Обработка на сверлильных станках

Сверление - технологический процесс получения отверстий в сплошном материале. Сверлением изготавливают как сквозные, так и глухие отверстия. Процесс сверления применяется также для увеличения отверстий полученных предварительной обработкой или в литых и штампованных заготовках. В зависимости от функционального назначения отверстий они могут обрабатываться с различной степенью точности и иметь переменное сечение. В каждом конкретном случае для обработки применяются различные инструменты. Изготовление отверстий производится на сверлильных станках. Закреплённому в патроне станка инструменту сообщается вращательное и поступательное движение. Для формирования отверстия необходимой формы применяются следующие инструменты: сверло, зенкер, развёртка, метчик, Конус Морзе

 

 

а

 

б

 

 

в Рис.4.2.17

Свёрла по своим конструктивным особенностям и назначению подразделяются на спиральные, центровые и специальные. Спиральные свёрла наиболее широко используются для обработки отверстий в сплошном материале и для рассверливания отверстий. Свёрла бывают двух типов с коническим Рис.4.2.17 (а)и цилиндрическим Рис. 4.2.17 (б) хвостовиком. Конический хвостовик имеют свёрла диаметром более 10мм. и крепятся непосредственно в шпинделе сверлильного станка или переходной конической втулке Рис. 4.2.18 (а, б). Свёрла с цилиндрическим хвостовиком крепятся в кулачковом или цанговом патронах Рис. 4.2.18 (в, г). Спиральные свёрла изготавливают в соответствии с отраслевыми стандартами и имеют диаметр от 0, 25 до 80мм. Спиральное сверло имеет рабочую часть состоящую из двух режущих лезвий, расположенных под углом 60-1200, и направляющую цилиндрическую поверхность с винтовыми канавками.

Центровые свёрла Рис. 4.2.17 (в) применяются для сверления центровых отверстий в деталях типа тел вращения. Отверстия используются для крепления и центровки заготовки с помощью конусов (центров) закреплённых в шпиндельной головке токарного станка и задней бабке. Специальные свёрла Рис. 4.2.17 (г, д) применяют для сверления глубоких отверстий. Сверла имеют центральный канал (3) (отверстие) через который подаётся охлаждающая жидкость и вымывается стружка из зоны резания.. На Рис.4.2.17 (г) приведена конструкция однолезвийного сверла с напаянной режущей пластиной 1 и двумя направляющими пластинами 2.

Сквозные отверстия большого диаметра обрабатывают кольцевыми свёрлами Рис. 4.2.17 (д), на торцах которых закреплены режущие пластины 4, ширина которых больше толщины стенок.

 

 

 

 

а б в г

Рис.4.2.18

Зенкеры предназначены для обработки отверстий в литых и штампованных заготовках, а также для рассверливания предварительно обработанных отверстий. По конструктивным признакам зенкеры бывают цилиндрические Рис.4.2.19 (а), конические Рис.4.2.19 (б). и торцевые Рис.4.2.19 (в).

 

Рис.4.2.19

 

В отличие от сверла они имеют три или четыре режущих лезвия. Как и сверло зенкер имеет рабочую зону 6 состоящую из режущей (заборной) части 1 и направляющей части 5. Хвостовик 4 имеет плоскую лапку 3 и связан с рабочей частью шейкой 2. По способу крепления зенкеры подразделяются на цельные, с коническим или цилиндрическим хвостовиком Рис.4.2.19 (а, б) и насадные Рис. 4.2.19 (в).

Развёртки предназначены для окончательной обработки отверстий и обеспечивают точность и повышенную чистоту поверхности. В зависимости от формы обрабатываемого отверстия развёртки бывают цилиндрические Рис.4.2.19 (г) и конические Рис.4.2.19 (д), по способу крепления с коническим хвостовиком и насадные Рис.4.2.19 (е). В отличие от зенковок развёртки имеют от 6 до 12 главных режущих лезвий расположенных на режущей, конической, части 7, калибрующая часть 8 служит для центровки развёртки в отверстии и обеспечивает необходимую точность и чистоту поверхности.

Метчики предназначены для нарезания внутренних резьб и изготавливают из быстрорежущей стали Р18 Рис.4.2.19(ж). Метчиками нарезают как цилиндрическую, так и коническую резьбу. На внешней поверхности метчика изготовлена резьба с прорезанными продольными пазами для вывода стружки. Рабочая поверхность метчика имеет режущую часть 9 и калибрующую 10. Процесс формирования резьбы осуществляется в основном режущей частью метчика, калибрующая часть производит окончательную доводку резьбы до требуемой чистоты и точности профиля. По своему назначению метчики делятся на гаечные, машинные и ручные.

 

4.2. 5.Обработка на строгальных и долбёжных станках.

Обработка заготовок на строгальных и долбёжных станках характеризуется поступательным движением резца или заготовки, главное движение, и дискретным движением подачи в перпендикулярном направлении главному движению. Процесс резания при строгании и долблении прерывистый. Удаление материала с поверхности обрабатываемой заготовки происходит только при прямом (рабочем) ходе резца. При обратном (холостом) ходе резец не совершает процесс резания. В момент врезания в материал заготовки резец испытывает большие динамические нагрузки. Поэтому резцы применяемые для строгания и долбления делают более массивными чем для точения, соответственно и скорости резания значительно меньше. На Рис.4.2.20 приведены схемы процессов строгания и долбления. На рис. 4.2.20 (а) приведена схема строгания на поперечно-строгальном станке. Резец совершает возвратно-поступательное движение V, а заготовка перемещается в поперечном направлении на величину Sп после каждого холостого хода. При обработке на горизонтально-строгальных станках Рис. 4.2.20 (б) заготовка совершает возвратно-поступательное движение V, а инструмент движение подачи Sп.

 

 

Рис.4.2.20

В процессе долбления Рис. 4.2.20 (в) резец совершает возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости V, а заготовка движение подачи Sп, в горизонтальном направлении. В зависимости от формы обрабатываемой поверхности используют следующие типы строгальных резцов Рис.4.2.21 проходные (а), подрезные (б), отрезные (в) и фасонные.

 

 

Рис.4.2.21

 

 

При обработке на долбёжных станках применяют долбёжные резцы проходные (г), прорезные (д) и для шпоночных пазов (е). На Рис.6.22 приведены примеры обработки различных поверхностей на строгальных и долбёжных станках.

Обработка на поперечно-строгальных станках горизонтальной, вертикальной и наклонной поверхностей соответственно приведена на рис. 6.22 (а, б, в). Обработка рифления строганием приведена на Рис.6.22 (г). На Рис. 6.22 (д)., при обработке на горизонтально-стогальных станках, приведена схема одновременной обработки горизонтальной и вертикальной плоскостей проходными резцами, а также строгание паза «ласточкин хвост» и призматического паза (е).

На Рис. 6.22 (ж) приведена схема долбления внешней цилиндрической плоскости и шпоночного паза в ступице колеса Рис.6.22 (з).

 

4.2.6. Обработка заготовок на шлифовальных станках.

Шлифованием называют процесс обработки заготовок резанием абразивными кругами. Абразивные зерна расположены в круге беспорядочно и удерживаются связующим материалом. При вращательном движении круга в зоне его контакта с заготовкой часть зерен срезает материал. С заготовки срезается очень большое число тонких стружек (до 100 млн. за 1 мин). Обработанная по­верхность представляет собой совокупность микроследов абра­зивных зерен и имеет малую шероховатость. Часть зерен ориентирована так, что резать не может, но производит работу трения по поверхности резания.

Шлифовальные круги работают успешно на очень больших скоростях — до 30 м/с и более. Процесс резания каждым зерном осуществляется почти мгновенно.

В зоне резания выделяется большое количество теплоты. Мел­кие частицы обрабатываемого материала, сгорая, образуют пучок искр, либо, оплавляются. Абразивные зерна могут также оказы­вать на заготовку значительное силовое воздействие. Происходит поверхностное пластическое деформирование материала, искаже­ние его кристаллической решетки. Деформирующая сила вызы­вает сдвиги одного слоя атомов относительно другого. Вследствие упруго пластического деформирования материала обработанная поверхность упрочняется. Но этот эффект менее ощутим, чем при обработке металлическим инструментом.

Тепловое и силовое воздействия на обработанную поверхность приводят к структурным превращениям, изменениям физико-ме­ханических свойств поверхностных слоев обрабатываемого мате­риала. Так образуется дефектный поверхностный слой детали. Для уменьшения тепловых эффектов материал шлифуют при обиль­ной подаче смазочно-охлаждающих жидкостей.

Шлифование распространено очень широко. С его помощью можно производить чистовую и отделочную обработку деталей с высокой точностью. Обработке подвергают самые разнообразные материалы, а для заготовок из закаленных сталей шлифование является одним из наиболее распространенных методов формообразования. В отдельных случаях шлифование по эффективности соперничает с фрезерованием и точением.