Реферат на тему: «Методы обработки отверстий»
Выполнил студент гр. 16МН1
Бондаренко Н.В.
Проверила к.т.н. доцент
Сорокина Н.В.
Пенза 2020
Методы обработки отверстий
Отверстия могут быть открытыми с двух сторон (сквозные) и с одной стороны (глухие). Их обрабатывают лезвийными (сверление, зенкерование, развертывание, растачивание) и абразивными инструментами (шлифование).
Обработка отверстий лезвийными инструментами
Сверление – распространенный способ обработки глухих и сквозных отверстий в сплошном материале с точностью 12–13-го квалитета и шероховатостью поверхности Rz = 10…30 мкм. Отверстия диаметром более 30 мм сверлят за два перехода: сначала сверлом меньшего диаметра, затем – требуемого диаметра.
Различают два метода сверления: с вращающимся сверлом (сверлильные и расточные станки) и с вращающейся деталью (токарные станки). Для уменьшения увода сверла производят предварительное засверливание (центрование) коротким жестким сверлом.
Сверление осуществляют на токарных станках и автоматах, а также на сверлильных и расточных станках с направляющими втулками. Сверлильные станки подразделяются на универсальные, специализированные и специальные. На универсальных сверлильных станках можно выполнять любые операции по обработке отверстий. К универсальным станкам относятся: вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, настольно-сверлильные. К специализированным станкам относятся горизонтальные станки (патронного и вертлюжного типа) для сверления и растачивания глубоких отверстий (вертлюжные станки).
При сверлении глубоких отверстий диаметром от 80 до 200 мм и длиной до 500 мм широкое применение находят кольцевые сверла. Они вырезают в сплошном металле лишь кольцевую полость, а остающуюся после такого сверления внутреннюю часть в форме цилиндра можно использовать для изготовления других деталей.
Зенкерование применяют для обработки предварительно полученного отверстия. Инструментом служит зенкер. Зенкеры в зависимости от их назначения подразделяются на цилиндрические и конические. Для обработки фасок в отверстиях применяют зенковки, а для исполнения цилиндрических и торцовых поверхностей под головки заклепок, винтов, болтов и гаек – цековки.
Для того чтобы исключить погрешность оси отверстия, связанную с биением оси шпинделя станка относительно оси направляющих втулок, зенкер со шпинделем станка обычно соединяют посредством шарнира.
Зенкерование отверстия после литья или штамповки обеспечивает 13-й квалитет точности, а после сверления или чернового растачивания – 11–12-й квалитет, шероховатость поверхности Rz = 10…25 мкм.
Развертывание – это основной способ обработки отверстия 8–9-го квалитета точности (при обработке двумя развертками достигают 5–7-го квалитета точности) с шероховатостью поверхности Ra = 0,15…2,5 мкм. Машинное развертывание можно производить на токарных, револьверных, сверлильных и фрезерных станках.
Инструмент – развертка – отличается от зенкера большим числом зубьев и меньшими углами в плане. Необходимым условием достижения высокой точности обработки является равномерность снимаемого припуска и строгое совпадение оси развертки с осью обрабатываемого отверстия. Развертка во время работы должна свободно устанавливаться по отверстию или иметь точное направление. Для обработки отверстий диаметром от 25 до 500 мм могут быть использованы самоцентрирующиеся развертки, называемые «плавающими» развертками, которые предназначены для удаления очень тонкого слоя стружки.
В качестве СОЖ при развертывании обычно используют масло индустриальное И-12А.
Растачивание применяется для обработки отверстий, предварительно полученных сверлением или зенкерованием. Допускается растачивание отверстий, которые были изготовлены методом литья, ковки или прошивки.
Растачивание осуществляется на токарных, расточных, агрегатных, координатно-расточных и специальных станках. Растачивание производится при вращении детали (токарные станки), при вращении расточной борштанги (горизонтальные, вертикальные, координатные, агрегатные многошпиндельные станки). Для обработки деталей на агрегатных станках используются многолезвийные, комбинированные и сборные инструменты, заранее установленные на требуемый размер. Отверстия диаметром 50–200 мм и длиной 75–200 мм обрабатываются на вертикальных станках, отверстия, имеющие протяженность больше 200 мм, и отверстия меньших диаметров – на горизонтальных станках.
Установка оси шпинделя расточного станка осуществляется с помощью градуированных линеек и нониусов, имеющихся на станке, или с помощью специальных вкладышей, регулируемых по размеру соответствующих координат. Перед растачиванием проверяют правильность установки детали на столе станка индикатором, закрепленным на шпинделе станка, затем устанавливают шпиндель в нулевое положение с помощью ловителя, вставляемого в конец шпинделя станка, с проверкой щупом. После этого можно начать растачивание, предварительно совместив ось шпинделя и ось растачиваемого отверстия.
Растачивание отверстий в стальных деталях производится в таких режимах: скорость резания 100–250 м/мин, продольная подача 0,05–0,3 мм/об, глубина резания 0,05–0,3 мм.
Тонкое растачивание производится на прецизионных расточных одно- или многошпиндельных вертикальных и/или горизонтальных станках и обеспечивает точность отверстий 6–7-го квалитета при шероховатости поверхности Ra = 0,16…0,25 мкм.
Шлифование отверстий
Обработку отверстий производят на шлифовальных станках: при вращающейся детали, закрепленной в патроне станка; при неподвижной детали на станках с планетарным движением шпинделя; при вращающейся незакрепленной детали на бесцентрово-шлифовальных станках. Диаметр шлифовального круга обычно принимают равным 0,8…0,9 диаметра отверстия. В зависимости от свойств обрабатываемого материала и вида операции скорость изменяется от 25 до 100 м/с.
Поперечная подача круга при чистовом шлифовании равна 0,003–0,015 мм/дв. ход стола, а при черновом – 0,05–0,075 мм/дв. ход стола. Глубина резания при чистовом шлифовании равна 0,005–0,015 мм, а при черновом – 0,015–0,04 мм.
Обработку конусных поверхностей отверстий, например внутреннего конуса шпинделя, к которым предъявляются повышенные требования по точности и шероховатости поверхности, в том числе закаленных поверхностей, можно производить на внутришлифовальных станках.
При черновом шлифовании вращающейся детали, закрепленной в патроне, получают точность 8–9-го квалитета и шероховатость Ra = 0,16…1,25 мкм; при чистовом шлифовании – 6–7-го квалитета и Ra = 0,08…0,32 мкм.