Резка металла сверление зенкерование развертывание

22-3 Зенкерование, цекование и развертывание цилиндрических отверстий.

Обработка отверстий

Виды отверстий и их предназначение

На вертикально-сверлильных и координатно-­расточных станках получают и обрабатывают цилиндрические, конические, резьбовые и ступенчатые отверстия (обычно, в заготовках, не являющихся телами вращения). Отверстия в деталях имеют различное служебное предназначение. Их употребляют для соединения деталей в узлы, установки крепежных частей (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 передвигаться по направляющим колонны. В сверлильной головке размещен шпиндель, в каком устанавливают режущий инструмент. Коробка подач 4 и коробка скоростей 5, изменяют вертикальную подачу и частоту вращения шпинделя соответственно.

Главные узлы координатно-расточного станка модели 2Б440А.

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

Характеристика видов лезвийной обработки отверстий

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

Сверление. Используют для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале заготовки спиральным сверлом. При всем этом поперечник обрабатываемых отверстий обычно не превосходит 15 мм. Формообразование поверхностей при сверлении (Рис.1, а) осуществ­ляется 2-мя движениями, которые сообщаются инструменту: вращательным и поступательным. Вращение инструмента является основным 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 головного движения резания при сверлении принимают окружную скорость точки режущей кромки инструмента, более удаленной от оси сверла:

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

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

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

Просверленные отверстия имеют параметр шероховатости Ra = 5. 16 мкм и точность, подобающую 12. 14­му квалитету. Большая сила резания, смятие (а не резание) при сверлении из-­за поперечной режущей кромки сверла, также не твердость сверла, его консольное закрепление приводят к тому, что даже малые некорректности в заточке, отличия от симметричности конструкции режущей части могут вызвать увод оси сверла (при глубине сверления L ≥ 5d) и «разбивку» отверстия (повышение его поперечника по сопоставлению с поперечником сверла). Для спиральных сверл «разбивка» составляет 1% от поперечника сверла. Потому отверстия, приобретенные сверлением, обычно, имеют, отличия формы в продольном и поперечном сечениях, также отклонение расположения оси отверстия от базисных поверхностей изделия. Просверленные отверстия обычно употребляют для болтовых соединений или для следующего нарезания резьбы.

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

где D – поперечник инструмента, мм; d – поперечник 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.

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.

READ  Как сделать отбивные без молотка

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.

Таблица 2.14. Угол наклона ω для разверток с винтовыми канавками

Угол конуса заборной части φ развертки (рис. 2.26, б) выбирают по табл. 2.15.

Таблица 2.13. Угол режущей части (заборного конуса) зенкера

Угол наклона винтовой канавки ω зенкера при обработке деталей из стали, чугуна и бронзы равен 0°. Для усиления режущей кромки на зенкерах с пластинками из твердых сплавов со выбирают положительным и равным 12. 15°.

Ленточки вдоль края винтовой канавки на калибрующей части служат для направления зенкера. Ширина ленточки f= 0,8. 2,0 мм. Для повышения стойкости зенкера длину ленточки подтачивают на 1,5. 2 мм (так же, как у сверла).

Развертка — осевой режущий инструмент — предназначена для предварительной и окончательной обработки отверстий с точностью, соответствующей 6. 11-му квалитетам, и шероховатостью поверхности Ra 2,5. 0,32 мкм.

Основные элементы развертки даны на рис. 2.26, а. Развертки подразделяются:

  • по типу обрабатываемых поверхностей — на цилиндрические и конические;
  • способу применения — на ручные и машинные;
  • методу крепления на станке — на хвостовые и насадные;
  • инструментальному материалу режущей части — на быстрорежущие и оснащенные твердым сплавом;
  • конструктивным признакам — на цельные, изготовленные из одного инструментального материала; составные неразъемные со сварными хвостовиками; составные неразъемные с припаянными пластинками из твердого сплава и составные разъемные с вставными ножами.

Конструкция регулируемых разверток позволяет восстанавливать их диаметр при переточках, что увеличивает срок работы инструмента.

Стандартные развертки имеют прямые канавки, т.е. угол наклона канавок ω = 0°. Для уменьшения шероховатости обработанной поверхности, а также для развертывания отверстий с пазами применяют развертки с винтовыми канавками, имеющими наклон, обратный направлению рабочего вращения. Для разверток с винтовыми канавками угол ω приведен в табл 2.14.

Основные понятия о процессах обработки отверстий и режущем инструменте, используемом на сверлильных станках

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек. в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки. в наличии на складе! Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России!

Сверление, зенкерование и развертывание являются основными технологическими способами обработки резанием круглых отверстий различной степени точности и с различной шероховатостью обработанной поверхности. Все перечисленные способы относятся к осевой обработке, т.е. к лезвийной обработке с вращательным главным движением резания при постоянном радиусе его траектории и движении подачи только вдоль оси главного движения резания.

Сверление — основной способ обработки отверстий в сплошном материале заготовок. Просверленные отверстия, как правило, не имеют абсолютно правильной цилиндрической формы. Их поперечное сечение имеет форму овала, а продольное — небольшую конусность.

Диаметры просверленных отверстий всегда больше диаметра сверла, которым они обработаны. Разность диаметров сверла и просверленного им отверстия называют разбивкой отверстия. Для стандартных сверл диаметром 10. 20 мм разбивка составляет 0,15. 0,25 мм. Причиной разбивки отверстий являются недостаточная точность заточки сверл и несоосность сверла и шпинделя сверлильного станка.

Сверление отверстий без дальнейшей их обработки проводят тогда, когда необходимая точность размеров лежит в пределах 12. 14-го квалитетов. Наиболее часто сверлением обрабатывают отверстия для болтовых соединений, а также отверстия для нарезания в них внутренней крепежной резьбы (например, метчиком).

Зенкерование — это обработка предварительно просверленных отверстий или отверстий, изготовленных литьем и штамповкой, с целью получения более точных по форме и диаметру, чем при сверлении. Точность обработки цилиндрического отверстия после зенкерования — 10. 11-й квалитеты.

Развертывание — это завершающая обработка просверленных и зенкерованных отверстий для получения точных по форме и диаметру цилиндрических отверстий (6. 9-й квалитеты) с малой шероховатостью Ra 0,32. 1,25 мкм.

Сверла предназначаются для сверления сквозных или глухих отверстий в деталях, обрабатываемых на сверлильных, токарно-револьверных и некоторых других станках. В зависимости от конструкции и назначения различают следующие сверла:

Рис. 2.22. Спиральные сверла:а и б — элементы спирального сверла соответственно с коническим и цилиндрическим хвостовиками; в — кромки и поверхности спирального сверла; 1 — рабочая часть; 2 — шейка; 3 — хвостовик; 4 — лапка; 5 — режущая часть; 6 — поводок; 7 — зуб; 8 — винтовая канавка; 9 — поперечная кромка; 10 — кромка ленточки; 11 — спинка зуба

Рис. 2.23. Углы спирального сверла:α — задний угол; γ — передний угол; Ψ — угол наклона поперечной режущей кромки; ω — угол наклона винтовой канавки; 2φ — угол при вершине; 1 — задняя поверхность; 2 — передняя поверхность; 3 — режущая кромка

Рис. 2.24. Формы заточки спиральных сверл:а — обыкновенная; б — двойная: 1 — главная режущая кромка; 2 — поперечная режущая кромка; 3 — вспомогательная режущая кромка; 2φ — главный угол при вершине сверла; 2φ0 — вспомогательный угол при вершине сверла; Z0 — ширина зоны второй заточки; в — подточка поперечного лезвия и ленточки; г — подточка ленточки: f — ширина ленточки

  • спиральные с цилиндрическим и коническим хвостовиками, предназначенные для сверления стали, чугуна и других конструкционных материалов;
  • оснащенные пластинками из твердых сплавов, предназначенные для обработки деталей из чугуна (особенно с литейной коркой) и очень твердой и закаленной стали;
  • глубокого сверления (одно- и двустороннего резания), используемые при сверлении отверстий, длина которых превышает диаметр в пять раз и более;
  • центровочный инструмент (центровочные сверла и зенковки), предназначенный для обработки центровых отверстий обрабатываемых деталей.
READ  Инструмент для снятия изоляции с плоского кабеля

Спиральное сверло и элементы его рабочей части приведены на рис. 2.22.

Углы и формы заточки спирального сверла показаны на рис. 2.23 и 2.24. Формы заточек сверл выбирают в зависимости от свойств обрабатываемых материалов и диаметра сверла.

Для повышения стойкости сверла и производительности обработки производят двойную заточку сверла под углами 2φ = 116. 118° и 2φ0 = 70. 90° (рис. 2.24, б).Подточка поперечной кромки (рис. 2.24, в) и ленточки сверла (рис. 2.24, г) облегчает процесс сверления отверстий. Подточка поперечной кромки снижает осевую силу, а подточка ленточки уменьшает трение ленточек о стенки отверстия и повышает стойкость сверл.

При подточке длина поперечной кромки уменьшается до 50 %. Обычно производится подточка сверл диаметром более 12 мм, а также после каждой переточки сверла.

В зависимости от обрабатываемого материала углы при вершине сверл выбирают по табл. 2.10, а задние и передние углы — по табл. 2.11.

Для сверления заготовок из чугуна и цветных металлов применяют твердосплавные сверла. Эти сверла из-за нестабильности работы редко применяют при сверлении заготовок из сталей.

Сверла диаметром от 5 до 30 мм оснащают пластинами или коронками из твердого сплава. Недостатками конструкции сверл с припаиваемой пластиной из твердого сплава являются ослабление корпуса инструмента и расположение места, где припаивается пластина, в зоне резания, т. е. в зоне высоких температур. Сверла с припаянными встык коронками из твердого сплава лишены этих недостатков.

Таблица 2.11. Задние и передние углы сверла

Примечания. 1. Задние углы даны для точек режущей кромки, расположенных на наибольшем диаметре сверла dmax.2. При расчете угла γ принимают dr= dmax.

Для успешной работы твердосплавных сверл необходимо обеспечить их повышенную прочность и жесткость по сравнению со сверлами из быстрорежущей стали, это достигается увеличением сердцевины до 0,25 диаметра сверла.

Зенкеры предназначены для обработки литых, штампованных и предварительно просверленных цилиндрических отверстий с целью улучшения чистоты поверхности и повышения их точности или для подготовки их к дальнейшему развертыванию.

Зенкеры применяют для окончательной обработки отверстий с допуском по 11. 12-му квалитетам и обеспечивают параметр шероховатости Rz 20. 40 мкм.

Конструктивно зенкеры выполняют хвостовыми цельными, хвостовыми сборными с вставными ножами, насадными цельными и насадными сборными. Зенкеры изготовляют из быстрорежущей стали или с пластинами твердого сплава, напаиваемыми на корпус зенкера или корпус ножей у сборных конструкций. Хвостовые зенкеры (подобно сверлам) крепят с помощью цилиндрических или конических хвостовиков, насадные зенкеры имеют коническое посадочное отверстие (конусность 1:30) и торцовую шпонку для предохранения от провертывания при работе.

Зенкер (рис. 2.25, а) состоит из рабочей части l, шейки l3, хвостовика l4 и лапки е. Рабочая часть зенкера имеет режущую l1 и калибрующую l2 части.

Зенкеры имеют три, четыре, а иногда шесть режущих зубьев, что способствует лучшему по сравнению со сверлами направлению их в обрабатываемом отверстии и повышает точность обработки.

Рис. 2.25. Зенкер:а — элементы зенкера: l — рабочая часть; l1 — режущая часть; l2 — калибрующая часть; l3 — шейка; l4 — хвостовик; е — лапка; б — режущая часть зенкера: α — задний угол; γ — передний угол; φ — угол главной режущей кромки; ω — угол наклона канавки зенкера; t — глубина резания; b — режущая кромка: φ1 — угол вспомогательной режущей кромки

Зенкеры из быстрорежущей стали изготовляют хвостовыми цельными диаметром 10. 40 мм, хвостовыми сборными с вставными ножами диаметром 32. 80 мм или насадными сборными диаметром 40. 120 мм.

Зенкеры, оснащенные твердосплавными пластинами, могут быть составными и сборными. Составные хвостовые зенкеры имеют диаметры 14. 50 мм, насадные — 32. 80 мм, насадные сборные — 40. 120 мм.

Таблица 2.12. Передние углы зенкеров

Угол наклона винтовой канавки (рис. 2.25, б) зенкеров общего назначения ω = 10. 30°. Для обработки твердых металлов берут меньшие, а для мягких — большие значения углов. Для чугуна угол ω= 0°. Для отверстий с прерывистыми стенками независимо от свойств обрабатываемого металла ω= 20. 30°. Передний угол зенкеров у выбирают по табл. 2.12. Задний угол α зенкера на периферии равен 8. 10°. Угол при вершине φ выбирают по табл. 2.13.

Таблица 2.15. Угол конуса заборной части разверток

Задний угол α (рис. 2.26, в) берется равным 15°, большие величины а принимают для разверток малых размеров. Задний угол на калибрующей части равен 0°.

Рис. 2.26. Развертка:а — элементы развертки: t1 — рабочая часть; t2 — режущая часть; t3— калибрующая часть; t4 — шейка; t5 — хвостовик; е — квадрат; 1 — направляющий конус; 2 — цилиндрическая часть; 2φ — угол заборного конуса; б — элементы режущей части развертки: 1 — 2 — поверхность направляющего конуса; 2 — 3 — режущая часть; φ — угол главной режущей кромки; в — зубья развертки в поперечном сечении: 1 — режущая часть; 2 — калибрующая часть; 3 — ленточка; 4 — угол спинки; α — задний угол; γ — передний угол; г — элементы резания разверткой и обозначение поверхностей на обрабатываемой детали: t — глубина резания; а — толщина стружки; b — ширина стружки; S0 — подача на оборот; d — диаметр развернутой поверхности; 1 — развернутая поверхность; 2 — поверхность резания; 3 — развертываемая поверхность

Для чистовых разверток при резании хрупких металлов передний угол γ равен 0° (см. рис. 2.26, в), для черновых — γ = 8°, у котельных разверток γ= 12. 15°, у разверток с пластинами из твердых сплавов γ берется от 0 до.5°.

Метчики предназначены для образования резьбы в отверстиях. Рассмотрим метчики, образующие профиль резьбы путем снятия стружки и установленные на сверлильных, токарно-револьверных и других станках. Конструктивные элементы и профиль резьбы метчика показаны на рис. 2.27.

Рис. 2.27. Конструктивные элементы и профиль резьбы метчика:а — основные части: l1 — режущая часть; l2 — направляющая часть; l — рабочая часть; 1 — центровые отверстия; 2 — канавки; 3 — сердцевина; 4 — зуб; 2φ — угол конуса режущей части; φ — угол конуса; б — профиль резьбы: 1 — вершина резьбы; 2 — профиль резьбы; 3 — основание резьбы; Р — шаг резьбы; ψ — угол резьбы; t — глубина резьбы; d1 — внутренний диаметр; dср — средний диаметр; d0 — наружный диаметр; d2 — диаметр сердцевины; φ — угол конуса

Стружечные канавки, пересекая резьбовые витки, образуют зубья метчика; каждый зуб представляет собой многониточный резьбовой резец. Резцы режущей части имеют главные кромки, которые располагаются на конусе, и вспомогательные кромки, которые являются частью резьбового профиля.

Число резцов z1 режущей части определяется по формуле

где l1 — длина режущей части, мм; z — число зубьев метчика; Р — шаг резьбы, мм.

READ  Можно ли восстановить аккумулятор шуруповерта

Направляющая часть l2 в резании не участвует, а служит для самоподачи (ввинчивания) метчика и является резервом при переточках.

Для уменьшения трения и устранения защемления резьбовых витков на направляющей части метчика резьбу выполняют с обратной конусностью, т.е. диаметры d, dср и d1 измеренные у хвостовика, на 0,02. 0,005 мм меньше одноименных диаметров на режущей части (рис. 2.27, б). Для облегчения входа метчика в отверстие под резьбу диаметр d2 переднего торца метчика на 0,1. 0,3 мм меньше внутреннего диаметра резьбы d1

Величину угла в плане φ рассчитывают по формуле

Углы зубьев режущей l1 и направляющей l2 частей метчика (см. рис. 2.27, а) показаны на рис. 2.28. По способу получения задних поверхностей метчики относятся к затылованному инструменту.

Рис. 2.28. Углы зубьев режущей и направляющей частей метчика:1 — направляющая часть; 2 — режущая часть; γ — передний угол; η — задний угол; α — задний угол; К — величина падения затылка

Задний угол а режущей части измеряют в плоскости, перпендикулярной оси вращения метчика, между касательными к окружности и задней поверхности.

Метчики из быстрорежущей стали изготовляют со шлифованным профилем резьбы, метчики из углеродистой стали делают без шлифования профиля резьбы.

Передние углы режущей и направляющей частей измеряют в плоскости, перпендикулярной оси вращения метчика между касательной к передней поверхности и прямой, проходящей через ось вращения и рассматриваемую точку кромки метчика.

Б.И. Черпаков, Т.А. Альперович. «Металлорежущие станки».

Сверление, зенкование, развертывание

Сверление является одним из самых распространенных методов получения отверстий с помощью резания. Режущим инструментом является сверло.

Сверление выполняется на сверлильных станках и вручную — ручными дрелями и механизированным инструментом — электрическими и пневматическими сверлильными машинами. В последние годы сверление отверстий производится также электроискровым и ультразвуковым методами на специальных станках.

На судостроительных заводах наиболее распространены вертикально-сверлильные станки марок 2118 (максимальный диаметр высверливаемых отверстий 18 мм); 2А125 (отверстие до 25 мм); 2А135 и др. Применяются также радиально-сверлильные станки марок 2А53, 2А55 и др.

При сверлении обрабатываемая деталь закрепляется на столе сверлильного станка прихватами, в тисках или иным образом. Сверлу сообщаются два совместных движения — вращательное, называемое главным (рабочим) движением, и поступательное (направленное по оси сверла), называемое движением подачи.

Для сверления отверстий применяют спиральные сверла. Такое сверло (рис. 4.13) состоит из двух главных частей: рабочей части и хвостовика, которым сверло закрепляют в шпинделе станка. Хвостовики бывают коническими и цилиндрическими. Сверло с цилиндрическим хвостовиком закрепляется в специальных патронах.

1 — передняя поверхность: 2 — спинка зуба; 3 — задняя поверхность; 4 — поперечная кромка; 5 — зуб; 6 — канавка; 7 — режущая кромка; 8 — ленточка; 9 — сердцевина; 10 — угол при вершине; 11 — лезвие перемычки; 12 — утоп наклона поперечной кромки.

Рабочая часть сверла состоит из цилиндрической и режущей частей. На цилиндрической части имеются две винтовые канавки специального профиля, обеспечивающего правильное образование режущих кромок и достаточное пространство для прохождения стружки. Две узкие полоски, расположенные вдоль винтовых канавок и называемые ленточками, служат для уменьшения трения сверла о стенки отверстия, направляют сверло в отверстие и препятствуют уводу сверла в сторону. Для уменьшения трения служит и обратный конус рабочей части сверла, так как диаметр сверла у режущей части больше диаметра у хвостовика (конус 0,03—0,1 мм на 100 мм длины).

Большое значение имеет угол при вершине сверла (между режущими кромками), так как от него зависит правильная работа сверла и его производительность. Для стали он составляет 116—118°, для алюминиево-магниевых сплавов — 115—120°.

Урок 12 Сверление, зенкование, развёртывание отверстий

На стойкость сверла (время между двумя переточками) влияют свойства обрабатываемого материала, материал сверла, углы заточки и форма режущих кромок, скорость резания, сечение стружки (величина подачи) и охлаждение.

В процессе резания при сверлении выделяется большое количество тепла, что может привести к отпуску, т. е. уменьшению твердости режущей части. Поэтому для повышения стойкости сверла применяются специальные смазочно-охлаждающие жидкости (мыльная и содовая вода, масляные эмульсии и т. д.). Они не только охлаждают сверло, деталь и стружку, но и значительно уменьшают трение, тем самым облегчая процесс резания.

Для сверления некоторых материалов (твердая сталь, чугун, стекло и др.) применяют сверла с пластинками из твердых сплавов, что позволяет резко повысить производительность труда.

Затупившееся сверло в процессе работы издает характерный скрипящий звук. Такое сверло необходимо направить в переточку. Заточка сверл должна выполняться специалистами-заточниками в инструментальных кладовых или мастерских.

Для крепления сверл в шпинделе сверлильного станка служат вспомогательные инструменты, к которым относятся: переходные втулки, сверлильные патроны различных типов, оправки и т. д.

При закреплении деталей на столе станка повсеместно широко применяются различные зажимные устройства с винтовым зажимом.

В последнее время получили распространение приспособления с ручными быстродействующими зажимами — эксцентриковыми, клиновыми и другими, а также с механизированными зажимами пневматического и гидравлического действия. Мелкие детали при сверлении в них отверстий диаметром до 10 мм закрепляют в ручных тисках или на универсальной призматической подкладке.

металл, сверление, зенкерование, развертывание

Сверление по разметке с кернением центров производится в два приема: сначала сверлят отверстие предварительно с ручной подачей на 0,25 диаметра отверстия, затем сверло поднимается, удаляется стружка и проверяется совпадение отверстия с разметочной окружностью. Если они совпадают, то продолжают сверление, включив механическую подачу. Если же надсверленное отверстие оказалось не в центре, то его исправляют путем прорубания двух-трех канавок от центра с той стороны углубления, куда нужно сместить сверло. Канавки направляют сверло в намеченное кернером место. Далее продолжают сверление, как было указано выше.

металл, сверление, зенкерование, развертывание

В тех случаях, когда требуется высокая точность сверления, а также при достаточно большой партии деталей, сверление отверстий производится без разметки по специальным кондукторам.

При сверлении глухих отверстий на заданную глубину производится предварительная настройка станка по специальному приспособлению. Если такого приспособления нет, то на сверло надевается упорная втулка и крепится стопорным винтом на заданной высоте.

При сверлении сквозных отверстий, когда сверло подходит к выходу из отверстия, необходимо уменьшить подачу, так как сверло может захватить большой слой металла, заклиниться и сломаться.

Зенкованием называется обработка входной или выходной части отверстия с целью снятия фасок, заусенцев, а также образования углублений под головки болтов, винтов и заклепок. Для этой цели применяются конические и цилиндрические (по форме режущей части) зенковки. Зенкование выполняется на сверлильных станках и при помощи электрических или пневматических машинок. Крепление зенковок аналогично креплению сверл.

Развертывание является операцией чистовой обработки отверстий, обеспечивающей высокую точность размеров и чистоту поверхности. Эта операция выполняется с помощью инструмента, называемого разверткой. Развертывание отверстий производится на сверлильных станках специальными машинными развертками (с короткой режущей частью) и вручную. При ручной развертке инструмент вращается с помощью воротка, который надевается на квадратный конец хвостовика развертки. Отверстия под развертку сверлят с припуском по диаметру не более 0,2—0,3 мм на черновую развертку и не более 0,05—0,1 мм на чистовую. Развертку предварительно смазывают и вводят в отверстие таким образом, чтобы ее ось совпала с осью отверстия.