Обработка Отверстий Сверление Зенкерование Развертывание

Обработка отверстий сверление зенкерование развертывание

Сверление отверстий в процессе сборки необходимо, если:

требуемая точность достигается проще всего путем обработки двух или большего числа деталей в сборе; место сверления труднодоступно для обрсЧботки на станке, а отверстие небольшого диаметра может быть просверлено с помощью механизированного инструмента;

отверстие не было предусмотрено при изготовлении детали.

При сверлении отверстий диаметром до 10. 12 мм применяют переносные сверлильные устройства с различной конструкцией сверл или небольшие станки на колонках. Для сверления более крупных отверстий используют станки на фундаменте Сверление отверстий в местах, где использование станков невозможно, производится пневматическими и электрическими машинками разной мощности.

Режимы процесса сверления, точности диаметральных размеров и межосевых расстояний общеизвестны.

Зенкерование — обработка предварительно просверленных, штампованных, литых отверстий в целях придания им более правильной геометрической формы (устранение отклонения от круглости и других дефектов), достижения более высокой точности (9. 11-го квалитетов) и снижения шероховатости поверхности до Ra 1,25. 2,5 мкм. Эта обработка может быть либо окончательной, либо промежуточной (получистовой) перед развертыванием. При обработке точных отверстий диаметром менее 12 мм вместо зенкерования применяют сразу развертывание.

Характер работы зенкера подобен характеру работы сверла при рассверливании отверстия. По конструкции

и оформлению режущих кромок зенкер отличается от сверла и имеет три-четыре зуба, обеспечивающих правильное и более устойчивое положение зенкера относительно оси обрабатываемого отверстия. Зенкеры бывают цельные и насадные ( 2.40). Для экономии быстрорежущей стали их также делают со вставными ножами или с припаянными пластинами твердого сплава.

Зенкован и е — обработка зенковками цилиндрических или конических углублений и фасок под головки болтов, винтов, заклепок. В отличие от зенкеров зенковки имеют режущие зубья на торце и направляющие цапфы, которыми они вводятся в просверленное отверстие. При этом обеспечивается совпадение оси отверстия и образованного зенковкой углубления под головку винта. Крепление зенковок на сверлильных станках ничем не отличается от крепления сверл.

Развертывание — окончательная чистовая обработка отверстий, обеспечивающая высокую точность

размеров и шероховатость „ поверхности в пределах Ra 1,25. 0,16 мкм. Развертывание отверстий выполняют на сверлильных и других металлообрабатывающих станках, а также вручную при слесарной и слесарно- сборочной обработке. Ручные развертки бывают с прямым и винтовым зубом, насадные и регулируемые. На хвостовике они имеют квадратный конец для

вращения их с помощью воротка. Шаг зубьев (угловой шаг) разверток — неравномерный, что уменьшает возможность образования многогранного отверстия. Развертки, применяемые на станках, называются машинными и отличаются от ручных более короткой рабочей частью и наличием конусного хвостовика. Машинные развертки закрепляют в плавающих (качающихся) оправках или патронах, что позволяет им самоустанавливаться по оси просверленного отверстия, а также устраняет раз- ‘бивку отверстия.

Для обработки конических отверстий, чаще всего конусов Морзе, применяют конические ручные развертки комплектами из двух и трех штук ( 2.41,0). Первая развертка — черновая (обдирочная), вторая — промежуточная и третья — чистовая (окончательная).

Припуск под развертывание должен быть не более 0,05. 0,1 мм на сторону. Больший припуск может привести к быстрому затуплению заборной части развертки, повышению шероховатости поверхности отверстия и снижению точности обработки.

Приступая к развертыванию, необходимо: выбрать требуемую по размеру развертку, проверив ее марки- ровку; убедиться в отсутствии забоин и выкрошенных мест на режущих кромках; закрепить заготовку в тисках или установить ее на верстаке (плите) в положении, удобном для работы; смазать заборную часть развертки минеральным маслом и вставить ее в отверстие без перекоса; проверить угольником положение развертки относительно оси отверстия; надеть на квадрат хвостовика вороток. Затем, слегка нажимая на развертку правой рукой, левой рукой медленно вращать вороток по ходу часовой стрелки. Вороток нужно вращать медленно, плавно и без рывков. Вращение развертки в обратном направлении недопустимо, так как оно может вызвать задиры на поверхности отверстия или поломку режущих кромок развертки. Развертку необходимо периодически извлекать из отверстия для очистки ее от стружки и смазывания. Развертывание заканчивают, когда 3Д рабочей части развертки выйдет из отверг стия. Для глубоких отверстий, расположенных в труднодоступных местах, используют специальные удлинители, надевающиеся на квадрат хвостовика развертки,

В такой же последовательности производится окончательное (чистовое) развертывание.

На сверлильных станках развертывание лучше выполнять сразу после сверления и зенкерования при одной установке заготовки в тисках или приспособлении, Развертку закрепляют с помощью патрона или переходных втулок в конусе шпинделя станка. В ряде случаев для обеспечения более точного совпадения осей развертки и отверстия машинные развертки закрепляют в плавающих (качающихся) патронах. Скорость резания (частота вращения шпинделя) при развертывании должна быть в 2. 3 раза меньше, чем при сверлении сверлом такого же диаметра. Развертывание осуществляют с механической подачей, которая зависит от диаметра развертки, материала заготовки и принимается в пределах 0,5. 2,0 об/мин. В Качестве смазочно-охлаждающей жидкости для стальных и бронзовых заготовок используют раствор’ Змульсола, минеральное масло; для чугуна и алюминиевых сплавов — керосин, скипидар; для ковкого чугуна и латуни — раствор эмульсола.

Качество поверхности развернутого отверстия проверяют после тщательной протирки внешним осмотром на свет для обнаружения задиров, огранки, следов дробления. Точность отверстия определяют в зависимости от? его размера и требуемого квалитета точности калибрами-пробками, индикаторными нутромерами, а отверстия диаметром более 50 мм — микрометрическими нутромерами.

Для механизации процесса развертывания применяют электрические или пневматические сверлильные машинки с дополнительными редукторами, понижающими частоту вращения шпинделя до 30. 50 об/мин.

Смотрите также:

Слесарно.сборочные работы выполняются с помощью различных монтажных инструментов (гаечных ключей, отверток, молот-i ков) и приспособлений.

Слесарные работы завершают станочную обработку металла. Сборка и наладка механизмов и машин также относятся к слесарным работам.

§ 1. Виды слесарных работ. Современные слесарные работы стали более универсальными и охватывают различные виды производства.

Монтажно-сборочные работы складываются из рабочих операций, которые выполняются в определенной последовательности.
Слесарно-инструментальные работы.

При выполнении сборочных и слесарных работ для сборки и разборки применяют ключи гаечные двусторонние с открытым зевом, односторонние с открытым зевом.

Учебные пособия. Обработка металлов. Слесарное дело. Е.М. Муравьев. Введение.
§ 27. Разъемные соединения. § 28. Неразъемные соединения. § 29. Сборка деталей.

Слесарно.инструментальные работы. Раздел: Строительство.
§ 1. Виды слесарных работ. § 2. Требования НОТ при слесарно-инструментальных работах.

Монтажно-сборочные работы по всем видам санитарно-технических устройств выполняют комплексные бригады, а по отдельным видам
Слесарно-инструментальные работы.

При выполнении слесарно-инструмен-тальных и сборочных работ широко используются пневматические ротационные сверлильные машинки небольших размеров с угловой насадкой.

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Развертывание — это процесс чистовой обработки отверстий, обеспечивающей точность 7 —9-го квалитетов и шероховатость поверхности 7 —8-го классов. Инструмент для развертывания — развертки.

Развертывание отверстий производят на сверлильных и токарных станках или вручную Развертки, применяемые для ручного развертывания, называются ручными, а для станочного развертывания — машинными. Машинные развертки имеют более короткую рабочую часть.

По форме обрабатываемого отверстия развертки подразделяют на цилиндрические и конические. Ручные и машинные развертки состоят из трех основных частей: рабочей, шейки и хвостовика.

Рабочая часть развертки, на которой имеются расположенные по окружности зубья, в свою очередь делится на режущую, или заборную, часть, калибрующую цилиндрическую часть и обратный конус.

Режущая, или заборная, часть на конце имеет направляющий конус (скос под углом 45°), назначение которого состоит в снятии припуска на развертывание и предохранении вершины режущих кромок от забоин при развертывании.

Режущие кромки заборной части образуют с осью развертки угол при вершине 2Ф (для ручных разверток 0,5 — 1,5°, а для машинных 3-5° ).

Калибрующая часть предназначена для калибрования отверстия и направления развертки во время работы. Каждый зуб калибрующей части вдоль рабочей часта развертки заканчивается канавкой, благодаря которой образуются режущие кромки; кроме того, канавки служат для отвода стружки.

Обратный конус находится на калибрующей части ближе к хвостовику. Он служит для уменьшения грения развертки о поверхность отверстия и сохранения качества обрабатываемой поверхности при выходе развертки из отверстия.

У ручных разверток величина обратного конуса от 0,05 до 0,10 мм, а у машинных — от 0,04 до 0,3 мм.

Шейка развертки находится за обратным конусом и предназначена для выхода фрезы при фрезеровании (нарезании) на развертках зубьев, а также шлифовального круга при заточке.

Хвостовик ручных разверток имеет квадрат для воротка. Хвостовик машинных разверток диаметром от 10—12 мм выполняют цилиндрическим, более коупных разверток — коническим.

Центровые отверстия служат для установки развертки при ее изготовлении, а также при заточке и переточке зубьев.

Режущими элементами развертки являются зубья.

Зубья развертки определяются задним углом (6 —15° ; большие значения берутся для разверток больших диаметров), углом заострения (3, передним углом у (для черновых разверток от 0 до 10°. для чистовых – 0° ).

Углы заострения р и резания 5 определяют в зависимости от углов а и У.

Развертки изготовляют с равномерным и неравномерным распределением зубьев по окружности. При ручном развертывании применяют зубья с неравномерным распределением зубьев по окружности, например, у развертки, имеющей восемь зубьев, углы между зубьями будут: 42, 44, 46 и 48°. Такое распределение обеспечивает получение в отверстии более чистой поверхности, а главное ограничивает возможность образования так называемой огранки, т. е. получения отверстий не цилиндрической, а многогранной формы.

Если бы шаг развертки был равномерным, то при каждом повороте воротком развертки зубья останавливались в одном и том же месте, что неизбежно привело бы к получению волнистости (граненой) поверхности.

Машинные развертки изготовляют с равномерным распределением зубьев по окружности. Число зубьев разверток четное: 6, 8, 10 и т. д. Чем больше зубьев, чем выше качество обработки.

Ручные и машинные развертки выполняют с прямыми (прямозубые) и винтовыми (спиральные) канавками. По направлениям винтовых канавок они делятся на правые и левые.

При работе разверткой со спиральным зубом поверхность получается более чистая, чем при обработке с прямым зубом. Однако изготовление и особенно заточка разверток со спиральным зубом очень сложны, и поэтому такие развертки применяют только при развертывании отверстий, в которых имеются пазы или канавки.

Как конические, так и цилиндрические развертки изготовляют комплектами из двух или трех штук. В комплекте из двух штук одна развертка предварительная, а вторая чистовая. В комплекте из трех штук первая развертка черновая, или обдирочная, вторая получистовая и третья чистовая, придающая отверстию окончательные размеры и требуемую шероховатость.

Конические развертки работают в более тяжелых условиях, чем цилиндрические, поэтому у конических разверток на прямолинейных зубьях делают поперечные прорези для снятия стружки не всей длиной зуба, что значительно уменьшает усилия при резании. Причем поскольку черновая развертка снимает большой припуск, ее делают ступенчатой, в виде отдельных зубьев, которые при работе дробят стружку на мелкие части. На промежуточной развертке, которая снимает значительно меньшую стружку, прорези делают меньше и другого профиля. Чистовая развертка никаких струж-коломных канавок не имеет.

Ручные цилиндрические развертки применяют для развертывания отверстий диаметром от 3 до 60 мм. По степени точности они разделяются по номерам: 1,2 и 3.

Развертки машинные с цилиндрическим хвостовиком изготовляют трех типов: I, II и III. Развертки применяют для обработки отверстий 6 —8-го квалитетов. Они изготовляются диаметром 3 — 50 мм. Развертки закрепляют в самоцентрирующих патронах станков.

Развертки машинные с коническим хвостовиком типа II изготовляют диаметром от 10 до 18 мм и более короткой рабочей частью. Это развертки закрепляют непосредственно в шпинделе станка.

Развертки машинные насадные типа III изготовляют диаметром 25 — 50 мм. Этими развертками обрабатывают отверстая 5 —6-го квалитетов.

Развертки машинные с квадратной головкой изготовляют диаметром 10 — 32 мм, предназначены для обработки отверстий по 6 —7-му квалитетам, закрепляют в патронах, допускающих покачивание и самоцентрирование разверток в отверстиях.

Развертки со вставными ножами типа I (насадные) имеют то же назначение, что и предыдущие, и изготовляют их диаметром 25—100 мм.

Развертки машинные, оснащенные пластинками из твердого сплава Т15К6, служат для обработки отверстий больших диаметров с высокой скоростью и большой точностью.

Кроме рассмотренных конструкций разверток широко применяют и другие развертки, повышающие точность и качество обработки отверстий.

Раздвижные (регулируемые) развертки применяют при развертывании отверстий диаметром от 24 до 80 мм. Они допускают увеличение диаметра на 0,25 — 0,5 мм.

Регулируемые развертки получили наибольшее распространение. Они состоят из корпуса, который служит довольно долго, и изготовляются из сравнительно недорогих конструкционных сталей и вставных ножей простой формы. Ножи делают из тонких пластинок, на них расходуется небольшое количество дорогостоящего металла. Их можно переставлять или раздвигать на больший диаметр, регулируя или затачивая до нужного размера. Когда ножи стачиваются и уже не обеспечивают надежного крепления, их заменяют новыми.

Для развертывания сквозных отверстий широко применяют разжимные развертки (рис. 246,6), ножи в которых крепятся или винтами, или в точно пригнанных пазах прижимаются ко дну паза конусными выточками концевых гаек, или же винтами, разжимающими корпус.

При работе развёрткой на станке часто бывают случаи, когда при жестко закрепленной развертке ось ее не совпадает с осью обрабатываемого отверстия, и поэтому развернутое отверстие получается неправильной формы. Это происходит при неисправном станке: ось вращения шпинделя не совпадает с осью отверстия (биение шпинделя).

Для повышения качества обработки и во избежание брака при развертывании отверстой применяют качающиеся оправки.

Качающаяся оправка закрепляется в шпинделе станка коническим хвостовиком. В отверстии корпуса крепится штифтом с зазором качающаяся часть оправки, которая упирается шариком в подпятник. Благодаря такому устройству качающаяся оправка с разверткой может легко принимать положение, совпадающее с осью развертываемого отверстия.

Для получения высокой точности отверстия применяют плавающие развертки, представляющие собой пластины, вставленные в точно обработанные пазы цилиндрической оправки. Наружные ребра пластины заточены так же, как и у зуба развертки. Для обеспечения регулирования пластаны делают составными. При работе плавающими развертками не нужна точная соосность обрабатываемого отверстия и шпинделя станка и, кроме того, точное отверстие получается даже при биении шпинделя, так как пластина своими ленточками центрируется по стенкам отверстия, перемещаясь в пазу оправки в поперечном направлении. Применение рациональной конструкции разверток не только обеспечивает высокое качество работы, но и значительно повышает производительность труда.

На некоторых машиностроительных заводах при развертывании конических отверстий на конусную часть развертки ставят ограничивающее стопорное кольцо, что исключает затрату. времени на измерение.

Для уменьшения нагрузки на развертку в процессе работы увеличивают длину ее заборной части в два раза. Это позволяет отказаться от применения второй развертки и повысить производительность и точность обработки.

Широко применяют комбинированный инструмент для одновременного сверления и зен-кования отверстия.

Сверло-зенкер, сверло-зенковка, сверло-развертка, зенкер-развертка позволяют совместить две операции и получить отверстие заданной формы, квалитета и шероховатости.

Характеристика видов лезвийной обработки отверстий

На сверлильных и расточных станках для изготовления отверстий используют разные виды лезвийной обработки (Рис.1; Рис.2): сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, зенкование, цекование, снятие фасок, растачивание, нарезание резьбы и др.

Сверление. Применяют для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале заготовки спиральным сверлом. При этом диаметр обрабатываемых отверстий обычно не превышает 15 мм. Формообразование поверхностей при сверлении (Рис.1, а) осуществ­ляется двумя движениями, которые сообщаются инструменту: вращательным и поступательным. Вращение инструмента является главным движением резания Dr и кинематически воспроизводит направляющую окружность 2. Непрерывное прямолинейное движение инструмента в вертикальной плоскости является движением подачи ВSD и воспроизводит образующую 1.

За скорость главного движения резания при сверлении принимают окружную скорость точки режущей кромки инструмента, наиболее удаленной от оси сверла:

v = πdn /(60.1000) м/с,

где d – диаметр спирального сверла, мм; n – частота вращения режущего инструмента, мин.­1.

Подачей SВ, мм/об, при сверлении называют перемещение сверла в вертикальной плоскости за один его оборот.

При сверлении отверстия в сплошном материале глубина резания t, мм, равна половине диаметра сверла. Ее измеряют в плоскости, перпендикулярной направлению подачи: t = d / 2.

Просверленные отверстия имеют параметр шероховатости Ra = 5. 16 мкм и точность, соответствующую 12. 14­му квалитету. Большая сила резания, смятие (а не резание) при сверлении из-­за поперечной режущей кромки сверла, а также не жесткость сверла, его консольное закрепление приводят к тому, что даже малые неточности в заточке, отклонения от симметричности конструкции режущей части могут вызвать увод оси сверла (при глубине сверления L ≥ 5d) и «разбивку» отверстия (увеличение его диаметра по сравнению с диаметром сверла). Для спиральных сверл «разбивка» составляет 1% от диаметра сверла. Поэтому отверстия, полученные сверлением, как правило, имеют, отклонения формы в продольном и поперечном сечениях, а также отклонение расположения оси отверстия от базовых поверхностей изделия. Просверленные отверстия обычно используют для болтовых соединений либо для последующего нарезания резьбы.

Рассверливание. Вид обработки, предназначенный для увеличения диаметра ранее просверленного отверстия (Рис.2 а), спиральным сверлом большего диаметра (более 15 мм). Параметры шероховатости и точности такие же как при сверлении. Глубина резания при рассверливании:

где D – диаметр инструмента, мм; d – диаметр обрабатываемого отверстия, мм.

Зенкерование. Применяют для обработки глухих и сквозных отверстий, предварительно подготовленных сверлением либо полученных в заготовках литьем, ковкой или штамповкой (Рис.2 б). Различают черновое и чистовое зенкерование. Обработку выполняют многолезвийным инструментом – зенкером. По сравнению со сверлом зенкер имеет большее число режущих лезвий и большую жесткость. Меньшая глубина и меньшая сила резания позволяет получить отверстие более точное по геометрической форме и размерам (8. 12 квалитет точности) и шероховатость обработанной поверхности Ra = 3,2. 10 мкм.

Развертывание. Применяют для окончательной обработки цилиндрических и конических отверстий (Рис.2 в), обычно после зенкерования или растачивания. Различают следующие виды развертывания: черновое (нормальное), чистовое (точное) и тонкое. При развертывании достигается точность, соответствующая 6. 9­му квалитету, и шероховатость Ra = 0,32. 1,25 мкм. Развертывание осуществляют развертками, представляющими собой многолезвийный инструмент с четным числом режущих лезвий. Стандартные цельные машинные развертки в зависимости от их диаметра имеют 6. 14 режущих лезвий. Например, если диаметр развертки не превышает 10 мм число лезвий равно 6, у разверток диаметром 11. 19 мм число лезвий равно 8 и т.д. Большое число режущих лезвий, малые толщины среза (глубина резания t= 0,1. 0,4 мм) и наличие калибрующей части обеспечивают высокую точность обработки.

При зенкеровании и развертывании глубина резания t = (D ­ d) / 2.

Зенкование. Применяют для получения конических и цилиндрических углублений под головки винтов и болтов, в предварительно обработанных отверстиях (Рис.2 г, д). Обработку выполняют зенкерами и зенковками.

Цекование. Используют для обработки плоских поверхностей со стороны торца отверстия, которые служат опорными поверхностями под крепежные детали. Этот вид обработки обеспечивает перпендикулярность оси отверстия к опорной поверхности. Обработку осуществляют зенковкой­-подрезкой, цековкой (Рис.2 е).

Нарезание резьбы. Машинный способ (на станках) применяют для нарезания резьбы треугольного профиля всех размеров в сквозных и глухих отверстиях. Обработка осуществляется машинными или машинно­-ручными метчиками (Рис.2 ж).

Растачивание. Как правило, применяют для обработки отверстий больших размеров (более 40 мм), предварительно подготовленных сверлением либо полученных в заготовках литьем, ковкой или штамповкой, а также отверстий нестандартных размеров, для которых отсутствует осевой инструмент. Наиболее часто растачивание используют для обработки отверстий в корпусных деталях. Обработку выполняют расточными резцами с одним лезвием или многолезвийным инструментом (пластинчатые резцы и др.). Растачивание используется как предварительная обработка заготовок (параметр шероховатости Ra = 6,3. 12,5 мкм и точность по 10. 13­му квалитету) и как окончательная (параметр шероховатости Ra = 0,2. 0,8 мкм и точность по 5. 7­му квалитету).

Формообразование при растачивании осуществляется по методу следов: направляющая окружность 2 воспроизводится вращательным движением инструмента, которое является главным движением резания и определяет скорость резания v. Поступательное движение инструмента (движение подачи) воспроизводит прямую –образующую 1.

Технологическое оборудование и его назначение

На вертикально­-сверлильном станке выполняют обработку отверстий невысокой точности сверлением, рассверливанием, зенкерованием, развертыванием, зенкованием, цекованием и нарезанием резьбы.

На координатно­-расточном станке, как правило, выполняют растачивание высокоточных отверстий, центры которых строго координированы относительно базовых поверхностей заготовок, а также обработку осевым инструментом: зенкерование, развертывание, зенкование, цекование и др. Кроме того, на станке можно выполнить разметку, контроль линейных размеров обработанных поверхностей и межцентровых расстояний. Координатно-­расточной станок позволяет обрабатывать корпусные детали.

Обработка отверстий

Виды отверстий и их назначение

На вертикально-сверлильных и координатно-­расточных станках получают и обрабатывают цилиндрические, конические, резьбовые и ступенчатые отверстия (как правило, в заготовках, не являющихся телами вращения). Отверстия в деталях имеют различное служебное назначение. Их используют для соединения деталей в узлы, установки крепежных элементов (болтов, винтов, штифтов, шпилек, шайб) и т.д.

Основные узлы вертикально-сверлильного станка модели 2Н125.

На фундаментной плите 1 (Рис.3) закреплена колонна 3, на вертикальных направляющих которой установлены стол 2 и сверлильная головка 6. Стол и сверлильная головка могут перемещаться по направляющим колонны. В сверлильной головке расположен шпиндель, в котором устанавливают режущий инструмент. Коробка подач 4 и коробка скоростей 5, изменяют вертикальную подачу и частоту вращения шпинделя соответственно.

Основные узлы координатно-расточного станка модели 2Б440А.

На станине станка 1 (Рис.4) жестко закреплена стойка 2 с расточной головкой 3. По направляющим станины в продольном направлении перемещаются салазки 6, по верхней части которых в поперечном направлении движется стол 5. Стол и салазки оснащены направляющими качения. На станке имеется оптическая система отсчета перемещений стола и салазок, обеспечивающая гарантированную точность установки их координат (0,004 мм). В расточной головке расположены коробка скоростей и привод вертикальной подачи шпинделя 4.

Установка заготовок и режущих инструментов на станках

При обработке на вертикально-­сверлильных и координатно-­расточных станках заготовки устанавливают и закрепляют на столе станка с помощью универсальных или специальных приспособлений (Рис.5). Способ закрепления заготовки выбирают в зависимости от ее формы и размера.

Прижимные планки применяют при закреплении заготовок сложной формы или больших габаритных размеров в условиях единичного изготовления деталей (Рис.5 а). При обработке сквозных отверстий заготовку устанавливают на подкладки, что обеспечивает свободный выход инструмента из отверстия.

Установку на призме и закрепление струбциной (или прижимными планками) применяют при обработке отверстий на цилиндрической поверхности заготовки типа вала (Рис.5 б). Длинные заготовки (например, валы) устанавливают на две призмы. Машинные тиски используют для установки и закрепления заготовок небольших размеров с плоскими торцами (Рис.5 в). При обработке сквозных отверстий заготовку в машинных тисках устанавливают на подкладки.

Закрепление в трехкулачковом патроне применяют при обработке отверстий в торцах заготовках, имеющих цилиндрическую форму (Рис.5 г). Патрон крепят на столе станка.

На вертикально-­сверлильном станке при установке заготовки необходимо обеспечить совпадение оси вращения шпинделя с осью обрабатываемого отверстия. Это достигается совмещением вершины сверла с размеченным и накерненным центром отверстия перемещением заготовки по столу станка.

На координатно-­расточном станке для установки стола с закрепленной заготовкой в положение, при котором базовая исходная точка совпадает с осью шпинделя, применяют центроискатель, а также оптические устройства отсчета координат перемещения стола и салазок. Это обеспечивает изготовление отверстий с высокой точностью межосевых расстояний (до 0,004 мм) и высокой точностью их формы.

Способ установки режущего инструмента на вертикально­-сверлильном станке зависит от формы хвостовика и условий работы. Инструменты с коническим хвостовиком 1 устанавливают непосредственно в шпиндель 2 станка (Рис.6 а) или с помощью переходных конических втулок 3 (Рис.6 б), если размер конуса хвостовика инструмента меньше размера конического отверстия шпинделя. Инструмент с цилиндрическим хвостовиком 4 устанавливают в цанговом 5 (Рис.6 в) или кулачковом 6 (Рис.6. г) сверлильных патронах. При необходимости последовательной смены инструментов используют быстросменные патроны 7 (Рис.6 д).

Развертку закрепляют в качающемся, плавающем или самоустанавливающемся патронах, которые во время работы позволяют инструменту свободно устанавливаться по отверстию и иметь точное направление. При нарезании резьбы в сквозных отверстиях метчики крепят в быстросменном, качающемся и плавающем патронах, а в глухих отверстиях – в предохранительном патроне.

На координатно-­расточном станке режущий инструмент (сверло, зенкер и т.п.) с коническим хвостовиком 1 (Рис.7) устанавливают в шпинделе станка 2 в переходных втулках 3 (Рис.7 а, б), а с цилиндрическим хвостовиком 4 – в державке с цанговым зажимом 5 (Рис.7 в).

Расточные резцы 1 (Рис.8) на координатно­-расточном станке устанавливают в консольных державках 3, закрепленных в шпинделе 2, с наклонной (Рис.8 а) или прямой (Рис.8 б) установкой резца, а также в универсальном резцедержателе, конструкция которого позволяет осуществить механическую подачу в радиальном направлении во время вращения шпинделя.

Обработка отверстий конической формы

При помощи технологической операции развертывания могут обрабатываться и конические отверстия, которые до этого имели цилиндрическую форму или были просверлены с уступами, для чего использовались сверла разного диаметра. Выполнение предварительного отверстия с уступами в таких случаях позволяет оставлять меньший припуск для дальнейшего развертывания.

Осуществление развертывания конических отверстий практически ничем не отличается от технологической схемы обработки отверстий цилиндрической формы. Для выполнения такой технологической операции, как правило, используется черновой, промежуточный и чистовой инструмент.

Последовательность обработки конических отверстий

Для проверки результатов такого развертывания используют специальный конусный калибр. При этом проверка выполняется как по плоскости соприкосновения поверхностей сформированного отверстия и калибра, так и по глубине прохода контрольного инструмента.

Калибр конусный центровых отверстий (ККЦО)

Выполнение такой проверки проводят по следующей схеме.

22-3 Зенкерование, цекование и развертывание цилиндрических отверстий.

• На боковую поверхность конусного калибра вдоль его оси наносят несколько карандашных линий (обычно 3–4), располагая их на приблизительно одинаковом расстоянии друг от друга.
• Используя небольшой нажим, калибр вставляют в конусное отверстие в детали.
• Затем калибр проворачивают на 1/3 оборота.
• Вынув калибр, контролируют состояние нанесенных на его поверхность карандашных линий.

О том, что операция развертывания выполнена качественно, свидетельствует равномерное стирание карандашных линий на всех участках боковой поверхности калибра.

Применение ручного инструмента

Ручное зенкерование и развертывание осуществляют по схожей схеме, которая подразумевает выполнение следующих технологических операций.

• Исходя из параметров начального и конечного отверстия, выбирают инструмент для выполнения чернового и чистового развертывания.
• Заготовку надежно фиксируют в тисках, если ее габариты позволяют это выполнить. Если она отличается значительными размерами, то ее не закрепляют перед развертыванием.
• В отверстие в детали, которое предварительно было получено в процессе литья заготовки или ее сверления, вставляется инструмент для чернового развертывания.
• На хвостовик инструмента, имеющий квадратную форму поперечного сечения, надевается вороток.
• Наружная поверхность развертки и внутренняя поверхность отверстия смазываются специальной жидкостью.
• Развертку, используя вороток, начинают вращать по направлению расположения ее режущих кромок. В ходе вращения инструмента, которое следует выполнять медленно, без резких движений, на его рабочую поверхность постоянно наносят смазочный материал. Вращая развертку, необходимо аккуратно подавать ее в сторону выполнения обработки, которая заканчивается после того, как с внутренней поверхности отверстия будет полностью снят слой металла, оставленный на припуск.
• После того как черновое развертывание будет закончено, инструмент аккуратно извлекают, при этом не допускается выполнять его обратное вращение.
• В отверстие, обработанное черновой разверткой, помещают чистовой инструмент, на квадратный хвостовик которого также насаживают вороток.
• Развертку для чистовой обработки вращают по часовой стрелке, при этом осуществляют такое вращение очень плавно и аккуратно, постоянно используя смазочный материал. Величина подачи инструмента, чтобы получить отверстие с требуемыми параметрами шероховатости внутренней поверхности, должна быть минимальной.
• После завершения чистовой обработки развертку извлекают из отверстия и его геометрические параметры проверяют при помощи гладкого предельного калибра-пробки.

Приемы ручного развертывания

Используемые СОЖ

При развертывании отверстий в заготовках, изготовленных из разных материалов, можно воспользоваться следующими рекомендациями по выбору СОЖ:

• стали, относящиеся к категории углеродистых, конструкционных и инструментальных, – водный раствор мыла, эмульсия, осерненное масло, смесь масел;
• чугун – может обрабатываться без СОЖ или с использованием керосина;
• медь – эмульсия;
• алюминий – эмульсия, смесь масел, чистый керосин, смесь керосина с терпентинным маслом, сурепное масло.
• бронза – обрабатывается без использования СОЖ.

Составы СОЖ, используемых при развертывании отверстий в различных материалах

Развертывание отверстий – разновидности и особенности операции

Развертывание, которое является достаточно распространенной технологической операцией, выполняют в тех случаях, когда предварительно подготовленное отверстие в металлическом изделии необходимо довести до соответствия требуемым параметрам. К таким параметрам, в частности, относятся форма и размеры отверстия, шероховатость формирующей его поверхности.

Обработка отверстия шатуна раздвижной разверткой

Инструмент, при помощи которого развертывание выполняется вручную или с использованием сверлильного станка, получил название «развертка». Такой инструмент может быть:

• ручным и машинным – в зависимости от того, каким образом используется;
• цилиндрическим и коническим – в зависимости от собственной конфигурации и формы обрабатываемого отверстия;
• хвостовым и насадным – по способу фиксации;
• с равномерным и неравномерным расположением режущих зубьев по своей окружности для формирования обрабатываемых поверхностей с различной степенью шероховатости.

Типы разверток по металлу

Ручные и машинные инструменты, используемые для развертывания, имеют определенные различия в своей конструкции. Так, ручной инструмент для развертывания отличается удлиненными режущими кромками на своей рабочей части и хвостовиком квадратного сечения, при помощи которого развертка устанавливается в воротке. Конструкция машинного инструмента, позволяющего выполнять развертывание отверстий значительной глубины, отличается более короткой рабочей частью и более длинной шейкой.

При выборе развертки для обработки отверстий имеют значение следующие технические параметры:

• тип инструмента (для выполнения чернового или чистового развертывания, ручной или машинный);
• диаметр (в зависимости от геометрических параметров подвергаемого развертыванию отверстия).

Как правило, для чернового развертывания необходим припуск от одной десятой до пятнадцати сотых миллиметра, а для чистовой – от пяти сотых до одной десятой миллиметра.

Величины припусков под развертывание

Для того чтобы более подробно разобраться в том, как осуществляется развертывание, можно рассмотреть порядок осуществления такой технологической операции на конкретном примере. Чтобы получить отверстие диаметром 30 мм, сначала используют сверло диаметром 15 мм, затем рассверливают полученное отверстие до диаметра 29,8 мм. Его обрабатывают черновой разверткой с диаметром 29,95 мм, а после этого выполняют чистовую обработку, используя инструмент диаметром 30 мм, при помощи которого снимается припуск 0,05 мм.

Последовательность обработки отверстий

На то, насколько высокой точностью будет отличаться полученное при развертывании отверстие, а также на степень шероховатости его поверхности значительное влияние оказывают не только геометрические параметры используемого инструмента, но и тип смазочно-охлаждающей жидкости, применяемой при обработке. При развертывании отверстий в деталях из стали в качестве такой жидкости используют специальные эмульсии, смешанные с минеральным маслом. При обработке бронзовых и латунных деталей минеральные масла в состав СОЖ не добавляют.

Как выполняется машинное развертывание

Для того чтобы выбрать режимы выполнения машинного развертывания, можно использовать специальные таблицы. Исходными параметрами при этом являются диаметр формируемого отверстия, марка обрабатываемого материала, а также материал, из которого изготовлена развертка. К основным режимам развертывания, выполняемого машинным способом, относятся скорость выполнения резания и частота, с которой должен вращаться шпиндель оборудования.

Максимальную скорость резания, как правило, используют при обработке нормализованных сталей, минимальную – при развертывании отверстий в вязких материалах.

Некоторые нюансы машинного развертывания

Перед развертыванием машинным способом очень важно правильно подготовить оборудование. Состоит такая подготовка в следующем.

• Конус хвостовика инструмента и посадочное отверстие в шпинделе станка тщательно протираются.
• Развертка вставляется в шпиндель таким же образом, как и сверло с коническим хвостовиком.
• Обрабатываемая деталь фиксируется на рабочем столе оборудования так, чтобы ось отверстия точно совпадала с осью используемого инструмента.

Обработка отверстия на станке твердосплавной разверткой

Сам процесс развертывания, для выполнения которого используется черновой и чистовой инструмент, выполняется в следующей последовательности:

• Завершив сверление обрабатываемой заготовки, сверло в шпинделе сверлильного оборудования заменяют на черновую развертку.
• Проводят черновое развертывание.
• Черновой инструмент заменяют на чистовой и повторяют развертку отверстия.
• После чистового развертывания инструмент выводят из зоны обработки, выключают электродвигатель станка и проверяют результат работы при помощи калибра-пробки.

В отдельных случаях для чистового развертывания могут использоваться плавающие патроны или шарнирные оправки, в которых закрепляется режущий инструмент.

Сверление, зенкерование и развертывание

Сверление

Сверление. это процесс получения резанием глухих и сквоз-

ных цилиндрических отверстий в сплошном материале, осуществляемый на сверлильных и токарных станках. Если диаметр отверстия, которое требуется получить в процессе обработки, 30 мм, то для его изготовления используют два сверла. Первое, для сверления. а второе, для рассверливания.

Сверление (рассверливание) – это черновая обработка отверстий, в процессе которой обеспечивается точность в пределах 12…14 квалитетов и шероховатость мкм.

В нашей стране принята единая градация диаметров сверл, регламентируемая ГОСТ 885-77 и охватывающая практически все размеры отверстий до 80 мм, встречающиеся в деталях машин и приборов.

Выпускаются следующие разновидности сверл: спиральные, перовые, одностороннего резания (пушечные), кольцевые и комбинированные [11, 13].

Наибольшее распространение при обработке отверстий глубиной до (5…10) d получили спиральные, или винтовые сверла. Конструкция спирального сверла с коническим хвостовиком приведена на рис. 40.

Рис. 40. Конструкция спирального сверла с коническим хвостовиком

Спиральное сверло состоит из рабочей части и хвостовика. На рабочей части, в свою очередь, можно выделить режущую часть и направляющую часть. Для выбивания сверл с коническим хвостовиком из отверстия шпинделя предусмотрена лапка.

Между рабочей частью и коническим хвостовиком сверла довольно

часто имеется переходная часть сверла в виде шейки.

Спиральные сверла могут иметь цилиндрический хвостовик (при диаметре мм) или конический хвостовик (при мм).

Дата добавления: 2016-12-16 ; просмотров: 2584 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

«Сверление, зенкование, зенкерование и развертывание отверстий»

В работе слесаря по изготовлению, ремонту или сборке деталей механизмов и машин часто возникает необходимость получения в этих деталях самых различных отверстий. Для этого производят операции сверления, зенкования, зенкерования и развертывания отверстий.

Сущность данных операций заключается в том, что процесс резания (снятия слоя материала) осуществляется вращательным и поступательным движениями режущего инструмента (сверла, зенкера и т. д.) относительно своей оси. Эти движения создаются с помощью ручных (коловорот, дрель) или механизированных (электрическая дрель) приспособлений, а также станков (сверлильных, токарных и т.д.).

Сверление — это один из видов получения и обработки отверстий резанием с помощью специального инструмента — сверла.

Как и любой другой режущий инструмент, сверло работает по принципу клина. По конструкции и назначению сверла делятся на перовые, спиральные, центровочные и др. В современном производстве применяются преимущественно спиральные сверла и реже специальные виды сверл.

На направляющей части расположены 2 винтовые канавки, по которым отводится стружка в процессе сверления. Направление винтовых канавок обычно правое. Левые сверла применяются очень редко. Узкие полосочки на цилиндрической части сверла называются ленточками. Они служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия (сверла диаметром 0,25–0,5 мм выполняются без ленточек).

Режущую частьсверла образуют 2 кромки, расположенные под определенным углом друг к другу (угол при вершине). Величина угла зависит от свойств обрабатываемого материала. Для стали и чугуна средней твердости он составляет 116–118°.

Хвостовикслужит для закрепления сверла в шпинделе станка или сверлильном патроне и может быть конической или цилиндрической формы. Конический хвостовик имеет на конце лапку, которая служит упором при выталкивании сверла из гнезда.

Шейкасверла соединяет рабочую часть и хвостовик и служит для выхода абразивного круга в процессе шлифования сверла при его изготовлении. На шейке обычно проставляется марка сверла.

Изготавливаются сверла преимущественно из быстрорежущей стали или твердых спеченных сплавов марок ВК6, ВК8 и Т15К6. Из таких сплавов делается только рабочая (режущая) часть инструмента.

В процессе работы режущая кромка сверла притупляется, поэтому сверла периодически затачивают.

Сверлами производят не только сверление глухих (засверливание) и сквозных отверстий, т.е. получение этих отверстий в сплошном материале, но и рассверливание — увеличение размера (диаметра) уже полученных отверстий. Перовые сверла являются наиболее простыми по конструкции. Они применяются при обработке твердых поковок, а также ступенчатых и фасонных отверстий.

Особую группу сверл составляют центровочные сверла, предназначенные для обработки центровых отверстий. Они бывают простые, комбинированные, комбинированные с предохранительным конусом. Простые спиральные сверла отличаются от обычных спиральных сверл только меньшей длиной их рабочей части, так как ими производится сверление отверстий небольшой длины. Они применяются при обработке высокопрочных материалов, в то время как комбинированные сверла часто ломаются.

Зенкованием называется обработка верхней части отверстий в целях получения фасок ил цилиндрических углублений, например, под потайную головку винта или заклепки.

Выполняется зенкование с помощью зенковок или сверлом большего диаметра;

Зенкерование — это обработка отверстий, полученных; литьем, штамповкой или сверлением, для придания им цилиндрической формы, повышения точности и качества поверхности. Зенкерование выполняется специальными инструментами— зенкерами.

Зенкеры могут быть с режущими кромками на цилиндрической или конической поверхности (цилиндрические и конические зенкеры), а также с режущими кромками, расположенными на торце (торцовые зенкеры). Для обеспечения целостности обрабатываемого отверстия и зенкера на торце зенкера иногда делают гладкую цилиндрическую направляющую часть.

Зенкерование может быть процессом окончательной обработки или подготовительным к развертыванию. В последнем случае при зенкеровании оставляют припуск на дальнейшую обработку.

Развертывание — это чистовая обработка отверстий. По своей сущности она подобна зенкерованию, но обеспечивает более высокую точность и малую шероховатость обработки поверхности отверстий.

Инструмент для развертывания отверстий – развертка. Ручные развертки на своей хвостовой части имеют квадратный конец для вращениия их с помощью воротка. На машинных развертках хвостовик конусный.

Для обработки конических отверстий используют комплект конических разверток из трех штук: черновой (обдирочной), промежуточной и чистовой. Гладкие цилиндрические отверстия обрабатывают развертками с прямыми канавками. Если же в отверстии имеется шпоночный паз, то для его развертывания применяют инструменты со спиральными канавками.

При работе на сверлильных станках применяют различные приспособления для закрепления заготовок и режущего инструмента.

Машинные тиски — приспособление для закрепления заготовок разного профиля. Они могут иметь сменные губки для зажима деталей сложной формы.

Призмы служат для закрепления цилиндрических заготовок.

В сверлильных патронах закрепляют режущие инструменты с цилиндрическими хвостовиками.

С помощью переходных втулок устанавливают режущие инструменты, у которых размер конуса хвостовика меньше размера конуса шпинделя станка.

На сверлильных станках могут выполняться все основные операции по получению и обработке отверстий сверлением, зенкованием, зенкерованием и развертыванием.

Вертикально-сверлильные станки применяются для сверления отверстий диаметром до 75 мм. Они могут обеспечивать операции рассверливания, зенкерования, развертывания и нарезания резьбы.

Настольно-сверлильные станки используются для сверления в мелких деталях отверстий диаметром до 12 мм.

Техника безопасности при сверлении металла:

Технологические методы обработки отверстий

Обрабатывать отверстия можно со снятием или без снятия стружки. Рассмотрим методы получения отверстий лезвийным инструментом. Им ведут сверление, зенкерование, развертывание, растачивание, протягивание.

Сверление

Это технологический процесс получения сквозных или глухих отверстий в заготовке лезвийным инструментом (сверлом) с вращательным главным движением резания при постоянном радиусе его траектории и подачей только вдоль оси главного движения резания (рис. 11.32, а).

Рис. 11.32. Способы обработки отверстий с применением:

а – сверла; б – зенкера; в – развертки

Сверление применяют также для рассверливания на больший диаметр уже имеющихся и получения центровочных отверстий. Просверленные отверстия не имеют правильной формы: их поперечные сечения имеют форму овала, а продольные – конуса.

Сверление обеспечивает 11–12-й квалитеты точности и шероховатость обработанной поверхности Rz = 80÷20 мкм. Диапазон используемых диаметров сверл находится в пределах от 0,15 мм до.250 мм (для пластинчатого).

Для сверления применяют сверлильные, токарные и расточные станки.

Метод сверления в сверлильном станке характеризуется неподвижным положением заготовки и вращательно-поступательным движением инструмента (см. рис. 11.32, а). При работе на токарных станках вращательное (главное) движение совершает обрабатываемая деталь, а поступательное вдоль оси отверстия (движение подачи) – сверло (см. рис. 11.5, е). При сверлении используют как стандартные сверла, имеющие две режущие кромки (рис. 11.33), так и специальные (рис. 11.34).

Рис. 11.33. Параметры стандартного сверла

Рис. 11.34. Виды специальных сверл:

а – перового; б – для глубокого сверления; в – для кольцевого сверления

Для получения отверстий более высокой точности и чистоты поверхности после сверления на том же станке выполняют зенкерование и развертывание.

Зенкерование

Это технологический способ обработки предварительно просверленных или изготовленных литьем или штамповкой отверстий для придания им более правильной геометрической формы, повышения точности и снижения шероховатости. Зенкерование осуществляют лезвийным инструментом – зенкером (рис. 11.32, б), который имеет более жесткую рабочую часть, чем сверло. Зенкеры имеют от трех до восьми зубьев. Точность отверстий находится в пределах 10–11-го квалитетов и шероховатости Ra = 10÷15 мкм.