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.
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). 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.
Сверление на станках токарной группы
и на станках сверлильной группы:
Для обеспечения нормальной работы
сверла необходимо правильно
его заточить. Заточка производится
на специальных станках либо
квалифицированным рабочим вручную
с последующей проверкой качества
заточки шаблоном, имеющим три
выреза. Одним вырезом проверяется
угол при вершине сверла и
одновременно по линейке длина
режущих кромок, другим вырезом
угол заострения режущей кромки
и третьим — угол наклона
перемычки.
При неправильной заточке сверл могут
наблюдаться следующие дефекты: малый
угол при вершине проверка сверла легко
ломаются и быстро тупятся; слишком большой
угол при вершине — сверла быстро тупятся,
увеличивается усилие подачи и потребная
мощность; неодинаковая длина режущих
кромок — сверло испытывает одностороннюю
нагрузку, отверстие получается завышенного
диаметра; перекошенная заточка — режет
только одна кромка, сверло быстро тупится;
недостаточный задний угол — сверло не
режет; слишком большой задний угол —
сверло заедает, рабочая часть выкрашивается.
Сверление отверстий на токарном
станке производится в следующем
порядке: сначала выбирается сверло
необходимого диаметра так, чтобы
длина его рабочей части была
больше глубины просверливаемого
отверстия, затем проверяется
правильность его заточки, протирается
конусная часть сверла и отверстие
в пиноли задней бабки, после
чего сверло вставляется в
пиноль. Если хвостовик сверла
меньше отверстия в пиноли, применяются
переходные конусные втулки. Если
же сверло имеет цилиндрический
хвостовик, оно закрепляется в
цанговом патроне, а патрон
своим коническим хвостовиком
вставляется либо непосредственно
в отверстие пиноли, либо с
использованием конусных переходных
втулок.
Задняя бабка устанавливается
так, чтобы сверление можно
было проводить на всю глубину
без перестановки бабки. В начале
сверления, при правильном торце
детали и отсутствии центрового
отверстия, следует направлять
сверло упором, установленным в
резцедержателе, подачу производить
медленно и равномерно. Чаще выводить
сверло из отверстия для освобождения
его от стружки, причем делать
это, во избежание поломки,
следует без остановки вращения
детали. Сверление проводить с
обильным охлаждением. Сверление
на токарных станках обычно
производится вручную, вращением
маховичка задней бабки. У некоторых станков
задняя бабка может иметь автоматическое
перемещение, в этом случае сверление
можно выполнять с механической подачей
и совмещать его с продольной обточкой
детали. Если такого механизма нет, то
можно скрепить заднюю бабку с суппортом
несложным устройством и, предварительно
открепив бабку от станины, использовать
механизм продольной подачи суппорта
для перемещения задней бабки. Применив
специальный держатель для сверла, можно
также установить его в резцедержателе
станка. Недостатком данного метода является
трудность установки сверла точно по оси
центров.
Для получения точных длинных
отверстий в валах используются
однокромочные пушечные и ружейные сверла.
Пушечное сверло имеет вид полуцилиндра
с режущей кромкой на торце. Под углом
10—20° к оси сверла выполнена вспомогательная
режущая кромка. Пушечное сверло имеет
канал для подачи охлаждающей жидкости.
Направление сверла обеспечивается его
цилиндрической поверхностью.
Ружейное сверло обеспечивает
более производительную работу
и более точное направление.
Оно имеет в рабочей части
канавку с углом 80—110° для
выхода стружки. Конус, образуемый
торцовой заточкой сверла, обеспечивает
хорошее направление.
При работе пушечным и ружейным
сверлами необходимо предварительно
засверлить и расточить отверстие
на глубину 1—2 диаметров. Это
отверстие служит направляющей
для пушечного или ружейного
сверла.
На сверлильных станках можно
производить не только сверление,
но также ряд других технологических
операций дальнейшей обработки
отверстий. На современных сверлильных
станках выполняют следующие работы: сверление
сквозных и глухих отверстий (рис.7а); рассверливание
отверстий на больший диаметр (рис.7б);
зенкерование, выполняемое для получения
отверстия более высоких квалитета и параметра
шероховатости поверхности (рис.7в); зенкование,
выполняемое для образования в основании
просверленного отверстия гнезд с плоским
дном под головки винтов и болтов (рис.
7г); развертывание цилиндрических и конических
отверстий, обеспечивающее высокую точность
и шероховатость обрабатываемой поверхности
(рис. 7д); раскатывание отверстий специальными
оправками со стальными закаленными роликами
или шариками для получения плотной и
гладкой поверхности отверстия, а также
шероховатости в пределах Ra=0,63-0,080 мкм
(рис. 7е); нарезание внутренних резьб метчиками
(рис. 7ж); подрезание (цековка) торцов наружных
и внутренних приливов с целью получения
ровной поверхности, перпендикулярной
оси отверстия (рис. 7з).
Рис.7.
Работы, выполняемые на сверлильных
станках
Этими основными видами работ
не исчерпываются технологические
возможности сверлильных станков,
на которых можно, например, развальцовывать
полые заклепки, обрабатывать многогранные
отверстия, а также выполнять
другие операции.
Зенкерование.
Зенкерованием обрабатывают отверстия,
предварительно штампованные, литые
или просверленные. Припуск под
зенкерование (после сверления) равен
0,5—3 мм на сторону. Зенкеры выбирают
в зависимости от обрабатываемого
материала, вида обрабатываемого отверстия
(сквозное, ступенчатое, глухое), диаметра
отверстия и заданной точности. Отверстие,
обработанное зенкером, получается более
точным, чем обработанное сверлом. Зенкер
имеет три и более режущие
кромки, он прочнее сверла, поэтому
сечение стружки при зенкеровании
получается тоньше, а подача в 2,5— 3
раза больше, чем при сверлении.
Зенкерование может быть как
предварительным (перед развертыванием),
так и окончательным. Зенкерование
применяют также для обработки
углублений и торцовых поверхностей.
Для уменьшения увода зенкера
от оси отверстия (особенно
при обработке литых или
штампованных глубоких отверстий)
предварительно растачивают (резцом)
его до диаметра, равного диаметру зенкера
на глубину, примерно равную половине
длины рабочей части зенкера.
Для обработки высокопрочных
материалов (Предел прочности>750 МПа)
применяют зенкеры, оснащенные
пластинками из твердого сплава.
При работе твердосплавными зенкерами
скорость резания в 2—3 раза
больше, чем зенкерами из быстрорежущей
стали. При обработке материалов
высокой прочности и отливок
по корке скорость резания
твердосплавных зенкеров следует
уменьшать на 20—30 %.
Отверстия зенкеруют для увеличения
их диаметров, получения цилиндрических
и конических углублений, зачистки
торцовых и фасонных поверхностей.
Отверстия зенкеруют после сверления,
а также в отливках, штамповках,
используя в качестве инструмента
зенкер.
Зенкерование обеспечивает точность
обработки отверстий 3-5 классов
и повышенный в сравнении со
сверлением класс шероховатости.
Повышенная точность обработки
и класс шероховатости объясняются
в основном отсутствием поперечной
режущей кромки у зенкера, большим,
чем у сверла, количеством зубьев
и благоприятными условиями резания.
Зенкер работает подобно сверлу
при рассверливании, но он меньше
отклоняется от оси отверстия
благодаря большому числу направляющих
ленточек.
Однако при неравномерном припуске,
неодинаковой твердости обрабатываемого
материала и наличии в нем
твердых вкраплений возможен
увод осп зенкера. Для предупреждения
увода инструмента зенкерованию
таких отверстий должно предшествовать
растачивание до диаметра зенкера
на глубину, примерно равную
половине его длины.
Точность диаметра отверстия,
обработанного зенкером под последующее
развертывание, достигается проще,
чем при растачивании, так как
при зенкеровании отсутствует
установка режущего инструмента
на требуемый размер. Для уменьшения
увода инструмента и обеспечения
заданной точности зенкеруют
отверстия, применяя кондукторные
втулки.
Зенкерование обычно осуществляют
на станках с вращающимся инструментом.
Зенкеры из быстрорежущей стали
применяют для обработки большинства
материалов, твердосплавные - для обработки
закаленных и труднообрабатываемых
сталей и чугуна.
Рис.
8. Схема обработки отверстия зенкером
а
- сквозных и глухих отверстий, полученных
сверлением, б - цилиндрических углублении
под головки болтов, в - фасок на краях
отверстий, г - торцовых поверхностей бобышек
и ступиц.
Практически процесс зенкерования
отверстий протекает аналогично
процессу сверления. Режимы резания
подбираются аналогично режимам
при сверлении из таблиц справочников.
Применение зенкеров значительно
улучшает качество обрабатываемых
отверстий: уменьшает конусность,
овальность, риски, царапины и
т. д., однако высокую точность
размера и чистоту поверхности
отверстия дать не может. Поэтому
отверстие, полученное после зенкерования,
обрабатывают разверткой, которая,
срезая очень тонкие стружки,
калибрует и заглаживает поверхность
отверстия.
Недостатком зенкерования является
плохое исправление непрямолинейности
оси отверстия, преимуществом — высокая
производительность обработки.
Развертывание. Развертывание является
завершающей операцией обработки
отверстий, обеспечивающей высокую
точность по диаметру (7-8-й квалитеты)
и наименьшую шероховатость обработанной
поверхности. Она производится
разверткой после сверления или
зенкерования. При развертывании
срезается незначительный слой
металла одновременно несколькими
зубьями развертки.
Размер сверла или зенкера,
которыми отверстие обрабатывалось
перед развертыванием выбирают с таким
расчетом, чтобы на черновое развертывание
оставался припуск, равный 0,25-0,50 мм, а на
чистовое — 0,05-0,015 мм.
Следует иметь в виду, что диаметр
развернутого отверстия всегда
несколько больше диаметра самой
развертки. Чтобы снизить разницу
диаметров отверстия и развертки,
необходимо обеспечить более
правильное направление развертки
относительно обрабатываемого отверстия.
Это достигается применением самоустанавливающихся
патронов.
Особенности выполнения отдельных
операций не позволяют дать
заключение о точности обработки
по аналогии с другими операциями,
так как между ними не бывает
всестороннего сходства. В частности,
отличаются размеры и форма
обрабатываемых заготовок, состояние
станков, режимы обработки и
другие технологические факторы.
Рис.
9. Развертка коническая
Растачивание. Растачивают отверстия
на токарных станках, если диаметр
отверстия по размеру нельзя
обработать зенкером или сверлом
на данном станке, а также если
отверстие имеет неравномерный припуск
или непрямолинейную образующую.
Растачивание производят для
обработки отверстий, имеющихся
в заготовке (отливке или поковке),
и исправления положения оси
ранее просверленного отверстия.
Растачивание может производиться
резами или многолезвийными инструментами
(зенкерами и расточными головками)
при вращении инструмента (на
сверлильных и расточных станках)
или при вращении заготовки
(станки токарной группы).
Как и при сверлении на положение
и прямолинейность оси отверстия
после растачивания оказывает
влияние способ обработки: растачивание
с вращением заготовки позволяет
обеспечить прямолинейную ось
отверстия, совпадающую с осью
вращения шпинделя станка.
При растачивании с вращением
инструмента применяют направляющие
втулки для обеспечения меньшего
увода оси отверстия и большей
ее прямолинейности.
Простейший расточной инструмент, применяемый
при растачивании отверстия на токарных
станках, — расточной резец (рис. 10).
Рис.
10. Резец расточной
При обычном чистовом растачивании
точность по диаметру обеспечивается
до 3-го класса. Для достижения
более высокой точности производят
последующую отделку отверстия
тонким растачиванием.
Тонкое растачивание производится
при высоких скоростях резания
(100—250 м/мин для чугуна и 300—1500
м/мин для цветных сплавов)
резцами, оснащенными твердыми
сплавами, или алмазными резцами.
При этом глубина резания принимается
в пределах 0,05—0,2 мм, а подача 0,01—0,1
мм/об.