Обработка резьбовых поверхностей.

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.

Элементы треугольной резьбы
Рис. 1. Элементы треугольной резьбы:
α — угол профиля; Р — шаг резьбы; d — на­ружный диаметр резьбы; d1 — внутренний диаметр резьбы; d2 — средний диаметр резьбы; Н — высота профиля 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).

Метчик
Рис. 2. Метчик:
1 — нитка (виток); 2 — квадрат; 3— хвостовик; 4 — канавка

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.

Раздвижной вороток
Рис. 3. Раздвижной вороток:
1 — рамка; 2 — муфта; 3 — рукоятка; 4, 5 — соответственно подвижный и непо­движный сухарь; а — сторона квадрата

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.

Воротки
Рис. 4. Воротки:
а — предохранительный: 1 — корпус; 2 — втулка; 3 — пружина; б — торцевой; в — с трещоткой

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.

Резьбонарезные плашки
Рис. 5. Резьбонарезные плашки:
а — круглая: 1 — заборная часть; 2 — калибрующая часть; 3 — стружечная канавка; б — квадратная (раздвижная): 1 — клупп; 2 — плашка

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.

Вороток для круглых плашек
Рис. 6. Вороток для круглых плашек.

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 пневматическим приводом
Рис. 7. Резьбонарезатель с пневматическим приводом:
1 — пневмодвигатель; 2 — курок; 3 — рукоятка; 4 — шпиндель; 5 — метчик; 6 — заготовка

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

Резьбонарезатель с элек­трическим приводом
Рис. 8. Резьбонарезатель с элек­трическим приводом

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.

Клупп для нарезания трубных резьб
Рис. 9. Клупп для нарезания трубных резьб:
1 — корпус; 2 — рукоятки; 3 — червячная передача; 4 — рукоятка перемещения плашек; 5 — плашки

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).

Круглая резьбонарезная гребенка и самооткрывающаяся головка для ее крепления
Рис. 10. Круглая резьбонарезная гребенка (а) и самооткрывающаяся головка для ее крепления (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 отверстия.

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).

Развертка для ручного развертывания
Рис. 1. Развертка для ручного развертывания: 2φ — угол заострения заборного конуса

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.

Раздвижной вороток
Рис. 2. Раздвижной вороток:
1 — рамка; 2 — муфта; 3 — рукоятка; 4, 5 — соответственно подвижный и непо­движный сухарь; а — сторона квадрата

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).

Развертки
Рис. 3. Развертки:
а, б — цельные; в — насадная; г — насадная, оснащенная пластинами из твердого сплава

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.

Быстросменный сверлильный патрон
Рис. 4. Быстросменный сверлильный патрон:
а — конструкция: 1 — корпус; 2 — сменная втулка; 3 — шарик; 4 — кольцо; 5 — вы­точка; 6 — коническое отверстие; б — сменная втулка

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

Самоустанавливающийся сверлильный патрон
Рис. 5. Самоустанавливающийся сверлильный патрон:
1 — корпус; 2 — пружина; 3 — поводок; 4 — подшипник; 5 — стопорное кольцо; 6 — оправка; 7 — муфта

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

Качающаяся оправка
Рис. 6. Качающаяся оправка:
1 — хвостовик; 2 — подпятник; 3 — шарик; 4 — корпус; 5 — штифт; 6 — качающаяся часть  

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, зенкование и цекование отверстий.

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.

Зенкер
Рис. 1. Зенкер:
а — трехперый цельный; б — черырехперый насадной; D — диаметр зенкера; φ — главный угол в плане; ω — угол наклона винтовой канавки; γ — передний угол; α — задний угол; f— ширина ленточки

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

Зенковки
Рис. 2. Зенковки: а, б — цилиндрические; в, г — кониче­ские; 2φ — угол в плане

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

Насадные цековки
Рис. 3. Насадные цековки: а — односторонняя; б — двусторонняя

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 и рассверливание отверстий.

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.

Сверла для обработки отверстий
Рис. 1. Сверла для обработки отверстий:
а — спиральные; б — центровочные; в — перовые; г — ружейные для глубокого сверления

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

Кольцевые сверла
Рис. 2. Кольцевые сверла:
а — двурезцовые: 1 — корпус; 2, 3 — сменные резцы; 4 — 6 — направляющие пла­стины; б — трехрезцовые; в — многорезцовые: 1 — резцы; 2 — корпус; L длина рабочей части

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.

Износ спиральных сверл по задней поверхности
Рис. 3. Износ спиральных сверл по задней поверхности.

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.

Форма заточки сверл
Рис. 4. Форма заточки сверл:
а — одинарная; б — одинарная с подточкой перемычки; в — одинарная с подточкой перемычки и ленточки; г — двойная с подточкой перемычки; д — двойная с под­точкой перемычки и ленточки;
2φ — угол при вершине; 2φ0 — угол дополнительной заточки; l0— ширина дополнительной заточки

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 инструментов
Рис. 5. Приспособления для установки инструментов:
а — трехкулачковый сверлильный патрон: 1 — кулачок; 2 — гайка; 3 — обойма; 4 — ключ; б — цанговый сверлильный патрон: 1 — хвостовик; 2 — цилиндрическая часть; 3 — разрезная цанга; 4 — кольцо

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.

Приспособления для установки заготовок
Рис. 6. Приспособления для установки заготовок:
а — прихваты; б — призма; в — жесткая угловая плита; г — регулируемая угловая плита; д — винтовые машинные тиски: 1 — ходовой винт; 2 — подвижная губка; 3 — неподвижная губка; 4 — основание; 5 — рукоятка; е — быстродействующие машинные тиски: 1 — заготовка; 2 — поворотная часть; 3 — неподвижная губка; 4 — установочный винт; 5 — подвижная губка; 6 — рукоятка; 7 — эксцентриковый вал; 8 — двойной кулачок; 9 — основание

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.

Настольный сверлильный станок
Рис. 7. Настольный сверлильный станок:
1 — стол; 2, 8, 10 — рукоятки; 3 — трехкулачковый патрон; 4 — шпиндель; 5 — хомутик; 6 — лимб; 7 — кожух; 9 — электрический двигатель; 11 — корпус; 12 — колонна

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.

Вертикально-сверлильный станок
Рис. 8. Вертикально-сверлильный станок:
1 — фундаментная плита; 2 — стол; 3 — шпиндель; 4 — коробка подач; 5 — коробка скоростей; 6 — электрический двигатель; 7 — сверлильная головка; 8 — рукоятка; 9 — колонна

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.

Радиально-сверлильный станок

Рис. 9. Радиально-сверлильный станок:
1 — фундаментная плита; 2 — цоколь; 3 — рукав; 4 — механизм подъема; 5 — шпиндельная головка; 6 — пульт управления; 7 — стол

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.

Зенкеры

Зенкеры — это осевые многолезвийные режущие инструменты, ко­торые применяются для промежуточной или окончательной обработки отверстий, полученных предварительно сверлением, литьем, ковкой или штамповкой, с целью повышения их точности до JT11… JT10 и умень­шения шероховатости обработанной поверхности до Ra 40…10 мкм.

Зенкеры получили широкое распространение в массовом и крупно­серийном производствах. По сравнению с расточными резцами они, являясь мерными инструментами, не требуют настройки на размер, что обеспечивает сокращение вспомогательного времени и повышает точ­ность отверстий.

Кинематика рабочих движений зенкеров подобна сверлам. Однако по сравнению с последними зенкеры обеспечивают большие производи­тельность обработки отверстий и точность, так как снимают меньшие припуски (t=1,5…4,0 мм, d = 18…80 мм), имеют большее число режу­щих кромок (z = 3…4) и направляющих ленточек. Из-за малой глубины стружечных канавок они имеют большую, чем сверла, жесткость, а от­сутствие поперечной кромки позволяет вести обработку с более высо­кими подачами.

Типы зенкеров
Рис.1. Типы зенкеров: а — цилиндрический зенкер; б, в, г — зенковки

Зенкеры классифицируют по следующим признакам:

а)  вид обработки — цилиндрические зенкеры (применяются для уве­личения диаметра отверстий (рис. 1, а), зенковки (применяются для обработки цилиндрических или конических углублений под головки болтов, винтов, а также для снятия фасок (рис. 1, б, в), подрезки тор­цов бобышек и приливов на корпусных деталях (рис. 1, г);

б)  способ крепления зенкера — хвостовые (с цилиндрическим и ко­ническим хвостовиками (d = 10…40 мм, z = 3) и насадные (d = 32…80 мм, z = 4);

в)   конструкция зенкера — цельные, сборные (со вставными ножами, d=40…120мм) и регулируемые по диаметру; г) вид режущего материала — быстрорежущие и твердосплавные.