Автор: Администратор

Обработка резьбовых поверхностей — это операция, которая осуществляется посредством снятия слоя материала (стружки) с обрабатываемой поверхности или без снятия стружки, т. е. пласти­ческим деформированием. В первом случае речь идет о нарезании резьбы, а во втором — о ее накатывании. При сборке и ремонте оборудования и проведении монтажных работ применяется нарезание или накатывание резьбы вручную или с помощью ручных механизированных инструментов.

Резьбовой стержень, имеющий на всей длине или на некоторой ее части винтовую поверхность, называют винтом, а отверстие, имеющее винтовую поверхность, — гайкой.

Элементы резьбы (рис. 1) — определенные числовые пара­метры, характеризующие резьбу.

Шаг резьбы Р — это расстояние в миллиметрах между верши­нами двух соседних витков резьбы, измеренное параллельно ее оси.

Высота профиля Н — расстояние от вершины резьбы до осно­вания профиля, измеренное в направлении, перпендикулярном оси резьбы.

Рис. 3.24. Элементы треугольной резьбы: а — угол профиля; Р — шаг резьбы; d — на­ружный диаметр резьбы; d₁ — внутренний диаметр резьбы; d₂ — средний диаметр резьбы; Н — высота профиля резьбы

Угол профиля α — угол между прямолинейными участками сто­рон профиля резьбы.

Наружный диаметр резьбы d — это наибольший диаметр резь­бы, который измеряют по ее вершинам в направлении, перпенди­кулярном оси.

Внутренний диаметр резьбы — это наименьшее расстояние между противоположными впадинами резьбы, измеренное пер­пендикулярно оси.

Средний диаметр резьбы d₂ — это диаметр условной окружно­сти, проведенной посередине профиля резьбы между дном впади­ны и вершиной выступа, измеренный в направлении, перпендику­лярном оси.

Инструменты и приспособления для нарезания наружной и внутренней резьбы вручную. Для нарезания наружной и внутрен­ней резьбы вручную применяют специальные резьбонарезные инструменты (метчики и плашки) и приспособления, позволя­ющие создать вращающий момент на инструменте, необходимый для обеспечения сил резания в процессе обработки.

Метчик (рис. 2) состоит из двух частей: рабочей, которая обе­спечивает процесс резания, и хвостовой, на конце которой выпол­нен квадратный выступ для установки воротка. Рабочая часть мет­чика включает в себя режущую (заборную) часть, которая обеспе­чивает удаление основного припуска на обработку, и калибрующую, осуществляющую окончательную обработку резьбы. Метчики для ручного нарезания резьбы изготавли­вают в виде комплектов из двух-трех штук (черновой, средний и чистовой), которые помечают круговыми риска­ми на хвостовой части (одна, две и три риски соответственно).

Для создания крутящего момента на режущем инструменте (метчике) применяют специальные приспосо­бления — воротки различных кон­струкций.

Универсальный вороток (рис. 3) представляет собой рам­ку с двумя сухарями — подвижным и неподвижным, образующи­ми квадратное отверстие и обеспечивающими закрепление хво­стовой части метчика.

Вороток с выключающимися кулачками (предохранительный) (рис. 4, а) позволяет предохранять метчик от поломок за счет выведения из зацепления кулачков корпуса и втулки, когда уси­лие, передаваемое воротком, превышает допустимое.

Торцевой вороток (рис. 4, б) применяют при нарезании резь­бы в труднодоступных местах, так как он позволяет работать одной рукой.

Вороток с трещоткой (рис. 4, в) служит для нарезания резь­бы в труднодоступных местах, когда за один раз вороток может быть повернут на небольшой угол.

Плашка — инструмент для нарезания наружной резьбы, состо­ящий из двух частей: заборной и калибрующей. Их назначение такое же, как и у соответствующих частей рабочей части метчика. При ручном нарезании резьбы применяют плашки различных конструкций.

Круглые плашки (рис. 5, а) представляют собой резьбовое кольцо с несколькими канавками для образования режущих кро­мок и отвода стружки. Их изготавливают цельными и разрезными. Благодаря своим пружинящим свойствам плашки позволяют регу­лировать величину среднего диаметра нарезаемой резьбы.

Квадратные плашки (рис. 5, б) состоят из двух половин, ко­торые укрепляют в специальной рамке с рукоятками — клуппе.

Клупп обеспечивает возможность регулирования среднего диаме­тра нарезаемой резьбы.

Для создания вращательного момента и обеспечения процесса резания при нарезании наружной резьбы плашками применяют специальные приспособления — воротки (для круглых плашек) и клуппы (для разрезных плашек).

Вороток для круглых плашек (рис. 6) представляет собой кру­глую рамку с выточкой, в которой помещается круглая плашка, удер­живаемая от проворачивания при помощи трех стопорных винтов. Четвертый винт позволяет регулировать средний диаметр резьбы при применении для ее нарезания разрезной круглой плашки.

Клупп (см. рис. 5, б) представляет собой квадратную рамку с выступами, в которые входят пазы плашки. Одну из половин плашки можно перемещать при помощи винта, регулируя величину среднего диаметра нарезаемой резьбы.

Ручной механизированный инструмент для нарезания вну­тренней резьбы может быть оснащен как пневматическим, так и электрическим приводом.

Резьбонарезатель с пневматическим приводом (рис. 7) пред­назначен для нарезания резьбы небольшого диаметра. Пневмати­ческий двигатель 1 приводит во вращение шпиндель 4. При нажа­тии на рукоятку 3 корпуса происходит нарезание резьбы. При ослаблении нажатия на рукоятку 3 шпиндель 4 под воздействием пружины смещается и происходит реверсирование его движения. При этом метчик 5 ускоренно вывинчивается из отверстия заго­товки 6. Включение инструмента осуществляется нажатием на ку­рок 2.

Резьбонарезатель с электрическим приводом (рис. 8) снаб­жен встроенным электрическим двигателем, реверсивным меха­низмом и редуктором.

Подготовка стержней и отверстий под нарезание резьбы. В процессе нарезания резьбы происходит не только удаление слоя материала с поверхности заготовки, но и пластическое деформирование обрабатываемой по­верхности, которое сопровождается выдавливанием части металла заготовки из впадин витков резьбы к вершинам. Это явление должно учитываться при определении диаметров стержней и отверстий под нарезание резьбы. Поэтому размеры заготовок целесообразно определять при помощи справочных таблиц, в которых они приводятся с уче­том всех факторов, влияющих на процесс резания.

На практике диаметр отверстия под резьбу выбирают равным ее номинальному размеру, уменьшенному на величину шага. На­пример при нарезании резьбы М10 диаметр отверстия должен быть 10 — 1,5 = 8,5 мм.

При нарезании наружной резьбы диаметр стержня должен быть меньше номинального диаметра резьбы на 0,1 …0,2 мм в за­висимости от ее размера.

При обработке наружной и внутренней резьбы необходимо придерживаться ряда правил.

1. Нарезание резьбы вручную необходимо выполнять при обильном смазывании метчика или плашки машинным маслом.
2. При нарезании резьбы вручную следует периодически сре­зать образующуюся стружку обратным ходом метчика или плаш­ки на 1/2 оборота.
3. После нарезания резьбы необходимо произвести контроль ее качества: внешним осмотром (не допуская задиров и сорванных ниток) и резьбовым калибром, проходная часть которого должна навинчиваться легко, от руки.

Правила нарезания наружной резьбы вручную сводятся к следу­ющему.

1. Проверить перед нарезанием резьбы диаметр стержня, который должен быть меньше номинального размера резьбы на 0,1 …0,2 мм.
2. Выполнить на вершине стержня заборную фаску таким об­разом, чтобы она была концентрична оси стержня. При этом ее диаметр не должен быть меньше внутреннего диаметра резьбы, а угол наклона относительно оси стержня должен составлять 60°.
3. Следует закреплять стержень в тисках прочно, проверяя его перпендикулярность зажимным губкам при помощи угольника.

Правила обработки внутренней резьбы вручную следующие.

1. Проверить соответствие диаметра отверстия размеру наре­заемой резьбы.
2. Проверить соответствие глубины отверстия требованиям чертежа при нарезании глухой резьбы.
3. Проверить при помощи угольника перпендикулярность оси мет­чика плоскости заготовки, в отверстии которой нарезается резьба.
4. Использовать при нарезании резьбы все метчики комплекта.
5. Периодически очищать от стружки глухие отверстия при на­резании в них резьбы.

Нарезание резьбы на трубах осуществляется с применением специальных инструментов — клуппов и резьбонарезных гребе­нок.

Клупп с раздвижными плашками (рис. 9) — устройство, наи­более часто применяемое для нарезания наружной резьбы на тру­бах. Клупп комплектуют набором раздвижных плашек для нареза­ния резьбы диаметром 1/2…3/4; 1…1¹/₄; и 1¹/₂ …2″. Клупп смонтиро­ван таким образом, что перемещающиеся в его корпусе 1 четыре плашки 5 могут одновременно приближаться к центру или расхо­диться от него. Перемещение плашек обеспечивается специаль­ным поворотным устройством, приводимым в действие рукоят­кой 4. Точная установка плашек на размер нарезаемой резьбы производится по лимбу, размещенному на корпусе, а установоч­ные перемещения осуществляются за счет червячной передачи 3. После установки положение плашек фиксируют специальным устройством — «собачкой». Усилие резания передается на инстру­мент при помощи рукояток 2.

Круглая резьбонарезная гребенка (рис. 10, а) применяется для нарезания трубной резьбы на токарных и сверлильных станках. Гребенки выпускаются комплектами из четырех штук. Нарезание резьбы производится с применением специальной винторезной самооткрывающейся головки (рис. 10, б).

Для облегчения работы инструмента, повышения качества по­лучаемой при нарезании резьбы применяют СОТС. Их выбор за­висит от материала обрабатываемой заготовки. Например, для охлаждения стальных заготовок (конструкционная, инструмен­тальная и легированная сталь) применяют эмульсию. Для охлаж­дения чугуна и алюминия следует использовать керосин. Нареза­ние резьбы в медных, латунных и бронзовых заготовках может производиться без охлаждения.

Развертывание — операция по обработке ранее обработанных отверстий с высокой степенью точности (до 6-го квалитета) и малой шероховатостью обработанной поверхности (до Ra 0,63 мкм). Обра­ботка развертыванием выполняется после предварительного сверле­ния, рассверливания и зенкерования. Осуществляется развертыва­ние как вручную, так и на станках, как правило, стационарных.

Для осуществления процесса развертывания отверстий приме­няют инструменты (ручные и машинные развертки) и специаль­ные приспособления, обеспечивающие смену режущего инстру­мента без изменения положения заготовки (быстросменные свер­лильные патроны) и ориентацию режущего инструмента отно­сительно оси обрабатываемого отверстия (самоцентрирующиеся сверлильные патроны и качающиеся оправки). В качестве стацио­нарного оборудования применяют радиально- и вертикально­сверлильные станки.

Инструменты и приспособления, применяемые при развер­тывании, выбирают в зависимости от способа обработки (ручное или машинное развертывание).

Развертки для ручного развертывания (рис. 1) имеют на кон­це квадратную часть, на которой устанавливается вороток для вра­щения развертки в обрабатываемом отверстии. Применяют руч­ные развертки для обработки отверстий диаметром 3…50 мм в заготовках из материалов невысокой твердости (конструкционная сталь, чугун, медные и алюминиевые сплавы).

Вороток (рис. 2) применяют при развертывании отверстий вручную для создания вращающего момента на режущем инстру­менте. Он устанавливается на квадратной части ручной развертки и вращается вручную, передавая вращательный момент и усилие резания на обрабатывающий инструмент.

Машинные развертки бывают цельными и насадными. Их из­готавливают из быстрорежущей стали или армируют пластинами из твердого сплава. Цельные машинные развертки применяют при обработке отверстий диаметром 3…100 мм, насадные — при обработке отверстий диаметром 25…300 мм и отверстий в труднообрабатываемых материалах (рис. 3).

Приспособления для установки инструментов. Для соединения инструмента со шпинделем вертикально- или радиально-свер­лильного станка целесообразно применять специальные приспо­собления, которые обеспечивают совпадение оси вращения раз­вертки с осью обрабатываемого отверстия.

Быстросменный сверлильный патрон (рис. 4) используется в тех случаях, когда осуществляется последовательная обработка отвер­стия сверлением, зенкерованием и развертыванием. Он позволяет производить замену режущего инструмента без изменения положе­ния обрабатываемой заготовки, что в свою очередь обеспечивает со­впадение осей обрабатываемого отверстия и режущего инструмента.

Самоустанавливающийся сверлильный патрон (рис. 5) при­меняют при обработке зенкерованием и развертыванием предва­рительно просверленных отверстий. Он обеспечивает центриро­вание инструмента вдоль оси отверстия.

Качающаяся оправка (рис. 6) легко принимает положение, совпадающее с осью обрабатываемого отверстия.

Развертывание вручную и на вертикально- и радиально-свер­лильных станках следует выполнять, придерживаясь ряда правил.

1. Необходимо точно соблюдать величину припуска на развер­тывание, руководствуясь справочными таблицами.
2. Сверление, зенкерование и развертывание отверстий на сверлильном станке машинной разверткой необходимо произво­дить с одной установки заготовки.
3. В процессе развертывания отверстия в стальной заготовке необходимо обильно смазывать обрабатываемую поверхность маслом.
4. Чугунные заготовки следует обрабатывать всухую.
5. В процессе обработки следует периодически очищать раз­вертку от стружки.
6. Ручное развертывание следует выполнять в два приема: вна­чале черновое, а затем чистовое.
7. Ручное развертывание следует осуществлять только по часо­вой стрелке.

При машинном развертывании весьма важным является пра­вильное определение режимов обработки (скорость резания, ча­стота вращения шпинделя сверлильного станка, подача инстру­мента) .

Режимы резания при обработке отверстий с применени­ем стационарного оборудования выбирают в зависимости от твердости обрабатываемого материала и материала инструмен­та, а также от требований, предъявляемых к точности обработки и шероховатости обработанной поверхности. Выбор режимов резания в зависимости от этих параметров осуществляют, пользуясь справочными таблицами для соответствующего вида обра­ботки (сверление, рассверливание, зенкерование, развертыва­ние).

Зенкерование — операция, связанная с обработкой предвари­тельно просверленных, штампованных, литых или полученных иными методами отверстий в целях придания им более правиль­ной цилиндрической формы, а также достижения более высокой по сравнению со сверлением точности (до 8-го квалитета) и более низкой шероховатости (до Ra 1,25 мкм). Ручное механизированное оборудование (дрели) при зенкеровании не применяется, так как не может обеспечить необходимой точности обработки. Обработ­ка ведется с использованием настольных сверлильных станков (при диаметре отверстий до 20 мм) и стационарного оборудования (вертикально- и радиально-сверлильных станков).

Разновидностями зенкерования являются зенкование и цекова­ние.

Зенкование — обработка у основания просверленных отвер­стий цилиндрических или конических углублений под головки винтов или заклепок, а также выполнение фасок в отверстиях.

Цекование — операция по зачистке торцевых поверхностей при обработке бобышек под шайбы, гайки, стопорные кольца. Вы­полняется операция с использованием стационарного сверлильно­го оборудования.

Инструменты для зенкерования, зенкования и цекования. Для выполнения работ, связанных с зенкерованием и его разновидностями — зенкованием и цекова­нием, применяют специальные инструменты: зенкеры, зенков­ки и цековки.

Зенкеры в отличие от сверла имеют большее число режущих кромок (три или четыре), что обеспечивает получение по­верхности с более высокими показателями по точности и шерохо­ватости обработанной поверхности.

По конструкции различают цельные (рис. 1, а) и насадные (рис. 1, б) зенкеры.

Зенковки предназначены для получения цилиндрических (рис. 2, а и б) и конических с углами 60; 90 и 120° (рис. 2, в и г) углублений.

Цековки служат для подрезания торцов приливов и бобышек. Они могут быть односторонними (рис. 3, а) и двусторонними (рис. 3, б).

Приспособления и оборудование, применяемые при обработке заготовок зенкерованием, зенкованием и цекованием, аналогич­ны приспособлениям и оборудованию, применяемым при сверле­нии и рассверливании.

При выполнении работ, связанных с зенкерованием, следует придерживаться ряда правил.

1. Отверстия диаметром 10…40 мм в заготовках из конструкци­онной стали, чугунов, цветных металлов и их сплавов следует об­рабатывать зенкерами, рабочая часть которых выполнена из бы­строрежущей стали.
2. При обработке отверстий диаметром 14…50 мм в заготовках из труднообрабатываемых и закаленных сталей следует приме­нять зенкеры, оснащенные пластинами из твердого сплава.
3. Обработку отверстий диаметром 32…80 мм в заготовках из конструкционной стали целесообразно осуществлять, используя насадные зенкеры, оснащенные пластинами из быстрорежущей стали.

Расчет режимов резания при зенкеровании, зенковании и цековании осуществляют в той же последовательности, что и рас­чет режимов резания при сверлении.

Сверление — операция по образованию сквозных и глухих от­верстий в сплошном материале, выполняемая при помощи режу­щего инструмента — сверла. Сверление может осуществляться ручными пневматическими и электрическими машинами и на сверлильных станках.

Ручные сверлильные устройства применяют при необходимо­сти получения отверстий диаметром до 12 мм в материалах не­большой твердости (пластические массы, цветные металлы и спла­вы, конструкционные стали).

Для обработки отверстий большого диаметра, повышения про­изводительности труда и качества обработанной поверхности ис­пользуют настольные и стационарные (вертикально- и радиально­сверлильные) станки.

Рассверливание является разновидностью сверления и приме­няется для увеличения диаметра ранее просверленного отверстия. В качестве инструмента, так же, как и для сверления, применяют сверло. Не рекомендуется рассверливать отверстия, полученные в заготовках методами литья, ковки или штамповки.

Обработка отверстий методами сверления и рассверливания позволяет получить точность размеров до 10-го квалитета и шеро­ховатость обработанной поверхности до Rz 80 мкм.

Сверла применяют при обработке отверстий в сплошном матери­але и рассверливании предварительно обработанных отверстий. Классифицируют сверла в зависимости от их конструкции: спираль­ные, центровые, перовые, ружейные и кольцевые (трепанирующие головки). Выбор конструкции сверла зависит от характера выполняе­мых работ и от диаметра обрабатываемого отверстия и его глубины.

Спиральные сверла (рис. 1, а) изготавливают с цилиндриче­ской (диаметром до 20 мм) и конической (диаметром свыше 5 мм) хвостовой частью. Сверла с коническим хвостовиком имеют лап­ку, которая облегчает извлечение сверла из шпинделя станка или переходной втулки.

Центровочные сверла (рис. 1, б) предназначены для выполне­ния центровых отверстий в торцевой поверхности заготовок, под­лежащих токарной обработке.

Перовые сверла (рис. 1, в) применяют для обработки металлов низкой твердости, например баббитов, и неметаллических мате­риалов.

Ружейные сверла (рис. 1, г) применяют для сверления глубо­ких и сверхглубоких отверстий диаметром 3…30 мм с соотноше­нием глубины сверления к диаметру отверстия более 5.

Кольцевые сверла (рис.2) применяют при обработке в сплош­ном материале отверстий диаметром более 50 мм.

В процессе эксплуатации происходит износ рабочей (режущей) части сверл, что приводит к потере их режущей способности.

Поскольку в процессе выполнения слесарных и слесарно­-сборочных работ наиболее часто применяют спиральные сверла, остановимся именно на их эксплуатации.

Износ спиральных сверл происходит преимущественно по задней поверхности на пересечении режущих кромок с ленточка­ми (рис. 3). Восстановить режущие свойства сверла можно за счет его заточки.

Заточка спиральных сверл позволяет восстановить режущие свойства сверла. При заточке режущей части сверла придают раз­личную форму, выбор которой зависит от характера выполняемых работ и обрабатываемого материала.

Одинарная заточка (рис. 4, а) применяется при сверлении от­верстий диаметром до 12 мм в заготовках из стали или чугуна.

Одинарная заточка с подточкой перемычки (рис. 4, б) приме­няется при обработке отверстий диаметром 12…80 мм в заготов­ках из стального литья, покрытого коркой.

Одинарная заточка с подточкой перемычки и ленточки (рис. 4, в) применяется при обработке отверстий диаметром 12…80 мм в за­готовках из стали и стального литья со снятой коркой.

Двойная заточка с подточкой перемычки (рис. 4, г) применя­ется при обработке отверстий диаметром 12…80 мм в заготовках из чугунного литья, покрытого коркой.

Двойная заточка с подточкой перемычки и ленточки (рис. 4, д) применяется при обработке отверстий диаметром 12…80 мм в за­готовках из чугунного литья со снятой коркой.

При обработке отверстий с применением ручного и стационар­ного оборудования применяют специальные при­способления для установки инструментов и заготовок.

Приспособления для установки инструментов служат для их соединения с устройствами, передающими вращательное дви­жение инструменту.

Сверлильные патроны служат для установки инструмента с ци­линдрической хвостовой частью. Сверлильные патроны изготав­ливают различных конструкций: кулачковые, цанговые и др.

Трехкулачковый сверлильный патрон (рис. 5, а) обеспечива­ет достаточно высокую точность центрирования инструмента от­носительно оси обрабатываемого отверстия.

Двухкулачковый сверлильный патрон аналогичен по конструк­ции трехкулачковому, однако точность центрирования обрабаты­вающего инструмента относительно оси отверстия у него менее точная.

Цанговый сверлильный патрон (рис. 5, б) предназначен для закрепления сверл с цилиндрическим хвостовиком небольшого диаметра и обеспечивает очень высокую точность центрирования обрабатывающего инструмента относительно оси отверстия.

Приспособления для установки заготовок служат для пра­вильной установки и закрепления заготовок на столе станка. Вы­бор приспособлений в значительной степени зависит от того, ка­кое оборудование применяют при обработке отверстий. Наиболее часто для закрепления заготовок применяют прихваты, призмы, угольники, машинные тиски различных конструкций, кондукторы и т.д.

Прихваты (рис. 6, а) и призмы (рис. 6, б) применяют для закрепления заготовок с плоскими и цилиндрическими поверхно­стями.

Жесткая (рис. 6, в) и регулируемая (рис. 6, г) угловые пли­ты предназначены для установки и закрепления на столе станка заготовок разной, иногда достаточно сложной формы, например рычагов.

Винтовые (рис. 6, д) и быстродействующие (рис. 6, е) машинные тиски применяют при обработке заготовок сложной формы.

Кондукторы обеспечивают правильное расположение режуще­го инструмента относительно обрабатываемого отверстия. Приме­нение кондукторов экономически обосновано только в условиях серийного и массового производства.

Оборудование для обработки отверстий подразделяют на ручное, ручное механизированное и стационарное.

Ручное оборудование — оборудование, в котором в качестве привода используется мускульная энергия человека. К этому обо­рудованию относятся ручные дрели и трещотки.

ручная дрель предназначена для сверления отверстий вруч­ную.

Трещотка применяется в тех случаях, когда для обработки от­верстия невозможно использование ручной дрели и сверлильного станка.

Ручное механизированное оборудование может иметь как элек­трический, так и пневматический привод и отличается большим разнообразием конструктивных решений. Выбор конструкции ручного механизированного оборудования зависит от характера и условий выполнения работ.

Электрические дрели применяют для сверления отверстий диа­метром до 10 мм (легкий тип), 15 мм (средний тип) и 32 мм (тяже­лый тип).

Пневматические дрели изготавливают в двух вариантах: легко­го и тяжелого типа.

Стационарное оборудование устанавливается на постоянном месте, при этом обрабатываемую заготовку доставляют к нему. К этому виду оборудования относят настольные, вертикальные и радиальные сверлильные станки.

Настольные сверлильные станки (рис. 7) отличаются боль­шим разнообразием конструкций и обеспечивают получение от­верстий диаметром до 25 мм.

Вертикально-сверлильный станок (рис. 8) — основной и наи­более распространенный тип сверлильных станков, применяемых для обработки отверстий в заготовках сравнительно небольшого размера. На вертикально-сверлильных станках возможно выпол­нение сверления, зенкерования, зенкования, цекования и развер­тывания. На вертикально-сверлильных станках выполняют обра­ботку отверстий диаметром до 50 мм.

Радиально-сверлильные станки (рис. 9) обладают теми же технологическими возможностями, что и вертикально-сверлиль­ные. Их отличительная особенность состоит в том, что шпиндель­ная головка станка может перемещаться относительно обрабаты­ваемой заготовки в разных направлениях, обеспечивая обработку крупногабаритных заготовок без их переустановки, а следова­тельно, и без повторной выверки, относительно режущего инстру­мента.

Расчет режимов резания осуществляется в следующей после­довательности:

• выбирают по справочным таблицам величину подачи в зависи­мости от характера обработки, требований к качеству обрабо­танной поверхности, материала сверла и других технологиче­ских данных;
• определяют по справочным таблицам скорость инструмента с учетом технологических возможностей станка, режущих свойств материала инструмента и физико-механических свойств материала заготовки;
• рассчитывают частоту вращения шпинделя в соответствии с выбранной скоростью резания. Полученную величину сравни­вают с паспортными данными станка и принимают равной бли­жайшему наименьшему значению этой частоты;
• рассчитывают действительную скорость резания, с которой бу­дет производиться обработка.

Опиливание — операция по удалению с заготовки слоя мате­риала при помощи режущего инструмента: напильника, надфиля или рашпиля. Целью этой операции является придание заготовке заданных формы и размеров, а также шероховатости поверхно­сти. В большинстве случаев опиливание производится после рубки и резки металла ручной слесарной ножовкой, а также при сбороч­ных и ремонтных работах для пригонки детали по месту.

Различают черновое и чистовое опиливание. Обработка на­пильником позволяет получить точность размеров до 0,05 мм, а в отдельных случаях и более высокую. Припуск на обработку на­пильником, т. е. разница между номинальным размером детали и размером заготовки для ее получения, составляет 1… 1,5 мм.

Инструменты для обработки опиливанием выбирают в за­висимости от формы обрабатываемой поверхности и материала заготовки.

Напильники представляют собой стальные закаленные бруски, на поверхности которых нанесено большое количество насечек или на­резов, образующих режущие зубья. Чем меньше насечек на едини­цу длины напильника, тем крупнее его зубья. По типу насечки раз­личают напильники с одинарной (рис. 1, а), двойной (рис. 1, б) и рашпильной (рис. 1, в) насечкой.

Напильники с одинарной насечкой применяют для обработки заготовок из цветных металлов и их сплавов, а также из неметал­лических материалов.

Напильники с двойной насечкой применяют при обработке за­готовок из черных металлов (сталь, чугун).

В зависимости от числа нарезок (насечек) на 10 мм длины ра­бочей части напильники подразделяют на 6 классов, имеющих номера от 0 до 5. Чем меньше номер насечки, тем крупнее зуб. Выбирают номер напильника в зависимости от требований, предъявляемых к точности геометрических размеров и шерохо­ватости обработанной поверхности: чем выше точность обработ­ки и ниже шероховатость обработанной поверхности, тем мельче должны быть зубья режущей части напильника.

Изготавливают напильники с разной формой поперечного се­чения (рис. 2), которая выбирается в зависимости от формы об­рабатываемой поверхности.

Для обеспечения высокого качества опиливания необходимо правильно выбирать форму поперечного сечения напильника и его длину.

Длина напильника зависит от вида обработки (черновая или чистовая) и размера обрабатываемой поверхности и должна со­ставлять:

• 100… 160 мм для опиливания тонких пластин и доводки;
• 160…250 мм для опиливания поверхностей с длиной обработки до 50 мм;
• 250…315 мм для опиливания поверхностей с длиной обработки до 100 мм;
• 315…400 мм для опиливания поверхностей с длиной обработки более 100 мм;
• 100…200 мм для распиливания отверстий в заготовках толщи­ной до 10 мм.

Надфили — специальные напильники, применяемые для обра­ботки мелких заготовок, имеющие малую длину (80; 120 или 160 мм) и форму поперечного сечения, аналогичную форме попе­речного сечения напильников.

Рашпили по форме поперечного сечения могут быть плоскими тупоконечными, плоскими остроконечными, круглыми и полукруглыми. Применяют рашпили при обработке заготовок из мягких металлов и сплавов и неметаллических материалов (баббит, сви­нец, дерево, каучук, резина, некоторые виды пластических масс).

Для удобства удержания и обеспечения безопасности напиль­ники снабжают рукояткой, которая изготавливается из дерева или пластической массы.

Приспособления для опиливания применяют в тех случаях, когда возникают затруднения при закреплении заготовок, подле­жащих обработке, непосредственно в тисках.

Рамка (рис. 3, а) применяется при обработке заготовок не­большой толщины, которые закрепляют так, чтобы разметочная риска совпала с рабочей поверхностью рамки. Поскольку рабочая поверхность рамки закалена и имеет большую твердость, напиль­ник по ней будет проскальзывать, при этом заготовка будет обра­ботана точно по уровню рабочей поверхности рамки.

Плоскопараллельные наметки (рис. 3, б) позволяют опиливать четыре стороны заготовки из листового материала под утлом 90°.

Раздвижные параллели (рис. 3, в) позволяют производить одно­временную обработку до десяти пластин толщиной до 4 мм каждая.

Кондуктор — копировальное приспособление, обработка по которому позволяет воспроизводить требуемый контур детали с точностью до 0,05 мм.

Опиловочная призма (рис. 3, г) обеспечивает установку заго­товки в тисках в удобном для обработки положении.

Качество опиливания в значительной степени зависит от под­готовки поверхности к опиливанию.

Подготовка поверхности к опиливанию зависит от способа из­готовления заготовки (литье, поковка, прокат) и включает в себя очистку от масла, грязи, формовочной смеси, окалины. После под­готовки поверхности приступают непосредственно к опиливанию, соблюдая при этом определенные правила.

1. Проверить соответствие геометрических размеров и формы заготовки требованиям чертежа.
2. Закрепить заготовку непосредственно в тисках или в специаль­ном приспособлении с последующим его закреплением в тисках.
3. При чистовом и отделочном опиливании следует применять накладные губки из мягкого материала, устанавливаемые на губки тисков.
4. Выбрать номер, длину и сечение напильника в соответствии с техническими требованиями к обработке.

Плоские поверхности опиливают, соблюдая следующие правила:

1. Выбирают способ опиливания с учетом размеров обрабаты­ваемой заготовки:

• поперечный штрих — для узких поверхностей;
• продольный штрих — для поверхностей большой длины;
• перекрестный штрих — для поверхностей большой площади.

2. Следует пользоваться поверочным инструментом для контро­ля плоскостности в процессе опиливания.

3. К чистовому опиливанию необходимо приступать только по­сле того, как выполнена черновая обработка точно под лекальную линейку.

4. Поверочным инструментом доя контроля угла между сопря­гаемыми поверхностями следует пользоваться только после того, как будет выполнено чистовое опиливание базовой поверхности.

5. Инструмент для контроля размеров между параллельными поверхностями следует использовать только пос^е того, как будет произведена чистовая обработка базовой поверхности.

6. При проверке плоскостности, углов и размеров поверхностей:

• очистить поверхность от следов обработки;
• освободить заготовку из тисков;
• не следует передвигать измерительные и контрольные инстру­менты по поверхности заготовки;
• измерения следует производить в трех или четырех местах доя увеличения их точности.

Криволинейные поверхности опиливают, соблюдая следующие правила:

1. Напильник следует выбирать в зависимости от размеров и формы криволинейной поверхности.
2. Соблюдать правильную координацию движений и баланси­ровку напильника.
3. Выпуклые поверхности при их изготовлении из плоских за­готовок необходимо сначала опиливать на многогранник с припу­ском 0,5 мм, а затем обрабатывать по шаблону.
4. Чистовую обработку следует производить только после пред­варительного (чернового) опиливания по шаблону.
5. Чистовая обработка производится продольным штрихом.

Ручной механизированный инструмент для опиливания под­разделяют на две группы: механизированные устройства возвратно-поступательного и вращательного действия.

К инструментам с возвратно-поступательным движением отно­сятся машинные напильники, которые применяют для обработки плоских поверхностей и плоскостей, расположенных под разными углами друг к другу, причем эти углы должны быть не менее 60°.

К инструментам вращательного действия относятся фрезы, ди­ски, шарошки и шлифовальные головки, которые применяют для отделочных операций.

Приводные устройства для механизированного ручного ин­струмента могут иметь как электрический, так и пневматический привод.

Электрическая опиловочная машина (рис. 4) с гибким валом 6 смонтирована на опоре 9 и обеспечивает передачу вращательного движения рабочему инструменту от электрического двигателя 7 посредством ремня 4, ступенчатых шкивов 5 и 3. На гибком валу установлен патрон 1, в котором крепится рабочий инструмент 2. В нерабочем положении патрон с закрепленным в нем инструмен­том располагают в кронштейне 8.

Пневматическая опиловочная машина (рис. 5) не имеет инди­видуального привода и присоединяется либо к централизованной сети разводки сжатого воздуха, либо к индивидуальному компрес­сору.

Воздух высокого давления по шлангу 6 поступает в поршневую коробку 5, заставляя поршень 3 совершать возвратно-поступатель­ное движение, которое через шток передается инструменту 1, за­крепленному в патроне 2, связанном с поршнем поворотной втул­кой 4. Доступ воздуха в поршневую коробку 5 осуществляется при нажатии на пусковой крючок 8. Доступ к поршневой группе для контроля ее состояния осуществляется через специальное окно при снятой крышке 7.