Рекламные предложения на основе ваших интересов:
вершине сверла может быть разным и зависит от обрабатываемого материала. Для обработки мягких материалов он должен быть от 80 до 90°, для стали и чугуна 116—118°, для очень твердых металлов 130—140°.
Заточка сверл. В процессе работы сверла изнашиваются по передней и задней поверхностям, срабатывается фаска, округляются уголки (рис. 1, а). Затупленные сверла затачивают на заточных станках. Контроль основных элементов режущей части осуществляется шаблонами (рис. 1, б).
Рис. 0. Спиральное сверло: 1 — рабочая часть сверла, 2 — шейка, 3 — хвостовик, 4 — лапка, 5 — канавка, 6 — перо, 7 — направляющая фаска (ленточка), 8 — поверхность задней заточки, 9 — режущие кромки, 10 — перемычка, 11 — режущая часть
Ручное сверление осуществляют ручными дрелями, электрическими дрелями и пневмодрелями.
Ручная дрель (рис. 2) состоит из шпинделя, на котором находится патрон, конической зубчатой передачи (состоящей из большого и малого зубчатых колес), неподвижной рукоятки, подвижной рукоятки и нагрудника. Сверло вставляется в патрон и закрепляется в нем.
Рис. 1. Схема износа (а) и шаблон для контроля основных элементов (б) сверла
Электрическая дрель (рис. 3) состоит из электродвигателя, находящегося в корпусе дрели, зубчатой передачи и шпинделя с патроном, в котором зажимается сверло. Различают электрические дрели легкого типа — для сверления отверстий диаметром до 15 мм в форме пистолета; среднего типа — для сверления отверстий диаметром 15—20 мм с замкнутой рукояткой на конце; тяжелого типа — для сверления отверстий диаметром до 32 мм с двумя боковыми рукоятками и грудным упором.
Рис. 2. Ручная дрель: 1 — патрон, 2 — зубчатая передача, 3 — подвижная рукоятка, 4 — нагрудник, б — неподвижная рукоятка
Пневматическая дрель (рис. 4) изготавливается с пневматическими двигателями поршневого и ротационного типа. Пневматическая дрель удобна в работе, так как имеет небольшие габариты и массу. Для механизации процесса сверления используются сверлильные станки.
Рис. 3. Электрическая дрель: 1 — рукоятка, 2 — корпус, 3 — шпиндель
Сверлильные станки подразделяются на настольно- -сверлильные, вертикально-сверлильные и радиально-сверлильные. Настольно-сверлильные станки предназначены для сверления отверстий небольшого диаметра (до 12—15 мм). Радиально-сверлильные
станки применяют для сверления отверстий в крупных деталях. Они дают возможность обработать отверстие в любом месте детали в пределах кольцевой площадки.
Более всего распространены универсальные вертикально-сверлильные станки (рис. 5). Обрабатываемая заготовка или деталь помещается на столе, который можно поднимать и опускать при помощи винта. Рукояткой стол закрепляют на станине на неооходимои высоте.
Рис. 4. Пневматическая дрель: 1 — шпиндель, 2 — корпус, 3 — ниппель
Техника сверления. Сверление производят по разметке, по кондуктору, с применением универсально-сборных приспособлений (УСП).
При сверлении по разметке размечают отверстие, накернивают его по окружности и по центру, закрепляют обрабатываемую заготовку в тисках или в другом приспособлении. Сверление по разметке обычно осуществляют в два приема. Сначала просзерливают отверстие на глубину четверти диаметра.
При сверлении отверстия под резьбу необходимо пользоваться справочными пособиями для выбора величины диаметра сверла в соответствии с видом резьбы, а также с учетом механических свойств обрабатываемого материала.
При обработке большого количества одинаковых деталей применяются кондукторы. Они состоят из корпуса, куда укладывается и ориентируется в определенном положении деталь, и кондукторной плиты с отверстиями и запрессованными в них кондукторными втулками для направления сверла.
Кроме кондукторов, применяются универсально-сборные приспособления (УСП), состоящие из нормализованных элементов (плит с Т-образными пазами, установочных деталей — пальцев, дисков, шпонок, подкладок, направляющих, прижимных и крепежных деталей). Из них собирают приспособления для определенной операции.
Зенкован и ем называется последующая (после сверления) обработка отверстий, заключающаяся в удалении заусенцев, снятии (фасок и получении конусного или цилиндрического углубления у входной части отверстия. Зенкование осуществляется зенковками.
По форме режущей части зенковки делятся на цилиндрические и конические (рис. 6, а, б). Конические зенковки применяют для обработки конических углублений под головки винтов, потайные заклепки, клапаны. Конические зенковки бывают с углом при вершине 60, 75, 90 и 120°.
Цилиндрическими зенковками обрабатывают цилиндрические углубления под крепежные детали, плоскости бобышек. Цилиндрическая зенковка имеет направляющую цапфу, которая входит в обрабатываемое отверстие и обеспечивает правильное направление зенковки. Зенковки изготавливают из быстрорежущей стали и с пластинками из твердого сплава.
Рис. 5. Одношпиндель-ный вертикально-сверлильный станок: 1 — винт, 2 — стол, 3 — шпиндель, 4 — маховик, 5 — коробка подач, 6 — коробка скоростей, 7 — электродвигатель, 8 — рукоятка, 9 — станина
Зенкерован и е — операция по увеличению размеров или изменению формы отверстия, полученного сверлением, штамповкой или отливкой. При зенкеровании получается точность За — 5-го класса.
Зенкерование отверстий выполняют зенкером. По внешнему виду зенкер напоминает сверло и состоит из тех же основных элементов, но имеет больше режущих кромок (3—4) и спиральных канавок. По конструкции зенкеры разделяют на цельные (рис. 7, а), насадные (рис. 7, б) с напаянными пластинками и сборные со вставными ножами (рис. 7, в).
Развертывание — окончательная обработка отверстий после сверления, зенкерования или расточки для придания им высокой точности и малой шероховатости. Развертыванием достигается 2—3-й классы точности и классы шероховатости.
Развертывание отверстий выполняется разверткой.
По форме обрабатываемого отверстия развертки подразделяются на цилиндрические и конические, по способу применения — на ручные и машинные, по способу закрепления — на хвостовые и насадные.
Ручные развертки (рис. 58) состоят из рабочей части и хвостовика. Хвостовик цилиндрический с квадратом на конце под вороток. Рабочая часть делится на режущую и калибрующую. Режущая часть имеет коническую форму с углом заборного конуса <�р = 1°, на конце для предохранения зубьев от выкрашивания делается фаска под углом 45°.
Чтобы развертка свободно входила в отверстие, диаметр заборной части делают меньше диаметра предварительно обработанного отверстия. Калибрующая часть направляет развертку в отверстие и калибрует его, у заборного конуса она имеет цилиндрическую форму, ближе к хвостовику — обратный конус для уменьшения трения.
Рис. 6. Зенковки: а — цилиндрическая, б — коническая
Рис. 7. Зенкеры: а — цельный, б — насадной, в — со вставными ножами
Число зубьев развертки четное — 6, 8, 10, 12; выполняют их с неравномерным шагом, что обеспечивает лучшую обработку.
Машинные развертки .отличаются от ручных меньшей длиной рабочей части и длинной шейкой (для развертывания глубоких отверстий). Заборный конус у них короткий с углом ср = 5° для обработки хрупких материалов и ср = 15° для вязких материалов. Развертки, оснащенные твердыми сплавами, имеют угол ф = 35—45°.
Конические развертки служат для обработки предварительно просверленного цилиндрического отверстия на конус или калибрования конического отверстия, выполненного другим способом.
Ручные развертки изготовляют из стали У12А, 9ХС, Р9 и Р18, машинные — из стали Р9, Р18, РК8; они оснащаются твердыми сплавами ВК2, ВК4, ВК6, ВК8, Т15К6. Рабочая часть термически обрабатывается.
Рис. 8. Основные элементы ручной цилиндрической развертки
На развертках наносятся номинальный диаметр (на сборных — предельные диаметры), номер по точности или посадка для доведенной развертки, марки стали или твердого сплава. На конических развертках маркируются номинальный диаметр или номер конуса, конусность, марка стали.
Ручное развертывание. При ручном развертывании инструмент вращается воротками. Для обработки глубоких отверстий на развертку надевают удлинители. Мелкие заготовки или детали закрепляют в тисках, а большие обрабатывают без закрепления.
Машинное развертывание выполняется на сверлильных станках, а также при помощи механизированного инструмента.
Лучше развертывание выполнять сразу после сверления, не перезажимая детали. Это обеспечивает соосность отверстий. При работе на станках применяют качающиеся оправки, они дают возможность развертке самоустанавливаться по оси предварительно обработанного отверстия и исключают влияние неточностей станка на точность отверстия.
Сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание
Предыдущая18Следующая
Сверление применяют для обработки глухих и сквозных отверстий цилиндрических, конических и многогранных внутренних поверхностей.
Применяют две разновидности сверления:
— собственно сверление (получение отверстий диаметром до 12 мм в сплошном материале);
— рассверливание (увеличение диаметра ранее просверленного, отлитого, пробитого при штамповке, прошитого, полученного методами электрофизической или электрохимической обработки отверстия).
Сверление и рассверливание обеспечивают точность обработки отверстий по 10-11-му квалитету и качество поверхности Rz 80…20 мкм (при обработке отверстий малого диаметра в цветных металлах и сплавах до Ra 2,5 мкм). Для получения более точных отверстий применяют зенкерование и развертывание.
Зенкерование, как и рассверливание, применяют для увеличения диаметра ранее полученного цилиндрического отверстия, а также для получения конических (коническими зенкерами) и плоских (торцами зенкеров) поверхностей. При зенкеровании после сверления получают точность по 9-10 — му квалитетам, качество поверхности до Ra 2,5 мкм.
Развертывание применяют для окончательной (чистовой0 обработки в основном цилиндрических отверстий, реже для чистовой обработки конических и торцовых поверхностей. Точность по 6-8 – му квалитетам. Качество поверхности Ra 2,5… 0,32 мкм.
Осевые инструменты
Отверстия обрабатывают различными режущими инструментами: сверлами, зенкерами, зенковками, развертками, метчиками. Все эти инструменты – осевые.
Обработка этими инструментами осуществляется при главном вращательном движении инструмента или заготовки и при одном движении подачи (чаще инструмента) вдоль оси инструмента или обрабатываемой поверхности.
Свёрла
предназначены для сверления и рассверливания отверстий диаметром до 80 мм. Различают следующие типы сверл: цилиндрические с винтовой канавкой и коническим хвостовиком (стандартные и удлиненные); сверла для рассверливания чугуна с пластинкой из твердого сплава; перовые для глубоких отверстий; полые для кольцевого сверления отверстий диаметром более 60 мм.
Зенкеры
предназначены для окончательной обработки просверленных отверстий по 11, 12-13 квалитетам или для обработки гнезд с плоским дном под головки винтов и болтов. Зенкеры бывают следующих типов: со спиральным зубом, коническим и цилиндрическим хвостовиком (быстрорежущие или с пластинками твердого сплава); со спиральным зубом (насадные и цельные); насадные, со вставными ножами, быстрорежущие; насадные, оснащенные твердым сплавом; для цилиндрических углублений (цельные и съемные); для зачистки торцовых поверхностей (пластинчатые или со вставными ножами); зенковки обратные со штифтовым замком, оснащенные пластинками твердого сплава; специальные для борштанг.
Развертки
предназначены для чистовой обработки отверстий с целью получения правильной формы и точных размеров по 6-7 и 8-9 квалитетам и шероховатости поверхности по 7-8 классам. Типы разверток следующие: цельные с цилиндрическим или коническим хвостовиком; насадные для сквозных и глухих отверстий; конические; специальные для оправок и борштанг.
Метчики
применяют для нарезания резьбы в отверстиях. Метчиками представляет собой винт с прорезанными прямыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки. Профиль резьбы должен соответствовать профилю нарезаемой резьбы.
Сверла бывают разных типов: перовые, спиральные, пушечные, кольцевые и комбинированные специальные. Сверла изготовляют из быстрорежущих, легированных и углеродистых сталей, а также их оснащают пластинками из твердых сплавов. Наибольшее распространение в промышленности получили спиральные сверла. Спиральные сверла изготовляют диаметром от 0,1 до 80 мм.
Спиральное сверло состоит из рабочей части, шейки, хвостовика для крепления сверла в шпинделе станка и лапки, служащей упором при выбивании сверла из гнезда шпинделя. Рабочая часть разделяется на режущую и направляющую. Режущая часть состоит из двух зубьев (перьев), образованных двумя канавками для отвода стружки; перемычки (сердцевины) — средней части сверла, соединяющей оба зуба (пера);
Двух передних поверхностей, по которым сбегает стружка, и двух задних поверхностей; двух ленточек для направления сверла и уменьшения его трения о стенки отверстия; двух главных режущих кромок, образованных пересечением передних и задних поверхностей и выполняющих основную работу резания; поперечной кромки (перемычки), образованной пересечением обеих задних поверхностей.
Рисунок 6.1 Конструктивные элементы Рисунок 6.2 Работа сверла
спирального сверла 1 — сверло, 2 — стружка, 3 — деталь.
К геометрическим параметрам режущей части сверла относятся: угол при вершине сверла, угол наклона винтовой канавки, передний и задний углы, угол наклона поперечной кромки (перемычки).
Рисунок 6.3 Геометрия спирального сверла
Угол при вершине сверла 2φ
расположен между главными режущими кромками. Он оказывает большое влияние на работу сверла. Величина этого угла выбирается в зависимости от твердости обрабатываемого материала (от 80 до 140°): для сталей, чугунов и твердых бронз 2φ = 116 — 118°; для латуней и мягких бронз 2φ = 130°; для легких сплавов, силумина, электрона и баббита 2φ = 140°; для красной меди 2φ = 125°; для эбонита и целлулоида 2φ = 80 — 90°.
Чтобы повысить стойкость сверл диаметром от 12 мм и более, применяют двойную заточку сверл; при этом главные режущие кромки имеют форму не прямой, как при обычной заточке, а ломаной линии. Основной угол 2φ = 116 — 118° (для сталей и чугунов), а второй угол 2φ = 70 -75°.
Угол наклона
винтовой канавки обозначается греческой буквой омега (ω). С увеличением этого угла процесс резания протекает легче и улучшается выход стружки. Величина ω зависит от диаметра сверла. Для сверл диаметром 0,25 — 9,9 мм ω = 18-28°, для сверл диаметром 10 мм и более ω = 30°.
Если рассечь спиральное сверло плоскостью, перпендикулярной главной режущей кромке, то мы увидим передний угол γ
(гамма). Передний угол γ в разных точках режущей кромки имеет разную величину: он больше у периферии сверла и заметно меньше у его оси. Так, если у наружного диаметра передний угол γ = 25 — 30°, то у перемычки он близок к 0°. Непостоянство величины переднего угла относится к недостаткам спирального сверла и является одной из причин неравномерного и быстрого его износа.
Задний угол
сверла α (альфа) предусмотрен для уменьшения трения задней поверхности о поверхность резания. Этот угол рассматривается в плоскости параллельной оси сверла. Величина заднего угла также изменяется по направлению от периферии к центру сверла: у периферии он равен 8 — 12°, а у оси α = 20 — 26°.
Угол наклона поперечной кромки
(пси) для сверл диаметром 1—12 мм от 47 до 50° , а для сверл диаметром более 12 мм = 55°.
Зенкером обрабатывают отверстия, предварительно штампованные, литые или просверленные. Припуск под зенкерование (после сверления) составляет 0,5-3 мм на сторону. Зенкер выбирают в зависимости от обрабатываемого материала, вида (сквозное, ступенчатое, глухое) и диаметра отверстия и заданной точности обработки.
Зенкер имеет три и более режущие кромки, поэтому при зенкеровании снимается более тонкая стружка и получаются более точные отверстия, чем при сверлении; он прочнее сверла, благодаря чему подача при зенкеровании в 2,5-3 раза превышает подачу при сверлении.
Зенкерование может быть как предварительной (перед развертыванием), так и окончательной операцией. Кроме обработки отверстий зенкеры применяются для обработки торцовых поверхностей. Для повышения точности зенкерования (особенно при обработке литых или штампованных глубоких отверстий) рекомендуется предварительно расточить (резцом) отверстие до диаметра, равного диаметру зенкера на глубину, примерно равную половине длины рабочей части зенкера.
Для обработки высокопрочных материалов (sв>750 МПа) применяют зенкеры, оснащенные пластинами из твердого сплава. Скорость резания для зенкеров из быстрорежущей стали такая же, как и для сверл. Скорость резания твердосплавных зенкеров в 2-3 раза больше, чем зенкеров из быстрорежущей стали.
Рисунок 6.4 Зенкерование отверстий
Зенкер имеет большее число режущих кромок (три или четыре), чем спиральное сверло, и обеспечивает большую чистоту обработки отверстия.
Зенкование — это обработка выходной части отверстия (снятие заусенцев) для получения конических или цилиндрических углублений под потайные головки заклепок и винтов. Зенкование выполняют конической или цилиндрической зенковкой. Операции зенкования производят на сверлильном станке, как и сверление отверстий на требуемую глубину.
Рисунок 6.5 а — зенкер, б, в коническая Рисунок 6. 6 Работа зенкера:
и цилиндрическая зенковки 1-деталь, 2-зенкер
Главный угол
в плане режущих кромок в большинстве случаев равен φ = 60°. У быстрорежущих зенкеров, работающих по стали, и всех твердосплавных зенкеров рекомендуется создавать переходную кромку с углом φі = 30° и длиной 0,3—1 мм.
Геометрические параметры режущей части задаются обычно в сечении плоскостью, перпендикулярной к проекции режущей кромки на осевую плоскость зенкера. Передний угол
выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала: для стали 8—12°, чугуна 6—10°, легких и цветных металлов 25—30°. Задний угол принимают равным 8—10°.
Для правильной работы зенкера необходимо, чтобы биение главных кромок не превышало 0,05—0,06 мм.
Угол наклона
канавок к оси инструмента принимают в пределах ω = 10—20°. Зенкеры диаметром 10—32 мм делают хвостовыми, а диаметром 25—80 мм — насадными.
Применение зенкеров, оснащенных пластинками из твердого сплава, позволяет значительно повысить производительность обработки. Пластинки твердого сплава могут напаиваться непосредственно в корпус зенкера или на вставной нож. Применение сборных конструкций дает возможность замены зубьев в случае их поломки, восстановления и регулирования размера зенкера и многократного использования корпуса.
Задняя поверхность режущей и калибрующей части зенкера, оснащенного твердым сплавом, выполняется под двумя углами.
Для получения отверстий высокой точности и качества обрабатываемой поверхности применяют развертывание. Развертка имеет значительно больше режущих кромок, чем зенкер, поэтому при развертывании снимается более тонкая стружка и получаются более точные отверстия, чем при зенкеровании.
Отверстия диаметром до 10 мм развертывают непосредственно после сверления. Перед развертыванием отверстий большего диаметра их предварительно обрабатывают, а торец подрезают. Припуск под развертывание t=0,15-0,5 мм для черновых разверток и 0,05-0,25 мм для чистовых разверток.
При работе чистовыми развертками на токарных и токарно-револьверных станках применяют качающиеся оправки, которые компенсируют несовпадение оси отверстия с осью развертки. Для того чтобы обеспечить высокое качество обработки, сверление, зенкерование (или растачивание) и развертывание отверстия производят за одну установку заготовки в патроне станка.
Подача при развертывании стальных деталей 0,5-2 мм/об, а при развертывании чугунных деталей 1-4 мм/об. Скорость резания при развертывании 6-16 м/мин. Чем больше диаметр обрабатываемого отверстия, тем меньше скорость резания при одинаковой подаче, а при увеличении подачи скорость резания снижают.
Развертки бывают цилиндрические и конические. Конические развертки предназначены для развертывания конусных отверстий.
Рисунок 6.7 Развертки: цилиндрическая ручная,
цилиндрическая машинная, коническая
На рабочей части развертки имеется от 6 до 14 нарезанных зубьев, вдоль которых расположены канавки; зубья служат для образования режущих кромок и отвода наружу снимаемой стружки. Нижняя конусная часть развертки снимает стружку, а верхняя — калибрующая— направляет развертку и окончательно калибрует отверстия.
Для более чистой обработки поверхности отверстий и охлаждения инструмента при развертывании просверленные отверстия в стали смазывают минеральным маслом, в меди — эмульсией, в алюминии — скипидаром, а в латуни и бронзе отверстия развертывают без смазывания.
Развертки бывают ручными или машинными, хвостовыми или насадными, цельными или сборными, из стали (легированной или быстрорежущей) или с пластинками из твердого сплава.
Ручные развертки, используемые при слесарных работах, отличаются малым углом в плане φ = 1—2 и большой длиной режущей части. Эти развертки изготавливают обычно из стали 9ХС.
Машинные развертки используются при работе на токарных, револьверных и сверлильных станках. Угол в плане на режущей части равен φ = 15° для вязких металлов и φ = 5° для хрупких металлов. На переднем конце режущей части снимается заходная фаска под углом 45°, для направления развертки в отверстии, предохранения зубьев от выкрашивания в момент входа в отверстие и снятия завышенного припуска.
Калибрующая часть развертки служит для калибрования и зачистки отверстия и направления развертки при обработке. Зубья на калибрующей части имеют цилиндрическую ленточку, требующую очень тщательной доводки.
Для предупреждения огранки отверстия зубья развертки имеют неравномерную разбивку, поэтому заточка разверток в делительных приспособлениях невозможна.
Передний угол γ у разверток обычно равен нулю и только у черновых разверток или при обработке особо вязких материалов γ = 5—10°. Задний угол на режущей части а = 8°. Развертки, оснащенные твердым сплавом, затачиваются по задней поверхности под двумя задними углами α1 = 8° и α2 = 15°.
Метчики — инструмент, который применяется для нарезания внутренних резьб.
Ручные метчики служат для нарезания резьбы вручную; используются в виде комплекта. Существуют комплекты из двух штук (черновой и чистовой метчики) и из трех штук (черновой, промежуточный и чистовой метчики).
Гаечные метчики (короткие, длинные и станочные) применяются для нарезания сквозных резьб.
Машинные метчики применяются на сверлильных и агрегатных станках, на станках-автоматах, для нарезания резьбы в деталях машин.
Для нарезания резьб большого диаметра применяются регулируемые (сборные) метчики.
Элементы метчика. Метчик состоит из следующих частей: рабочая часть и хвостовик; рабочая часть разделяется на заборную часть и калибровочную часть; хвостовик заканчивается квадратом, передающим крутящий момент метчику. Канавки метчика служат для образования передних и задних поверхностей режущих перьев и для отвода стружки.
Заборная часть метчика срезает припуск на заготовке, а калибрующая часть предназначена для центрирования и направления метчика в нарезаемом отверстии и для зачистки нарезаемой резьбы. Метчик имеет передние, задние и профильные поверхности и главные и профильные режущие лезвия.
Рисунок 6.8 Метчик.
Геометрические параметры метчика включают: передний угол γ, который берется от 0º до 5º при обработке чугуна и бронзы, а для мягкой стали γ доходит до 15º; задний угол α, который колеблется от 6 до 12º; угол заборной части φ, определяющийся вычислением, он зависит от высоты нарезаемой резьбы и выбранной длины заборной части; угол обратного конуса φ, необходимый для предотвращения защемления метчика в нарезаемой резьбе; понижение диаметра дается на 0,05 ÷ 0,1 мм на 100 мм длины метчика; угол наклона режущего лезвия λ затачивается на длине заборной части метчика для направления стружки вперед по движению инструмента; величина λ берется в пределах от 7 до 10º.
Предыдущая18Следующая
