Обработка отверстий обработка отверстий
 Скачать 2.15 Mb.
|
Обработка отверстийОБРАБОТКА ОТВЕРСТИЙ
Учебные вопросы: 1. Сущность процессов сверления, зенкерования, зенкования, цекования и развертывания.При обработке отверстий различают три основных вида операций: сверление, зенкерование, развертывание и их разновидности: рассверливание, зенкование, цекование.
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). 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. 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; -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; -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 - цековки, которая устанавливается на специальных оправках. Развертывание - это операция по обработке ранее просверленных отверстий с высокой степенью точности (до 6-го квалитета) и малой шероховатостью (до Ra 0,63). 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. 2. Инструменты и приспособления, применяемые, при обработке отверстийРис. 2.1. Спиральное сверло: а - конструкция сверла; б - конструкция рабочей части; в - конструкция режущей части; 2φ - угол при вершине; ώ- угол наклона винтовой канавки; α- главный задний угол; γ- передний угол; ψ - угол наклона поперечной режущей кромки Сверла применяются при обработке отверстий в сплошном материале. По конструкции различаются спиральные, центровочные, перовые, ружейные с наружным или внутренним отводом стружки и кольцевые (трепанирующие головки) сверла. Рис. 2.2. Центровочные сверла: а - без предохранительного конуса; б - с предохранительным конусом Центровочные сверла (рис. 2.2) предназначены для выполнения центровых отверстий, их изготовляют из быстрорежущих инструментальных сталей марок Р9 и Р12. По конструкции различают центровые сверла без предохранительного конуса (рис. 3.27, о) и с предохранительным конусом (рис. 3.27, б). Рис. 2.3. Перовые сверла: а - с цилиндрическим хвостовиком; б - с коническим хвостовиком; в - с подводом СОЖ Перовые сверла (рис. 2.3) имеют плоскую рабочую часть и прямые канавки для отвода стружки. Рис. 2.4. Ружейные сверла: а - с колоском из быстрорежущей стали; б - армированное пластинами из твердого сплава; в - с внутренним отводом СОЖ Ружейные сверла (рис. 2.4) применяются для сверления глубоких и сверхглубоких отверстий. Рис. 2.5. Кольцевые сверла: а - двурезцовые: 1 - корпус; 2,3- сменные резцы; 4,5,6- направляющие пластины; б -трехрезцовые; в - многорезцовые: 1 - резцы; 2 - корпус; L - длина рабочей части Кольцевые сверла (рис. 2.5) применяются для уменьшения сил резания и потребляемой мощности оборудования, повышения производительности обработки сплошных отверстий диаметром более 50 мм, а также уменьшения объема стружки и последующего использования образующегося вдоль оси обрабатываемого отверстия центрального стержня. Рис. 2.6. Износ сверл: а - по задней поверхности; б, в, г - по ленточке; д - твердосплавных сверл; h1 -износ по оси; h3 - износ затылованной части; h2 - износ ленточки; L - линейный износ уголка; φ1 - угловой износ сверла Износ и формы заточки сверл У спиральных сверл износ происходит преимущественно по задней поверхности уголка на пересечении заборного конуса с ленточками сверла (рис. 2.6, а) Рис. 2.7. Форма заточки: а - одинарная; б - одинарная с подточкой перемычки; в - одинарная с подточкой перемычки и ленточки; г - двойная с подточкой перемычки; д - двойная с подточкой перемычки и ленточки; 2φ - угол при вершине; l0 - ширина дополнительной заточки; 2φ0 -угол дополнительной заточки Основные правила заточки сверл 1. Необходимо отрегулировать положение подручника заточного станка таким образом, чтобы между ним и периферией заточного круга был зазор не менее 2 мм. Следует проверить наличие и исправность экрана заточного станка. 2. Необходимо соблюдать следующие требования к заточке сверл: -заточку следует производить периферией заточного круга; -в левой руке должна находиться режущая часть сверла режущими кромками вверх, в правой руке - хвостовик сверла; -кисть левой руки должна опираться на подручник станка. 3.При заточке следует периодически проверять правильность заточки сверла по специальному шаблону (рис. 2.8): Рис. 2.8. Шаблон для контроля заточки сверл: а - контроль угла при вершине; б - контроль угла наклона ленточки; в - контроль угла наклона поперечной режущей кромки; ψ- угол наклона поперечной режущей кромки
4. Необходимо заправить режущие кромки сверла на бруске. 5. Необходимо произвести пробное сверление отверстия заточенным сверлом: -стружки от обеих режущих кромок должны быть одинаковой толщины (проверять визуально); -диаметр просверленного отверстия должен точно соответствовать диаметру сверла; -отверстие не должно смещаться более чем на 0,2 мм (проверка осуществляется по контрольным рискам). 6. Необходимо соблюдать следующие требования правил безопасности: -заточку сверл малого диаметра надо производить на мелкозернистом круге; -запрещается выполнять заточку сверл на заточном станке без подручника и с неисправным защитным кожухом или без него; категорически запрещается осуществлять заточку сверл «на весу», т. е. без использования подручника; -обязательно, особенно при заточке сверл большого диаметра, опускать защитный экран, при отсутствии экрана заточку сверл производить с использованием защитных очков во избежание попадания абразивной пыли в глаза. Рис. 2.9. Зенкер: а - конструкция; б - геометрические параметры рабочей части: ώ - угол наклона ленточки; φ - главный угол в плане; φ0 - угол заборного конуса; γ -передний угол; а - задний угол; t -глубина резания Зенкеры, зенковки, цековки, развертки Зенкеры (рис. 2.9, а) предназначены для обработки отверстий в заготовках, полученных отливкой, штамповкой или предварительным сверлением. Рис. 2.10. Насадной зенкер: 1 - режущие пластины; 2 - корпус; 3 - тяга По конструкции зенкеры бывают насадные и цельные и могут иметь различное направление угла спирали (правое, левое, прямое). Рис. 2.13. Изнашивание зенкеров: hл - длина износа; hз - ширина износа; hy - износ по уголкам Рис. 2.12. Зенкер с внутренним подводом СОЖ Рис. 2.14. Зенковки и цековки: а, б - цилиндрические; в, г - конические; д, е - цековки насадные; 2φ - угол при вершине Зенковки и цековки (рис. 2.14) для обработки опорных поверхностей под крепежные винты в отличие от зенкеров имеют режущие зубья на торце и направляющие цапфы, которые обеспечивают нужное направление зенковок и цековок в процессе обработки. Рис. 2.15 Развертка: а — конструкция; б — конструкция заборной части; в — геометрические параметры режущей и калибрующей частей; г — схема резания; φ - угол заборного конуса; 2φ — угол при вершине; α - задний угол; γ - передний угол; D - диаметр развертки Развертки (рис. 2.15) изготовляются цельными и насадными с коническим и цилиндрическим хвостовиком, оснащаются вставными ножами, впаянными пластинами из твердого сплава либо изготовляются из быстрорежущей стали. Развертки в отличие от сверла и зенкера имеют большее количество режущих кромок Рис. 2.17. Развертки, оснащенные пластинами из твердого сплава: а, б- цельные; в, г- насадные Рис. 2.16. Конические развертки Рис. 2.18. Трехкулачковый сверлильный патрон: а - общий вид; б - конструкция: 1 - кулачки; 2 - гайка; 3 - обойма; 4 - ключ Приспособления для установки инструментов Рис. 2.18. Двухкулачковый сверлильный патрон Рис. 2.19. Цанговый сверлильный патрон: 1- хвостовик; 2 - цилиндрическая часть; 3 - разрезная втулка; 4 – кольцо Рис. 2.20. Переходные конические втулки Рис. 2.21. Быстросменный сверлильный патрон: а - конструкция патрона: 1 - коническое отверстие; 2 - выточка кольца; 3 - кольцо; 4 -шарики; 5 - сменная втулка; 6 - корпус; б - сменная втулка Рис. 2.22. Самоустанавливающийся сверлильный патрон: 1 - корпус; 2 - пружина; 3 - поводок; 4 - подшипник; 5 - стопорное кольцо; 6 - оправка; 7-муфта Рис. 2.23. Качающаяся оправка для разверток: 1 - хвостовик; 2 - подпятник; 3 - шарик; 4 - корпус; 5 - штифт; 6 - качающаяся часть Рис. 2.24. Клинья для удаления инструмента: а- плоский; б - радиусный; в - эксцентриковый ключ Рис. 2.25. Прихваты (а), призмы (б) и угольники (в): 1 - заготовка; 2 - винт Приспособления для установки и крепления заготовок Рис. 2.26. Угольники: а - жесткий; б - регулируемый Рис. 2.27. Машинные винтовые тиски: 1 — винт; 2 — подвижная губка; 3 —неподвижная губка; 4 - основание; 5 – рукоятка Машинные тиски Рис. 2.28. Быстродействующие машинные тиски: 1 - корпус; 2 - поворотная часть; 3 -неподвижная губка; 4 — установочный винт; 5 - подвижная губка; 6 -рукоятка; 7 - эксцентриковый вал; 8 - двойной кулачок; 9 - основание Рис. 2.29. Пневматические машинные тиски: 1 - пневматический цилиндр; 2 - подвижная губка; 3 - разноплечий рычаг; 4 - шток поршня; 5 - обратный клапан; 6 - рукоятка Рис. 2.30. Кондукторные втулки: а - постоянные; б - быстросменные Кондукторы для закрепления заготовок Для закрепления заготовок и обеспечения правильного расположения инструмента относительно оси обрабатываемого отверстия используются специальные приспособления - кондукторы. Рис. 2.31. Установочные опоры: а - штыри: I, II и HI - соответственно плоская, сферическая и насеченная головки; б -пластины: I и II - соответственно плоская и насеченная; L и В — соответственно длина и ширина пластины; в - регулируемая винтовая опора Рис. 2.32. Накладной кондуктор: 1,2- фиксирующие пальцы; 3 - кондукторные втулки; 4 - кондукторная плита; 5 - базовая поверхность обрабатываемой заготовки; б - обрабатываемые отверстия Рис. 2.33. Опрокидываемый кондуктор: 1 - откидная планка; 2 - втулка; 3, 8 - кондукторные втулки; 4 - подвижная призма; 5 - болт; 6- сухарь; 7 - заготовка Рис. 2.34. Поворотный кондуктор: 1 - делительный диск; 2 - шпонка; 3, 5 - гайки; 4 - заготовка; б - разрезная шайба; 7 - шпиндель; 8 - пружина; 9 - фиксатор Рис. 2.35. Комплект универсально-сборных приспособлений: а - базовые детали; б - направляющие элементы; в - установочные элементы; г -приспособление в сборе Приспособления для ограничения глубины сверления 3. Оборудование для обработки отверстийРис. 3.1. Ручная дрель: 1 - патрон; 2,3 - зубчатая передача; 4 - подвижная рукоятка; 5 - упор-нагрудник; б - неподвижная рукоятка Ручное оборудование Различают следующие типы оборудования для обработки отверстий: ручное; ручное механизированное; стационарное. Основные правила сверления ручной дрелью 1. Необходимо прочно закреплять заготовку в тисках, а сверло - в патроне дрели. 2. Необходимо прочно закреплять рукоятку на валу дрели. 3. Переставляя рукоятку на разные валы редуктора дрели, следует рационально регулировать частоту вращения сверла в зависимости от его диаметра. 4. При сверлении не следует допускать перекоса сверла, кроме того, необходимо следить за перпендикулярностью сверла плоскости сверления. 5. При сверлении рукоятку дрели следует вращать равномерно, плавно, без рывков. Нажатие на упор дрели следует производить равномерно и постоянно в течение всего процесса сверления. 6. В конце сверления при выходе сверла из материала нужно ослабить нажатие на упор дрели и снизить частоту вращения сверла. Рис. 3.3. Трещотка: 1 - сверло; 2 - зажимной патрон; 3 - трещотка (храповое колесо); 4 - гайка; 5 - центр; 6 - струбцина; 7 - скоба; 8 - рукоятка; 9 - собачка Для облегчения процесса сверления и повышения его производительности используется рычаг для нажатия на упор дрели (рис. 3.2). Рис. 3.2. Применение рычага Рис. 3.4. Электрические дрели: а - легкого типа; б - среднего типа; в - тяжелого типа Рис. 3.5. Приспособления для удерживания электрических дрелей тяжелого типа: а - на пружине; б - на тросах Рис. 3.6. Винтовое устройство с упором Рис. 3.7. Электрическая сверлильная машина с угловой насадкой: а - машина с головкой 90°; б - машина с головкой 45°; 1- сверло; 2 - трехкулачковый патрон; 3 - головка; 4 - гайка крепления; 5 - трубка; б - корпус; 7- кнопка выключения; 8 - валик Рис. 3.8. Пневматические дрели: а - легкого типа; б - тяжелого типа Основные правила сверления ручной электрической дрелью 1. До начала работы необходимо проверить исправность электрического провода и вилки. 2. Перед началом сверления необходимо проверить работу дрели на холостом ходу, а также убедиться в отсутствии биения сверла. При необходимости сверло следует либо заменить, либо закрепить заново. 3. При сверлении отверстий в заготовках из высокопрочных сталей следует пользоваться смазывающе-охлаждающей жидкостью. 4. Останавливать вращение электрической дрели следует только после выведения сверла из отверстия. Рис. 3.9. Ручная сверлильная пневматическая машина Д-2: 1 - патрон; 2 - насадка; 3 - ротор; 4 - кнопка; 5 - ниппель; 6 - ручка Рис. 3.10. Ручная сверлильная пневматическая машина УСМ-25: 1 - сверло; 2 - трехкулачковый патрон; 3 - головка; 4 - корпус; 5 - кнопка пуска; 6-гайка Рис. 3.11. Настольный сверлильный станок: а - обший вид; б - узел привода; 1 - стол; 2,8,10- рукоятки; 3 - трехкулачковый патрон; 4 - шпиндель; 5 - хомутик; 6 - лимб; 7 - кожух; 9 - электрический двигатель; 11- головка; 12-колонна; 13,15,24- шарикоподшипники; 14-стакан; 16,22-шкивы; 17-переходная втулка; 18 - муфта; 19 - фланец; 20 - винт; 21 - упорная шайба; 23 - шестерня; 25 - нониус Рис. 3.12. Вертикально-сверлильный станок МОД.2Н118: 1 - фундаментная плита; 2 -стол; 3 - шпиндель; 4 - коробка подач; 5 - коробка скоростей; 6 - электрический двигатель; 7- сверлильная головка; 8 - рукоятка; 9 - колонна Рис. 3.13. Радиально-сверлильный станок: а - общего назначения; б - с подвижной колонной; в - на специальной тележке; г -переносной Рис. 3.14. Радиально-сверлильный станок мод. 2А554: 1-фундаментная плита; 2 -цоколь. 3 - рукав; 4-механизм подъема; 5- шпиндельная головка; б - пульт управления; 7 - стол Основные правила работы на сверлильном станке 1. Сверление следует производить только правильно заточенным сверлом, при необходимости нужно произвести переточку или заправку сверла. Контроль заточки необходимо осуществлять с помощью шаблона (рис. 3.76, а) или специального угломера (рис. 3.76, б). Рис. 3.15. Шаблон для контроля заточки сверл: а - шаблон; б - контроль угла при вершине 2. Необходимо прочно закреплять сверло с цилиндрическим хвостовиком в патроне: торец сверла следует упереть в дно патрона, а затем закрепить его, поочередно вставляя ключ во все гнезда патрона. 3. Необходимо прочно закреплять сверло с коническим хвостовиком (патрон со сверлом) в шпинделе станка. 4. Для обеспечения прочного и безопасного крепления обрабатываемой детали необходимо: -крупные корпусные заготовки закреплять на столе станка; -призматические заготовки средней величины (длина 100... 120 мм, ширина 50;..60 мм, высота 30...40 мм) закреплять в машинных тисках; -небольшие заготовки (длина 70... 80 мм, толщина 1... 5 мм) закреплять в ручных тисочках; -заготовки цилиндрической формы устанавливать и закреплять на призмах. 5. В месте сверления на детали нужно делать глубокое (1,0... 1,5 мм) керновое углубление. 6. Сверление отверстий больших диаметров (свыше 10 мм) необходимо выполнять в два приема: вначале сверлом диаметром 5... 6 мм, а затем сверлом необходимого диаметра. 7. Необходимо правильно определять скорость резания в зависимости от обрабатываемого материала и рационально настраивать станок на частоту вращения шпинделя. 8. Следует соблюдать правильную последовательность сверления при ручной подаче сверла: -совместить вершину сверла с керновым углублением на заготовке; -включить станок; -сверлить отверстие на полную глубину; -при выходе сверла из отверстия нажатие ослабить. 9.Необходимо правильно определять величину автоматической подачи и настраивать станок на эту величину. 10.Следует соблюдать правильную последовательность обработки сквозных отверстий при автоматической подаче сверла: -совместить вершину сверла с керновым углублением на детали; -включить станок; -просверлить отверстие на глубину 3... 5 мм, используя ручную подачу; -не выводя сверла из отверстия, включить автоматическую подачу; -сверлить отверстие на полную глубину. 11.При сверлении отверстий по кондуктору необходимо соблюдать следующие правила: -заготовка должна быть прочно закреплена в кондукторе или кондуктор на заготовке; -диаметр сверла должен точно соответствовать диаметру отверстия во втулке кондуктора. 12.При сверлении стальных деталей следует применять СОЖ; 13. Чугунные детали нужно сверлить без охлаждения сверла. 14. После окончания работы следует проверить соответствие просверленных отверстий (диаметр, глубина) и межцентровых расстояний требованиям чертежа. Правила безопасности при сверлении: -запрещается сверлить незакрепленную или слабо закрепленную заготовку; -следует убирать волосы под головной убор; -необходимо тщательно застегивать обшлага на рукавах; -запрещается сильно нажимать на рычаг подачи сверла, особенно при сверлении отверстий малого диаметра; -запрещается наклоняться близко к месту сверления во избежание попадания стружки в глаза; -запрещается сдувать стружку. 4. Режимы резания и припуски при обработке отверстийРежимы резания при сверлении Основными элементами резания при сверлении являются скорость и глубина резания, подача, толщина и ширина стружки (рис. 3.16). Рис. 3.16. Элементы резания при сверлении: S - подача; D -диаметр отверстия; t - глубина резания; b – ширина среза; а - толщина среза Припуск - это слой материала, подлежащий снятию при обработке. Величина этого слоя зависит от требований, предъявляемых к обработанной поверхности и вида обработки. При сверлении припуск на обработку составляет половину диаметра сверла. Скорость резания V - путь, пройденный точкой на режущей кромке сверла, наиболее удаленной от оси его вращения в мин. V = π d / п /1000 (где V- скорость резания, м/мин; d- диаметр сверла, мм; п - частота вращения шпинделя, об/мин; π - постоянное число, равное 3,14; число 1000 для перевода диаметра сверла в метры). Подача S измеряется в миллиметрах на один оборот сверла (мм/об). Глубина резания t измеряется в миллиметрах и представляет собой расстояние от обрабатываемой поверхности до оси сверла. Толщина среза (стружки) а измеряется в направлении, перпендикулярном режущей кромки сверла, и равна половине величины перемещения сверла относительно оси обрабатываемого отверстия за один его оборот. Ширина среза b измеряется вдоль режущей кромки и равна ее длине. Типичные дефекты при обработке отверстий, причины их появления и способы предупреждения.
|