Общие сведения. Нет ни одной машины, при изготовлении которой можно было бы обойтись без инструмента

Нет ни одной машины, при изготовлении которой можно было бы обойтись без инструмента для отверстий. Инструменты, применяемые для обработки отверстий, можно разделить на две группы:

1. Инструменты для получения и обработки отверстий в целом материале (свёрла различных конструкций);

2. Инструменты для обработки предварительно образованных отверстий (зенкера, развёртки, расточные резцы, пластины, головки, микроборы, борштанги и другие инструменты).

Отверстия, имеющиеся в деталях машин, чаще всего изготавливаются по 7 – 11 квалитетам точности, реже по 6-му. При этом шероховатость поверхности отверстий составляет R a = 2,5 – 0,1 мкм.

В свою очередь, осевым и лезвийным инструментами, возможно получить отверстия от 7 до10 квалитетам и шероховатости R a=2,5 – 0,32 мкм.

Кроме того, к цилиндрическим отверстиям предъявляются следующие требования:

- прямолинейность оси;

- отсутствие овальности и огранки;

- отсутствие смещения оси отверстия к торцевым поверхностям и другим осям детали;

- и т.д.

Получение точных отверстий связано с большими трудностями, так как, не всегда удается (практически) избежать биения осевого инструмента, особенно при обработке глубоких отверстий небольшого диаметра.

Обычным сверлением предварительно отлитых или прошитых отверстий обеспечивается 11 – 12 квалитеты и шероховатость Rz = 40-10 мкм.

При зенкеровании или расточке отверстие имеет 8–11квалитеты.

Для обработки отверстий применяются также протяжки, это высоко производительный инструмент, по сравнению с выше перечисленными инструментами.

Иногда, вместо зенкера, в условиях индивидуального и мелкосерийного производств, применяют расточной резец или расточную пластину, а в условиях массового производства – круглую протяжку.

Припуск под зенкерование не превышает 1 – 4 мм на сторону, под развертывание – 0,5мм.

Точность обработанных отверстий во многом определяется методом закрепления – сверла, зенкера и развертки на станке.

Методы крепления различных осевых инструментов зависят от типа производства, способа обработки, конструкции вспомогательных или соединительных частей инструмента.

Крепление инструмента может производиться жестко, непосредственно в шпинделе станка или через переходную втулку. На чистовых операциях крепятся в специальном патроне, обеспечивающие свободное направление по заранее обработанному отверстию (например, развертки – работающие как в жестком, так и в плавающем режиме и не исправляют погрешность оси).

Особенно хорошо себя зарекомендовало свободное крепление разверток в качающихся патронах при работе на сравнительно изношенном станочном оборудовании.

К основным достоинствам зенкерования, можно отнести – срезание значительных по величине припусков, малая стоимость – но не обеспечивает высокое качество поверхностей.

Развертка дает более высокое качество обрабатываемых поверхностей (6 – 9 квалитеты), но при малых припусках, к тому же отверстие предварительно должно быть обработано с достаточной точностью зенкерованием или растачиванием.

Кроме указанных недостатков зенкерование и развертывание являются малопроизводительными процессами с низкой стойкостью инструментов. Процесс протягивания наиболее прогрессивный метод, дает высокую производительность за счет большой, суммарной длинны, одновременно работающих лезвий и высокая стойкость протяжек.

Недостатки – сложна при изготовлении и требует специализированного оборудования.

Перечень операций получения и обработки отверстий:

- сверление, рассверливание;

- растачивание;

- зенкерование;

- развертывание (силовое развертывание);

- комбинированный метод обработки отверстий (сверло – зенкер; метчик – метчик; сверло – метчик и другие сочетания инструментов);

- протягивание (внутренних отверстий различных профилей);

- шлифование (круги, алмазные резцы, хонинговальные головки).

Оборудование (станки) для получения и обработки отверстий:

- сверлильные;

- токарные;

- фрезерные;

- обрабатывающие центры;

- автоматические линии;

- станки с ЧПУ.

Сверла

Особенности процесса резания при сверлении.

Элементы режима резания и срезаемого слоя.

Сверла применяются для получения отверстий в сплошном материале, рассверливания уже имеющихся отвер­стий, сверление конических углублений для центров, сверление под резьбу, высверливание и т.д. В зависимости от конструкции и назначения сверла можно классифицировать следующим образом:

- перовые, используемые в основном для сверления отверстий малого диаметра в неметаллических материалах и глубоких отверстий;

- центровочные специальные (2φ=60⁰ и 2φ =120⁰ ) одно и двух сторонние;

- спиральные обычные быстрорежущие и монолитные твёрдосплавные с прессованными или вышлифованными канавками;

- для глубокого сверления (перовые, ружейные, пушечные, шнековые, эжекторные, кольцевые);

- специальные (с пластмассовым хвостовиком, спиральные с различными заточками, для сверления и высверливания отверстий в листовых материалах, под нарезания резьбы, под заклепки и т. д.).

Процесс реза­ния при сверлении протекает принципиально так же, как и при точении. Так, например, в зависимости от свойств обрабатываемого материала стружка получается либо сливной, либо надлома; имеет место усадка стружки; при сверлении вязких металлов образуется нарост. Однако, несмотря на указанное сходство процессов точения и сверления, между ними имеют­ся следующие различия:

1. Наличие очень малых передних углов в центральной части сверла и отрицательных у перемычки повышает деформацию срезаемой стружки, увеличивает силы трения, следовательно, и тепловыделение в зоне резания.

2. Наблюдается повышенное трение в процессе сверления из-за отсутствия вспомогательных задних углов на ленточках.

3. Сверло в процессе резания находится в постоянном длительном контакте со стружкой и обработанной поверхностью; ухудшены условия отвода стружки. Вместе с тем выходящая из отверстия стружка затрудняет проникновение СОЖ в зону резания и отвод тепла,

4. Различие скоростей резания для различных точек режущих лезвий в процессе сверления усложняет процесс деформации стружки и ее схода по передней поверхности инструмента.

Главное движение при сверлении осуществляется за счет вращения сверла и реже - детали, а движение подачи - перемещением сверла или детали вдоль оси инструмента (рис. 10.1.).

Рис. 10.1. Элементы срезаемого слоя при сверлении

За скорость резания принимается окружная скорость точки, наиболее удаленной от оси сверла, или скорость, подсчитанная по диаметру сверла:

где D – диаметр сверла, мм; n – число оборотов сверла в минуту, об/мин.

В центре сверла скорость(v) равна нулю.

Подача - величина перемещения сверла вдоль оси за один его оборот (S ₀, мм/об). Так как у сверла два главных режущих лезвия, на каждое из них приходится подача, равная:

В свою очередь минутная подача S_М будет равна:

, мм/мин.

Глубина резания при сверлении определяется диаметром сверла:

,мм,

а при рассверливании отверстия диаметром d:

, мм.

Толщину и ширину среза при сверлении определяют без учета перемычки по формулам:

, мм;

,мм.

Толщина среза измеряется в направлении, перпендикулярном к главному режущему лезвию, а ширина — вдоль него.

Площадь поперечного сечения среза F _z, приходящаяся на одно режущее лезвие, равна

, мм².

Дата добавления: 2015-07-15