Инструмент

Сверление И Обработка Отверстий Зенкерование

Обработка отверстий. Сверление, зенкерование, зенкование, развертывание.

Зенкерование

Зенкерованием называется операция, связанная с обработкой предварительно просверленных, штампованных, литых или полученных другими методами отверстий с целью придания им более правильной геометрической формы (устранение отклонений от круглости и других дефектов), а также достижения более высокой, по сравнению со сверлением, точности (до 8-го квалитета) и более низкой шероховатости (до Ra 1,25). Зенкерование ведут либо на настольных сверлильных станках (при небольших диаметрах отверстий), либо на стационарном сверлильном оборудовании, устанавливаемом на фундаменте. Ручное сверлильное оборудование для зенкерования не применяется, так как оно не может обеспечить получение требуемых точности и шероховатости поверхности. К разновидностям зенкерования относятся зенкование и цекование.

Основные правила зенкерования отверстий:

сверление и зенкерование отверстий необходимо производить с одной установки детали (заготовки) на станке, т. е. меняя только обрабатывающий инструмент;

при зенкеровании необработанных отверстий в корпусных деталях особое внимание следует обращать на надежность установки и прочность закрепления детали;

необходимо точно соблюдать величину припуска на зенкерование, руководствуясь соответствующей таблицей;

зенкерование следует производить на тех же режимах, что и сверление;

необходимо соблюдать те же правила охраны труда, что и при сверлении.

Сверление

Сверление — это операция по образованию сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, выполняемая при помощи режущего инструмента — сверла. Различают сверление ручное — ручными пневматическими и электрическими сверлильными устройствами (дрелями) и сверление на сверлильных станках. Ручные сверлильные устройства используются для получения отверстий диаметром до 12 мм в материалах небольшой и средней твердости (пластмассы, цветные металлы, конструкционные стали и др.). Для сверления и обработки отверстий большего диаметра, повышения производительности труда и качества обработки используют настольные сверлильные и стационарные станки — вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные.

Одной из разновидностей сверления является рассверливание — увеличение диаметра отверстия, просверленного ранее. В качестве инструментов для рассверливания отверстий, также как и для сверления, используют сверла. Не рекомендуется рассверливать отверстия, полученные в заготовке методом литья, ковки или штамповки. Такие отверстия имеют различную твердость по поверхности отверстия из-за окалины, образующейся при литье, а также из-за неравномерной концентрации внутренних напряжений в металле на различных участках поверхности отверстий, полученных методом ковки или штамповки. Наличие мест с неравномерной и повышенной твердостью поверхности приводит к изменению радиальных нагрузок на сверло в процессе обработки отверстия, что ведет к смещению его оси, а также является причиной поломки сверла. Обработка отверстий сверлением и рассверливанием позволяет получить точность размеров обработанного отверстия до 10-го квалитета и шероховатость обработанной поверхности до Rz 80.

Обработка отверстий

После выполнения отверстий в сплошном материале производится их обработка для увеличения размеров и снижения шероховатости поверхностей, а также обработка предварительно полученных отверстий (например, литьем, продавливанием и т.п.). Обработка отверстий выполняется несколькими способами, в зависимости от того, какие параметры точности и шероховатости поверхности отверстия заданы чертежом. В соответствии с выбранным способом обработки выбирается и инструмент для ее осуществления. При обработке отверстий различают три основных вида операций: сверление, зенкерование, развертывание и их разновидности: рассверливание, зенкование, цекование.

Зенкование

Зенкование — это обработка на вершине просверленных отверстий цилиндрических или конических углублений под головки винтов и заклепок, а также фасок. Операция выполняется при помощи специального инструмента — зенковки.

Основные правила зенкования отверстий:

необходимо соблюдать правильную последовательность зенкования отверстий: вначале просверлить отверстие, а потом осуществить его зенкование;

сверление отверстия и его зенкование следует производить с одной установки заготовки (детали), сменяя только инструмент;

Урок 12 Сверление, зенкование, развёртывание отверстий

зенкование следует выполнять при ручной подаче зенковки и малой частоте вращения шпинделя (не более 100 об/мин) с применением эмульсии, глубину зенкования надо проверять штангенциркулем или линейкой станка;

22-3 Зенкерование, цекование и развертывание цилиндрических отверстий.

при зенковании отверстий цилиндрической зенковкой, когда диаметр цапфы больше диаметра отверстия, необходимо вначале просверлить отверстие по диаметру цапфы, а затем зенковать отверстие. Заключительная операция — рассверливание отверстия на заданный размер.

Цекование — это операция по зачистке торцевых поверхностей при обработке бобышек под шайбы, гайки, стопорные кольца. Операция производится с помощью специального инструмента — це- ковки, которая устанавливается на специальных оправках.

Развертывание

Развертывание — это операция по обработке ранее просверленных отверстий с высокой степенью точности (до 6-го квалитета) и малой шероховатостью (до Ra 0,63). Обработка развертыванием выполняется после предварительного сверления, рассверливания и зенкерования отверстия развертками, которые подразделяются на черновые и чистовые, ручные и машинные. Осуществляется развертывание как вручную, так и на станках, как правило, стационарных. Конструкция инструмента выбирается в зависимости от применяемого метода обработки.

Основные правила развертывания отверстий:

необходимо точно соблюдать величину припуска на развертывание, руководствуясь соответствующей таблицей;

ручное развертывание следует выполнять в два приема: вначале черновое, а затем чистовое;

в процессе развертывания отверстия в стальной заготовке необходимо обильно смазывать обрабатываемую поверхность эмульсией или минеральным маслом, чугунные заготовки следует развертывать всухую;

ручное развертывание следует осуществлять только по часовой стрелке во избежание задиров стенок отверстия стружкой;

в процессе обработки следует периодически очищать развертку от стружки;

точность обработки развернутых отверстий следует проверять калибрами: цилиндрических — проходным и непроходным; конических — по предельным рискам на калибре. Развернутое коническое отверстие допускается проверять контрольным штифтом «на карандаш»;

сверление и развертывание отверстий на сверлильном станке машинной разверткой необходимо производить с одной установки заготовки, меняя только обрабатывающий 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, обработка, отверстие, зенкерование

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: 2585 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Сверление, зенкерование, развертывание

Сверление является основным способом получения глухих и сквозных цилиндрических отверстий в сплошном материале заготовки. В качестве инструмента при сверлении используют сверло (рис. 7.15), имеющее две главные режущие кромки, пе-

Рис. 7.15. Параметры и элементы спирального сверла: / — рабочая часть; 1 — режущая часть; /2 — калибрующая часть; /3 — шейка; /4 — хвостовик; / — ленточка; 2 — режущая кромка; 3 — задняя поверхность; 4 — передняя поверхность; 5 —

реднюю кромку и две винтовые канавки, служащие для удаления стружки.

Сверла могут быть:

  • спиральными;
  • центровочными;
  • перовыми;
  • с пластинками из твердых сплавов;
  • для глубоких отверстий.

Спиральные сверла изготовляют диаметром от 0,1 до 80 мм. Рабочая часть / сверла (рис. 7.15, а) имеет две винтовые канавки. Режущая часть /, имеет два режущих зуба. У режущего зуба имеются: передняя поверхность 4 (рис. 7.15, в), задняя поверхность 3 и режущая кромка 2. Границей режущих зубьев является поперечная кромка 5. На калибрующей части /2 имеются ленточки /, которые обеспечивают направление сверла при резании. Хвостовик /4 выполняют коническим для закрепления в шпинделе станка (непосредственно или с помощью переходных втулок) или цилиндрическим (рис. 7.15, б) для закрепления в патроне. Маркировку сверла ставят на шейку /3.

Угол 2ф при вершине сверла (между режущими кромками) может иметь значения от 80° (для алюминия, баббитов, пластмасс и других мягких материалов) до 140° (для мрамора и других хрупких материалов). Для сверления стали и чугуна этот угол равен 116—118°. Угол со наклона винтовой канавки определяет величину переднего угла, его значения колеблятся от 10 (для сверления хрупких материалов) до 45° (для мягких материалов); для стали и чугуна — 30°.

При сверлении возникает «увод» сверла из-за наличия поперечной кромки, которая при работе сверла не режет, а давит на заготовку. Установлено, что до 65 % усилия подачи приходится на поперечную кромку. Для облегчения работы сверла поперечную кромку подтачивают (рис. 7.15, г); с той же целью производят двойную заточку сверл, работающих по чугуну и стали, с углом 2(р, от 75 до 80° (рис. 7.15, д). Ширину Ь задней поверхности второй заточки выбирают в пределах от 0,18/) до 0,22/) (/) — диаметр сверла). В результате двойной заточки увеличивается ширина стружки за счет ее толщины, уменьшается угол при вершине, поэтому увеличивается стойкость сверла.

Для сверления используют сверлильные и токарные станки. На сверлильных станках сверло совершает вращательное (главное) движение резания и продольное (движение подачи) вдоль оси отверстия, заготовка неподвижна. При работе на токарных станках вращательное (главное) движение совершает обрабатываемая деталь, а поступательное движение вдоль оси отверстия (движение подачи) — сверло.

READ  Чем Резать Пенопласт Для Поделок

Процесс стружкообразования при сверлении протекает в более тяжелых условиях по сравнению с точением, так как при сверлении более стеснен выход стружки и затруднен подвод смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания.

Сверление обеспечивает и шероховатость поверхности Яа = 10-^20 мкм.

Для получения отверстий более высокой точности на том же станке выполняют зенкерование и развертывание.

Зенкерование — обработка резанием стенок или входной части отверстия — производится по черным поверхностям в отливках и поковках или по просверленным отверстиям. Цель зенке-рования — получение более точных размеров отверстий и расположения поверхностей, обработка торцевой или входной части отверстия под головку винта и пр.

Резание при зенкеровании подобно одновременной работе нескольких расточных резцов, которыми в данном случае можно

Рис. 7.16. Зенкеры и зенковки: а — зенкер трехзубый хвостовой; б — зенкер четырехзубый насадной цельный; в, г, д — зенковки

считать зубья зенкера. Зенкеры (инструменты для обработки отверстий на проход) изготовляют трезубыми хвостовыми (рис. 7.16, а) диаметром от 10 до 50 мм и четырехзубыми. Четырехзубые зенкеры могут быть насадными, цельными (рис. 7.16, б) и сборными (со вставными ножами из быстрорежущей стали или с пластинками из твердых сплавов) диаметром 45—80 мм.

Зенковки (разновидность зенкеров) используют для обработки входной части отверстий под головки болтов, шпилек (рис. 7.16, в), имеют направляющую цапфу, которую изготовляют как одно целое с корпусом зенковки (в некоторых конструкциях может быть сменной). Зенковки для обработки входной части отверстия на конус (под головки винтов, заклепок) имеют угол (60, 75, 90 или 120°) при вершине конуса (рис. 7.16, г). На рис. 7.16, д показана зенковка для подрезания бобышек. Изготовляют также комбинированные зенкеры для получения ступенчатых отверстий.

Развертывание — окончательное чистовая обработка отверстий с шероховатостью поверхности Яа = 0,Зч-2 мкм. При развертывании со стенок отверстия, предварительно обработанного сверлением и зенкерованием (или только сверлением), снимается слой металла в несколько десятых миллиметра.

По форме обрабатываемого отверстия развертки делятся на цилиндрические (рис. 7.17, а) и конические (рис. 7.17, б). Раз-

Рис. 7.17. Развертки: а — цилиндрическая; б — коническая

вертки, как и зенкеры, делают хвостовыми и насадными. Рабочая часть / цилиндрической развертки состоит из режущей части /, калибрующей части /2 и обратного конуса /3. Для предупреждения огранки обрабатываемого отверстия угловой шаг зубьев разверток делают неодинаковым так, чтобы попарно противоположные зубья лежали в одной диаметральной плоскости для контроля размеров разверток. По способу применения развертки делят на машинные и ручные, по конструкции — на цельные и сборные со вставными ножами.

Сверление, рассверливание и зенкерование отверстий

Операционные припуски на обработку отверстий. Припуском на обработку деталей называется слой металла, подлежащий снятию при обработке.

Размер «припуска на обработку отверстий должен быть минимальным, но достаточным для получения правильной геометрической формы, заданных размеров и шероховатости отверстия при минимальном количестве необходимого инструмента и числе проходов. Таким образом, наивыгоднейший припуск на обработку отверстий обеспечивает соблюдение технических условий наряду с высокой производительностью и экономичностью обработки.

Минимальный размер припуска на обработку отверстий зависит от жесткости системы станок — инструмент — деталь и, главным образом, жесткости оправок и борштанг, от вида применяемого инструмента, типа отверстий и их расположения, характера выполняемой операции, размеров отверстий и корпуса.

Необходимое число проходов при обработке отверстий уменьшается с повышением жесткости оправок и борштанг, при наличии многорезцового инструмента, симметричном расположении припуска, уменьшении длины отверстия и (вылета шпинделя.

Жесткость оправок и борштанг в свою очередь повышается с применением опоры в задней стойке или люнетов.

Сверление применяется для образования отверстий в сплошном материале с точностью и шероховатостью до Rz 40. Необходимая длина режущей части сверла зависит от требуемой глубины сверления и определяется по чертежу обрабатываемой детали. При сверлении глубоких отверстий применяются удлиненные сверла.

Сверла устанавливают коническим хвостовиком в отверстие переходной втулки или удлинителя, а последние — в конус шпинделя станка. Предварительно сопрягаемые конические поверхности протирают концами или салфеткой. Сверла снимают с оправки или удлинителя с помощью клина-выколотки. Необходимо иметь в виду, что все инструменты с коническим хвостовиком могут нормально работать лишь при условии хорошего сопряжения конических поверхностей и отсутствия забоин. Для направления сверла в начале обработки применяют предварительную зацентровку отверстия коротким сверлом диаметром до 30 мм.

Режим резания при сверлении и рассверливании выбирают в зависимости от материала обрабатываемой детали, диаметра и геометрии заточки сверла, длины обрабатываемого отверстия « вылета сверла.

Подача при сверлении осуществляется посредством осевого перемещения шпинделя относительно детали, закрепленной на неподвижном столе, или перемещения стола с деталью относительно вращающегося шпинделя (сверла). Ручная подача сверла применяется при засверливании по корке, установочном перемещении до соприкосновения инструмента с деталью и при выводе инструмента из отверстия для удаления стружки. Ввиду значительных осевых усилий сверление производится с механической подачей.

При сверлении необходимо соблюдать следующие правила: не применять сверла с длиной спиральных канавок меньше глубины сверления; подводить сверло к детали лишь при его вращении; врезание осуществлять вручную, а затем включать механическую подачу; не останавливать сверло при резании, не выключив предварительно подачу сверла; при сверлении сквозных отверстий торец детали должен быть перпендикулярен оси сверла на входе и выходе.

Сверление глухих отверстий на горизонтально-расточных станках производится следующим образом. Рабочий подводит сверло до соприкосновения с деталью и замечает по круговому лимбу подачи шпинделя деление, совпадающее с нулевой риской. Затем засверливает отверстие вручную и, включив механическую подачу шпинделя, следит за поворотом кругового лимба до деления, соответствующего глубине отверстия. После этого рабочий выключает механическую подачу и выводит вручную сверло из отверстия. При рассверливании глухих отверстий рабочий вручную подводит второе сверло до касания наружного диаметра сверла к торцу детали, после чего, включив механическую подачу, отсчитывает глубину сверления по лимбу подачи шпинделя.

Сверление отверстий длиной меньше пяти диаметров сверла при нормальном вылете шпинделя производится по разметке без направления сверла. При точном расположении отверстия (отношении длины отверстия к диаметру больше 5) сверла направляются через втулки, установленные в приспособлении, или предварительно обработанные отверстия в одной из стенок детали. Если отверстие расположено на значительном расстоянии от торца шпинделя, применяется удлиненная оправка, входящая со скользящей посадкой.в направляющую втулку.

Охлаждение при сверлении осуществляется смазочно-охлаждающими жидкостями: эмульсией или керосином. Расход эмульсии должен быть 10—12 л/мин. Применение охлаждения при обработке стали позволяет увеличить скорость резания на 25—30%.

Поломка сверл может произойти вследствие выкрашивания режущих кромок, затупления, износа или повреждения кромок ленточек или поломки лапки хвостовика. Чтобы предотвратить поломку сверл от указанных причин, необходимо уменьшить скорость резания, заточить сверло, уменьшить подачу, заменить направляющую втулку с прослабленным диаметром отверстия, своевременно очищать сверло от стружки, обеспечить правильное сопряжение конических поверхностей инструмента, переходной втулки и шпинделя.

При сверлении деталей на расточных станках могут быть следующие погрешности обработки: уход сверла от заданной оси, разбивка отверстия по диаметру, неудовлетворительная шероховатость обработки или смещение оси отверстия от базовых поверхностей.

Причины увода сверла от заданной оси: продольный изгиб сверла, неплотная посадка конуса сверла в шпинделе станка, непараллельность оси шпинделя направляющим станка или неперпендикулярность поверхности детали направлению подачи сверла.

Причины разбивки отверстия при сверлении: несоосность осей хвостовика и рабочей части сверла, смещение оси заборного конуса относительно хвостовика, неравенство режущих кромок при заточке или биение оси шпинделя станка.

Неудовлетворительная шероховатость обработки отверстия сверлом и смещение оси отверстия от базовых поверхностей также являются следствием указанных выше причин, но, кроме того, зависят и от качества заточки, состояния режущих кромок и ленточки, правильности координации инструмента при установке.

Увод сверла от заданной оси можно предупредить двойной заточкой с подточкой перемычки и ленточки, предварительной засверловкой жестким укороченным сверлом, применением удлиненных направляющих втулок при сверлении отверстий в нескольких стенках, ликвидацией забоин и загрязнения конусов инструмента и шпинделя, перемещением шпинделя (а не стола) во время обработки и фрезерованием торца детали перед сверлением.

Разбивку отверстия по диаметру также можно предупредить, если соблюдать технические условия на биение рабочей части сверла относительно хвостовика (диаметр сверла до 20 мм.биение, не более 0,12 мм, диаметр 20—50 мм — 0,15 мм, диаметр свыше 50 мм — 0,18 мм), затачивать режущие кромки сверла с базой от хвостовика и контролировать равенство длин режущих кромок.

Рассверливанием называется сверление предварительно просверленного отверстия. Рассверливание применяется при обработке отверстий в сплошном материале диаметром свыше 30 мм.

Обработка больших отверстий двумя или тремя сверлами более производительна, чем одним сверлом, так как сверло большого диаметра имеет широкую поперечную кромку, которая вызывает значительные осевые усилия. В результате снижается подача и увеличивается время сверления. Три сверла применяют при обработке отверстий диаметром свыше 50 мм. При рассверливании отверстий припуск на сторону для каждого следующего сверла составляет 10—12 мм.

Зенкерование отверстий производится зенкерами для улучшения шероховатости и точности отверстий, полученных предварительным сверлением или методом отливки, ковки, штамповки. Выбор типа зенкера зависит от материала, размеров и состояния поверхностей, отверстий обрабатываемой детали, характера выполняемой операции (обработки отверстия, выточки, бобышки, ступенчатых отверстий и др.).

Средние значения припуска на диаметр, снимаемый при зенкеровании, равны: для диаметра отверстия 20 мм — 1 мм, для диаметра 30 мм — 2 мм, для диаметра 50 мм — 3 мм, для диаметра 65 мм — 4 мм, для диаметра 80 мм — 5 мм.

READ  Что сделать из аккумулятора от шуруповерта

Зенкер, являясь многолезвийным инструментом, несколько выправляет ось отверстия, полученного предварительной обработкой. Однако, если ось отверстия сильно искривлена, припуск под зенкер распределяется неравномерно и на противоположных сторонах отверстия возникает разность сил резания, которая изгибает оправку зенкера и вызывает искривление оси отверстия.после обработки зенкером. Прямолинейность оси отверстия после зенкерования можно обеспечить при условии применения жесткой короткой оправки и последовательной обработки отверстия двумя зенкерами с большим углом в плане j.

Зенкерование позволяет получить точность обрабатываемых отверстий до 11-го квалитета и шероховатость до Ra 2,5.

Охлаждение при зенкеровании аналогично и при сверлении.

Зенкерование цилиндрических и конических углублений и цекование (зачистка) торцовых поверхностей бобышек применяются для установки головок винтов впотай или для образования опорных площадок под головки винтов или шайбы.

При зенкеровании могут появиться дефекты обработки поверхностей и отверстий: задиры и глубокие риски от прилипания частиц металла к инструменту, разбивание диаметра отверстия за пределы припуска под развертку, появление дробленой поверхности и выкрашивание режущей кромки из-за вибрации зенкера. Для предупреждения этих дефектов следует смазать зенкер керосином или.индустриальным маслом, изменить геометрию заточки (угол j), уменьшить диаметр зенкера или повысить подачу до предельно допустимой по прочности инструмента.

Измерение отверстий при сверлении и зенкеровании производится штангенциркулем, штангенглубиномером или индикаторным нутромером.

Точность обработки и формы отверстия будет тем выше, чем меньше и равномернее припуск на обработку, лучше направление инструмента и инструмент имеет больше лезвий при достаточной жесткости.

СВЕРЛЕНИЕ, РАССВЕРЛИВАНИЕ, ЗЕНКЕРОВАНИЕ, РАЗВЕРТЫВАНИЕ И РАСТАЧИВАНИЕ

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

Сверление применяют для обработки глухих и сквозных отверстий цилиндрических, конических и многогранных внутренних поверхностей.

Применяют две разновидности сверления:

собственно сверление (получение отверстий в сплошном материале);

рассверливание (увеличение диаметра ранее просверленного, отлитого, пробитого при штамповке, прошитого, полученного методами электрофизической или электрохимической обработки отверстия).

Сверление и рассверливание обеспечивают точность обработки отверстий по 10. 11-му квалитетам и качество поверхности Rz 80. 20 мкм (при обработке отверстий малого диаметра в цветных металлах и сплавах до Ra 2,5 мкм). Для получения более точных отверстий применяют зенкерование и развертывание.

Зенкерование, как и рассверливание, применяют для увеличения диаметра ранее полученного цилиндрического отверстия, а также для получения конических (коническими зенкерами) и плоских (торцами зенкеров при обработке ступенечатых отверстий) поверхностей. При зенкеровании после сверления получают точность по 9. 10-му квалитетам, качество поверхности до Ra 2,5 мкм.

Развертывание применяют для окончательной (чистовой) обработки в основном цилиндрических отверстий, реже. для чистовой обработки конических и торцовых поверхностей. Точность по 6. 8-му квалитетам, качество поверхности Ra 2,50. 0,32 мкм.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ СВЕРЛ, ЗЕНКЕРОВ И РАЗВЕРТОК

Элементы режущей части наиболее распространенного спирального сверла показаны на рис. 1 а, б.

У спирального сверла два зуба, каждый из которых имеет свою вершину, главную и вспомогательную режущие кромки, свою переднюю поверхность, главную и вспомогательную задние поверхности. У сверла есть также поперечная режущая кромка (перемычка), которая позволяет сверлу обрабатывать отверстия в сплошном материале.

Геометрию спирального сверла определяют следующие углы заточки.

Передний угол в рассматриваемой точке х главной режущей кромки измеряют в плоскости I-I, нормальной к главной режущей кромке, между касательной к передней поверхности в рассматриваемой точке х и нормалью к поверхности, образованной вращением главной режущей кромки вокруг оси сверла.

сверление, обработка, отверстие, зенкерование

Задний угол измеряют в плоскости, касательной к соосному со сверлом цилиндру, на поверхности которого лежит рассматриваемая точка х главной режущей кромки, между касательной к задней поверхности в точке х режущей кромки и касательной в той же точке к окружности ее вращения вокруг оси сверла. У наружной поверхности угол gх наибольший, а угол — наименьший.

Угол при вершине сверла 2j измеряют между главными режущими кромками. Угол 2j назначают в зависимости от обрабатываемого материала: для обработки стали, твердой бронзы 2j = 116. 118°, для обработки цветных металлов и их сплавов средней твердости 2j = 130. 140°.

1 — главная режущая кромка; 2 — главная задняя поверхность; 3 — вершина зуба; 4 — вспомогательная задняя поверхность [ленточка]; 5 — вспомогательная режущая кромка; 6 — канавка; 7 — спинка зуба; 8 — передняя поверхность; 9 — перемычка (у сверла); 10 — направляющая часть (у развертки); L, lраб, , , , , , . lo.к — длина соответственно инструмента, его рабочей части, шейки, хвостовика, режущей части, калибрующей части, лапки цилиндрического участка и участка с обратной конусностью; Dr — главное движение; d — диаметр сверла; (j, j1 — главный и вспомогательный углы в плане; gх, aх — передний и задний углы в точке х; a0 — задний угол перемычки в точке О; w — угол наклона зуба; y — угол наклона перемычки; АВ — перемычка; — задний угол на ленточке; q — диаметр спинок зубьев

Угол наклона поперечной режущей кромки y измеряют между проекциями поперечной и главной режущих кромок на плоскость, перпендикулярную оси сверла.

Угол наклона винтовой канавки w измеряют по наружному диаметру. С ростом угла со увеличивают передний угол gХ1 при этом облегчается процесс резания и улучшается выход стружки. Рекомендуемые геометрические параметры сверла приведены в справочной литературе.

Вспомогательный угол в плане jх создается обратной конусностью на рабочей части сверла в пределах 0,03. 0,12 мм на 100 мм длины. Задние поверхности сверл затачивают по конической поверхности, по плоскости и по винтовой поверхности.

Элементы режущей части зенкеров и разверток показаны на рис. 1.1, в — е. Рабочая часть у зенкеров состоит из режущей части и калибрующей части — с обратной конусностью. Режущая часть наклонена к оси под углом в плане j и выполняет основную работу резания.

Спиральный зенкер имеет 3. 4 зуба, практически с такой же геометрией, как у зубьев спирального сверла.

Рабочая часть у разверток состоит из направляющего конуса длиной , режущей части длиной ip и калибрующей части длиной . Калибрующая часть у разверток состоит из двух участков: цилиндрического длиной и конического длиной 70 к с обратной конусностью. Обратную конусность делают для уменьшения трения инструмента об обработанную поверхность и уменьшения величины разбивки отверстия.

Развертка имеет 6. 12 зубьев. Углы g, aк и w у разверток обычно равны нулю.

Сверла, зенкеры и развертки изготавливают из инструментальной и быстрорежущей сталей, твердых сплавов ВК6, ВК8, ВК3М, ВК6М, ВК8В. Твердосплавные сверла широко применяют при обработке отверстий в жаропрочных и нержавеющих сталях и сплавах, титане и его сплавах, термореактивных пластмассах.

ЭЛЕМЕНТЫ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ И СРЕЗАЕМОГО СЛОЯ

Главное движение при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертывании — вращательное Dr, а движение подачи — поступательное Ds. Схемы резания при сверлении, рассверливании, зенкеровании и развертывании показаны на рис. 2. Скорость резания, м/мин или м/с, на периферии инструмента

или

где D — диаметр обработанной поверхности, мм; n — частота вращения инструмента, об/мин.

а — сверление; б — рассверливание; в — зенкерование; г — развертывание; 1 — заготовка; 2 — сверло; 3 — зенкер; 4 — развертка; D, D0 — диаметры обработанной и обрабатываемой поверхностей; Dr — главное движение; Ds — движение подачи; а, и b.толщина и длина срезаемого слоя; s — подача на один оборот; sz.подача на зуб; t — глубина резания; j — главный угол в плане

Подача s — величина перемещения инструмента вдоль оси за один оборот. Подача sz, приходящаяся на один зуб инструмента, sz = s/z (z — число зубьев инструмента).

Толщину а срезаемого слоя измеряют в направлении, перпендикулярном к главной режущей кромке инструмента, а ширину b срезаемого слоя — вдоль этой режущей кромки.

При сверлении под глубиной резания t подразумевают расстояние от обработанной поверхности до оси сверла (t = D/2), а при рассверливании, зенкеровании и развертывании — расстояние от обработанной до обрабатываемой поверхности: t = (D. D0)/2.

При сверлении осевую силу Р0 (силу подачи, Н), подсчитывают по формуле

Крутящий момент Мкр, Нм, резания при сверлении

При рассверливании, зенкеровании и развертывании на инструмент действует осевая сила (обычно незначительной величины) и крутящий момент Мкр, Нм, резания

где СР и См — постоянные коэффициенты, характеризующие обрабатываемый материал и условия его обработки; zP, уР, zM, хм, ум— показатели степеней; D мм, t, мм, и s, мм/об, — соответственно диаметр обрабатываемой поверхности, глубина резания, и подача; кР и км — общие поправочные коэффициенты, учитывающие конкретные условия обработки. Эффективная мощность, кВт, резания

где Мкр — крутящий момент резания, Нм; n — частота вращения инструмента или изделия, об/мин.

При сверлении скорость резания, м/мин или м/с,

При рассверливании, зенкеровании и развертывании

где Cv — постоянный коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и конкретные условия обработки; zv, xv, yv — показатели степеней; т — показатель относительной стойкости; kv — общий поправочный коэффициент, учитывающий конкретные условия обработки; Т — период стойкости.

Сверлильно-расточная группа станков, вторая группа по классификации ЭНИМС, состоит из двух подгрупп: сверлильной и расточной. Сверлильные станки предназначены для работы сверлами, зенкерами, развертками, метчиками и т.п., а расточные, помимо этого, в основном предназначены для работы расточными инструментами различной конструкции. В зависимости от расположения шпинделя сверлильные станки подразделяют на вертикально- и горизонтально-сверлильные, а в зависимости от количества шпинделей — на одно- и многошпиндельные. Настоль-но-сверлильные станки выпускают для сверления отверстий диаметром до 16 мм; вертикально-сверлильные и радиально-сверлиль-ные — для сверления отверстий диаметром до 100 мм. Горизонтально-сверлильные станки предназначены для получения глубоких отверстий специальными сверлами.

READ  Какие шлифмашинки лучше для обработки древесины

РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКОВ

Отверстия на сверлильных станках обрабатывают сверлами, зенкерами, развертками и метчиками. Все эти инструменты — осевые. Обработка этими инструментами осуществляется при главном вращательном движении Dr инструмента или заготовки и при одном движении подачи Ds (чаще инструмента) вдоль оси инструмента или обрабатываемой поверхности.

При обработке осевыми инструментами возможны три кинематические схемы:

главное движение и движение подачи передают инструменту. Такую схему реализуют на сверлильных, координатно-расточных, агрегатно-сверлильных и агрегатно-расточных станках. При этой схеме имеет место увод оси инструмента, если эта ось не совпадает с направлением подачи заготовки или инструмента;

главное движение передают заготовке, а движение подачи — заготовке или инструменту. Используют на токарных, токарно-револьверных станках и токарных автоматах. Увод оси инструмента может иметь место в этом случае только из-за неодинаковости заточки зубьев инструмента;

вращательное движение сообщается и заготовке (v3, м/мин или м/с), и инструменту (vи м/мин или м/с). Главным движением Dr в этом случае будет то, скорость которого больше (обычно это скорость вращения инструмента vи).

Скорость резания (суммарная), м/мин или м/с, определяют по формуле v = v3 vи.

Движение подачи сообщают либо инструменту, либо заготовке.

Такую схему применяют только для сверления на некоторых автоматах и специальных станках. Диаметральный размер получается более точным, чем при предыдущей схеме.

Сверла по конструкции и назначению подразделяют на спиральные, центровочные и специальные. Наиболее распространенный для сверления и рассверливания инструмент — спиральное сверло (см. рис. 1.1, а, б), состоящее из рабочей части lраб, шейки , хвостовика и лапки lл.

В рабочей части lраб различают режущую и калибрующую-направляющую части с винтовыми канавками. Шейка соединяет рабочую часть сверла с хвостовиком. Хвостовик необходим для установки сверла в шпинделе станка. Лапка служит упором при выбивании сверла из отверстия шпинделя.

Элементы рабочей части и геометрические параметры спирального сверла показаны на рис. 1.1, б. Сверло имеет две главные режущие кромки 1, образованные пересечением передних 8 и главных задних 2 поверхностей лезвия и выполняющие основную работу резания; поперечную режущую кромку 9 (перемычку) и две вспомогательные режущие кромки 5. На калибрующей (направляющей, с обратной конусностью) части сверла вдоль винтовой канавки расположены две узкие ленточки 4 (вспомогательные задние поверхности), обеспечивающие направление сверла при резании и требуемую точность и качество обрабатываемой поверхности.

Зенкеры по виду обрабатываемых отверстий подразделяют на спиральные цилиндрические (см. рис. 1.1, в, г), конические (рис. 1.3, а) и торцовые (рис. 9.3, б). Зенкеры бывают цельные с коническим хвостовиком (см. рис. 1.1, в, г) и насадные (см. рис. 1.3, б).

Спиральный цилиндрический зенкер отличается от спирального сверла главным образом большим количеством зубьев (три-четыре) и отсутствием перемычки.

Зенкерование, как было указано ранее, применяется при обработке ранее полученных отверстий и торцовых поверхностей.

Развертками, как было указано в подразд. 1.1, окончательно обрабатывают отверстия. По форме обрабатываемого отверстия различают цилиндрические (рис. 1.1, д и 1.3, в) и конические (рис. 1.3, г) развертки. Развертки имеют 6. 12 главных режущих кромок , расположенных на режущей части с направляющим конусом , вспомогательные режущие кромки расположены на калибрующей части 7К.

По конструкции закрепления развертки подразделяют на хвостовые (см. рис. 1.1, д и 1.3, в, г) и насадные (рис. 1.3, д, на котором показана машинная насадная развертка с механическим креплением режущих пластинок в ее корпусе).

Метчики применяют для нарезания внутренних резьб. Метчик (рис. 9.3, е) представляет собой винт с прорезанными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки. Рабочая часть метчика имеет режущую и калибрующую части. Профиль резьбы метчика должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы. Метчик закрепляют в специальном патроне.

У зенкеров, разверток, метчиков, как и у сверл, режущие части выполняют основную работу резания. Калибрующие части служат для направления инструмента в отверстии и обеспечивают необходимую точность и качество обрабатываемой поверхности.

В процессе работы режущие элементы осевых инструментов подвергаются истиранию по передней, главной задней и вспомогательной поверхностям с одновременным тепловым воздействием. Это приводит к износу поверхностей инструментов (рис. 9.4, а, б), контактирующих с заготовкой и срезаемым слоем. Интенсивность изнашивания площадок сверл, зенкеров и разверток зависит от режима резания, материала режущей части и заготовки, от других условий обработки.

Изнашивание быстрорежущего сверла (см. рис. 9.4, а) протекает по передней 1, главной 2 и вспомогательной 3 задним поверхностям. Наиболее интенсивное изнашивание происходит по вспомогательным задним поверхностям 3 (ленточкам), имеющим значительную поверхность трения, и по задней поверхности в районе сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок. По величине ii3, характеризующей этот износ, судят о возможности дальнейшей эксплуатации сверла.

Допустимый износ по задней поверхности h3 для разных случаев сверления приведен в справочной литературе. Например, для быстрорежущего сверла диаметром 20 мм h3 = 0,8 мм. Несоблюдение рекомендаций по допустимой величине износа сокращает срок службы инструмента: при большом износе на переточках инструмента приходится снимать мното материала, а при малом износе — делать много переточек.

Изнашивание зенкеров и разверток происходит по ленточке и задней поверхности заборной части, образуя наиболее уязвимое место инструмента (см. рис. 1.4, б). Допустимый износ устанавливается по величине h3. Для быстрорежущих зенкеров диаметром D= 10. 50 мм эта величина лежит в пределах 1. 2 мм, для твердосплавных 0,4. 0,6 мм. Износ быстрорежущих разверток не должен превышать 0,6. 0,8 мм.

1 — передняя поверхность; 2, 3, 4 — главная, вспомогательная, дополнительная задние поверхности; K1, К2 — кулачки; P1t,Р2, Р3 — силы зажима сверла в приспособлении; DSnp — продольная подача; DSкp — круговая возвратно-вращательная подача сверла; DSy1, DSy2 — установочные вращательные движения кулачков К1 и К2; Ds2p и Ds2b — соответственно рабочий и вспомогательный ходы поперечной подачи сверла; h3 — ширина износа

При достижении установленной величины износа осевые инструменты перетачивают для восстановления их режущих свойств. Переточку сверл, зенкеров и разверток осуществляют по главным задним поверхностям и в некоторых случаях по передней поверхности. Для заточки спиральных сверл применяют специальные заточные станки. Некоторые схемы заточки сверл приведены на рис. 9.4, в, г, д.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКОВ

При обработке на сверлильных станках применяют различные приспособления для установки и укрепления заготовок на столах и инструментов на шпинделях станков.

Заготовки устанавливают на столе станка, снабженном Т-образными пазами, следующими способами: закрепляя прижимными планками или в машинных тисках; на угольник со столом, который может поворачиваться на необходимый угол и у которого есть Т-образные пазы, позволяющие закрепить на этом столе приспособление с обрабатываемой заготовкой; в трех- или четырехкулачковых патронах (цилиндрические заготовки); на призму с закреплением заготовки струбцинами; с помощью кондукторов, снабженных направляющими втулками, которые обеспечивают определенное положение режущего инструмента относительно обрабатываемой заготовки, закрепляемой в корпусе кондуктора. Необходимость в разметке при использовании кондукторов отпадает.

Режущий инструмент в шпинделе сверлильного станка закрепляют с помощью вспомогательного инструмента: переходных втулок сверлильных патронов и оправок. Крепление инструмента может быть жестким или плавающим. Жесткое крепление инструмента применяют при обработке неточных отверстий.

При развертывании отверстий с точностью по 7-му квалитету с направлением инструмента по кондукторным втулкам или по ранее обработанному отверстию необходимо применять самоустанавливающиеся патроны (качающиеся и плавающие), которые позволяют устранить деформации инструмента и шпинделя и свободно ориентировать инструмент относительно кондукторных втулок или обрабатываемого отверстия.

Режущие инструменты с коническим хвостовиком закрепляют непосредственно в коническом отверстии шпинделя сверлильного станка. Если размер конуса хвостовика инструмента меньше раз­мера конического отверстия шпинделя, то применяют переходные конические втулки. Инструменты с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в двух-, трехкулачковых или цанговых патронах.

СХЕМЫ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВОК НА СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКАХ

На сверлильных станках выполняют сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание, цекование, зенкование, нарезание резьбы и обработку сложных отверстий.

Схемы обработки заготовок, режущий инструмент и возможности сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания приведены в подразд. 1.1 и 1.2.

Добавим, что сверление и рассверливание — это грубая обработка.

В зависимости от требуемой точности и величины партии обрабатываемых заготовок отверстия сверлят в кондукторе или по разметке.

Диаметр отверстия под рассверливание выбирают так, чтобы поперечная режущая кромка в работе не участвовала. В этом случае осевая сила уменьшается.

Зенкерование относится к получистовому виду обработки поверхностей отверстий, при этом методе снимают небольшие припуски 0,5. 3 мм. Зенкер — более жесткий инструмент, чем сверло, и поэтому он исправляет искривление оси обрабатываемого отверстия после увода сверла, повышает точность обработки и качество поверхности цилиндрического отверстия.

Развертывание — чистовой метод обработки отверстий. Под развертывание оставляют небольшой припуск на сторону 0,05. 0,5 мм, и поэтому развертка не может исправить искривление оси отверстия, но увеличивает точность диаметрального размера и качество обработанной поверхности.

Применяют однократное, двухкратное и трехкратное развертывания. Однократное развертывание осуществляют черновой разверткой, оно обеспечивает точность по 8. 9-му квалитетам; двухкратное развертывание осуществляют черновой и получистовой развертками, точность — по 7-му квалитету; трехкратное развертывание осуществляют черновой, получистовой и чистовой развертками, точность — до 6-го квалитета.

Цекование — обработка торцовой поверхности отверстия торцовым зенкером для достижения перпендикулярности плоской торцовой поверхности к оси (рис. 1.5, а).

а — цекование; б, в — зенкование; г — нарезание резьбы; д — комбинированная обработка;. неподвижная опора;

Дата добавления: 2015-08-21 ; просмотров: 16280 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ