов плоскостей бобышек.
Зенкование обеспечивает такую же точность обработки и шероховатость поверхности, что и зенкерование.
Развертывание – это процесс финишной обработки отверстий развертками, обеспечивающий 5–7 квалитет точности и шероховатость поверхности 0,3–2,5 мкм по параметру Ra. Точность и шероховатость поверхности при развертывании зависят от вида развертывания: получистовое, чистовое, тонкое. Припуск под получистовое развертывание составляет 0,25–0,5 мм, под чистовое развертывание – 0,05–0,15 мм, а под тонкое развертывание –
0,02–0,05 мм.
102
8.2. Инструменты и основные приемы обработки отверстий
Инструментом для зенкерования служит зенкер, который, как и сверло, закрепляют цилиндрическим или коническим хвостовиком в конусе шпинделя станка или в патроне ручной, электрической или пневматической дрели.
Зенкеру сообщают вращательное движение вокруг своей оси и поступательное движение вдоль оси.
Зенкеры имеют не менее трех зубьев и могут быть выполнены как цельными, так и насадными (рис. 90).
Рис. 90. Конструкции зенкеров: а – цельный зенкер;
б – насадной зенкер с вставными ножами; в – насадные
снапаянными режущими пластинами; г – работа зенкером
Цельные зенкеры изготавливают из инструментальной углеродистой стали У12А, инструментальной легированной стали 9ХС или из быстрорежущей стали Р9 и Р18.
Рабочую часть зенкера подвергают закалке с последующим отпуском до твердости HRC 62–64.
103
Эти зенкеры предназначены для обработки отверстий диаметром 10–40 мм.
Насадные зенкеры диаметром 40–160 мм со вставными или напаянными режущими пластинами имеют 4–6 зубьев.
Режущие пластины этих зенкеров изготавливают из быстрорежущей стали Р9 и Р18 или из твердого сплава (типа ВК и ТК).
Снятие фасок у отверстий, получение цилиндрических и конических углублений в отверстиях для базирования головок винтов, заклепок, шайб и гаек, а также подрезание торцов плоскостей бобышек, т.е. зенкование, выполняют специальными зенкерами – зенковками. Зенковки по конструкции режущей части подразделяют на цилиндрические, конические и торцовые, получившие наименование «цековки» (рис. 91).
Рис. 91. Зенковки: а – цилиндрическая; б – коническая; в – торцовая (цековка)
При ручном зенкеровании заготовок из стали, меди, латуни, дюралюминия стружку из зоны резания удаляют струей сжатого воздуха, воды или эмульсии.
104
Развертывание производят вручную или на сверлильных станках.
Развертки, соответственно, могут быть ручные (рис. 92, а) и машинные (рис. 92, б). По форме обрабатываемого отверстия ручные развертки подразделяют на цилиндрические (см. рис. 92, а) иконические(рис. 92, в).
Развертки состоят из трех основных частей: рабочей части, шейки и хвостовика (рис. 93).
Рабочая часть развертки l, на которой размещены по окружности режущие и калибрующие зубья, делится на заборную (режущую) часть, калибрующую цилиндрическую часть и обратный конус.
Рис. 92. Развертки: а – ручная цилиндрическая; б – машинная цилиндрическая; в – ручная коническая
Рис. 93. Ручная развертка
Заборная или режущая часть развертки l1, на конце которой выполнен направляющий конус под углом 45о, назначение которого состоит в снятии стружки (удалении припуска) на разверты-
105
вание и предохранении вершины режущих кромок зубьев от забоин и сколов при развертывании. Режущие кромки зубьев заборной части развертки образуют с осью ручной развертки угол при вершине 0,5–1,5о.
Калибрующая часть развертки l2 предназначена для калиб-
ровки отверстия и направления развертки при выполнении работы. Обратный конус l3 выполняют на конце калибрующей части развертки, ближней к хвостовику. Величина обратного конуса у ручных разверток составляет до 0,005 мм и служит для уменьшения трения развертки о поверхность отверстия и сохранения чис-
тоты обработки при выходе развертки из отверстия.
Шейка развертки расположена за обратным конусом и служит для выхода фрезы при фрезеровании стружечных канавок и шлифовального круга при заточке развертки.
Хвостовик ручных разверток имеет цилиндрическую фор-
му с расположенным на конце хвостовика квадратом для крепления воротка.
Ручные развертки выполняют с неравномерным распределением зубьев (шагом зубьев) по окружности.
Например, у развертки, имеющей восемь зубьев, углы между зубьями выполняют 42, 44, 46 и 48о. Такое расположение зубьев обеспечивает получение более чистой обработанной поверхности отверстия и уменьшает вероятность появления огранки.
Если бы шаг зубьев был равномерным, то при каждом повороте развертки зубья останавливались бы в одном и том же месте, что неизбежно привело бы к образованию граненой поверхности.
Развертки выполняют с прямыми и винтовыми (спиральными) канавками для отвода стружки (рис. 94).
По направлению канавок развертки подразделяют на правые (см. рис. 94, а) и левые (см. рис. 94, б).
При работе разверткой со спиральным зубом поверхность отверстия получается более чистая (меньшей шероховатости), чем при работе развертками с прямыми зубьями.
106
Однако изготовление и особенно заточка (переточка) разверток со спиральным зубом очень сложны, поэтому такие развертки применяют только при развертывании отверстий с прерывистой поверхностью (с пазами, канавками и т.п.).
Конические и цилиндрические ручные развертки изготавливают комплектами из двух или трех разверток в комплекте (рис. 95).
В комплекте из двух разверток первая развертка – получистовая, вторая развертка – чистовая. В комплекте из трех штук первая развертка – получистовая, вторая – чистовая, а третья– отделочная(финишная).
Рис. 94. Конструкции разверток: а – правая; б – левая
Рис. 95. Комплект ручных разверток
107
Конические развертки работают в более тяжелых условиях. С целью уменьшения усилия резания и лучшего удаления стружки прямозубые конические развертки на зубьях имеют поперечные прорези для деления стружки. Первая получистовая развертка может быть выполнена ступенчатой по длине рабочей части, т.е. выполненной в виде отдельных зубьев, которые дробят стружку на мелкие части. На развертке, являющейся последней в комплекте (второй или третьей), никаких канавок для дробления стружки не выполняют.
Ручные развертки применяют для развертывания отверстий диаметром от 3 до 50 мм.
Развертываниювсегдапредшествуетсверлениеилизенкерование. Под развертывание оставляют припуск (на диаметр):
–получистовое развертывание – 0,15–0,5 мм;
–чистовое развертывание – 0,05–0,15 мм;
–тонкое развертывание – 0,02–0,05 мм.
Глубина резания при развертывании определяется толщиной срезаемого слоя, равного половине припуска на диаметр. Элементы резания при развертывании приведены на рис. 96.
Рис. 96. Элементы резания при развертывании
Для осуществления операции развертывания заготовка должна быть надежно закреплена в тисках. На точность и чистоту обработанной поверхности существенное значение оказывает смазочно-
108
охлаждающая среда (СОТС). При отсутствии СОТС происходит разбивка отверстия, и оно получается неровным, шероховатым. Кроме того, при работе без СОТС велика вероятность защемления и поломки развертки. Поэтому при развертывании стальных заготовок развертку смазывают минеральным маслом, медных заготовок – эмульсией с маслом, алюминиевых – скипидаром с керосином, дюралюминиевых – сурепным маслом. Развертывание отверстия в заготовках из чугунаибронзыпроизводятвсухую(безпримененияСОТС).
При ручном развертывании следует:
–проверить величину припуска под развертывание;
–выбрать комплект разверток (по количеству разверток, их конструкции и размерам);
–осторожно установить первую развертку в отверстие и проверить ее положение угольником; убедившись в правильном положении развертки, на квадрат хвостовика развертки следует насадить вороток (рис. 97, а);
–для развертывания отверстий в труднодоступных местах заготовки 4 следует применять специальные удлинители 2 (рис. 97, б), надеваемые на квадрат развертки 1, а на квадрат удлинителя устанавливать вороток3.
Рис. 97. Приемы развертывания: а – установка развертки и воротка; б – установка развертки с удлинителем; 1 – развертка; 2 – удлинитель; 3 – вороток; 4 – заготовка
109
Отверстия диаметром 30 мм 6–7 квалитета точности обрабатывают в следующей последовательности (рис. 98):
1)сверление отверстия диаметром 28 мм (I);
2)зенкерование зенкером диаметром 29,6 мм (II);
3)развертываниеполучистовойразверткойдиаметром29,9 мм(III);
4)развертывание чистовой разверткойдиаметром30 мм(IV). При развертывании цилиндрического отверстия 5 квалитета
точности применяют комплект из трех разверток, т.е. по сравнению с описанным выше добавляется операция тонкого развертывания с припуском 0,02–0,05 мм (на диаметр).
Рис. 98. Последовательность обработки отверстия
а |
б |
в |
г |
Рис. 99. Обработка конических отверстий: а – заготовка с коническим отверстием; б– обработкаотверстияступенчатымзенкером; в– развертывание отверстия разверткой с канавками для дробления стружки; г – развертывание разверткой с гладкими режущими лезвиями
110