Призматическая протяжка

Призматическая протяжка с внутренними зубьями

Методы обработки отверстий лезвийным инструментом. Особенности и технологические возможности.

Отверстия можно обрабатывать:

Сверлением; зенкерованием; развертыванием; фрезерованием; растачиванием; протягиванием; шлифованием; хонингованием; притиранием; полированием; пластическое деформирование.

Сверление

Сверление – основной способ получения отверстий в сплошном металле.

РИ – сверло, в зависимости от конструкции сверла и его особенностей сверла могут быть однокромочными (ружейное, пушечное), двухкромочными (перовое, спиральное), многокромочные (трубчатые, кольцевые).

Наиболее распространены спиральные сверла, которые выпускаются Ø0,2-55 мм. Экономически выгодно сверлить отверстие в сплошном материале диаметром Ø≤25 мм. Производится в основном на вертикально-сверлильных станках. Корпусные и тяжелые детали (>50кг) – на радиально-сверлильных и горизонтально-расточных станках. Также можно сверлить на станках токарной группы, агрегатных, специальных.

l/d<5-6мм – обычные (спиральные) сверла l/d<10-15мм – специальные шнековые сверла, а также с подводом СОЖ через тело сверла Глубокие отверстия (l/d>10мм) сверлят при вращающейся детали (то есть на токарном станке), т.к. в случае увода сверла появляются силы, стремящиеся вернуть сверло в прямолинейное положение. Ружейными и пушечными сверлами сверлят глубокие отверстия (20<l/d<300мм) на специальных станках для глубокого сверления.

Сверление отверстий малых размеров Ø≤10…12 мм по кондукторным втулкам обеспечивает точность 10 квалитет, шероховатость до 5 класса, точность межцентрового расстояния ±0,2…0,1 Обычное сверление - 12 квалитет, шероховатость 3-4 класс.

Для повышения точности оси отверстия (прямолинейности) обработка идет при вращающейся детали. Обработка ружейными сверлами возможна по целому металлу. Сверло может вращаться или не вращаться. Минимальный диаметр сверления Ø = 3 мм.

Пушечные сверла применяются только при рассверливании. Точность обработки ружейными и пушечными сверлами 9-10 квалитет, шероховатость 5-6 класс. В процессе обработки сверло направляется по обрабатываемой поверхности и выглаживает ее. СОЖ при резании подается под давлением 20…80 атмосфер. Первичное направление сверла происходит по кондукторной втулке. (максимальный диаметр 700 мм)

Зенкерование

Зенкерование – процесс черновой и получистовой обработки отверстий, предварительно полученных литьем или штамповкой, или сверлением. Режущий инструмент – зенкер.

Процесс зенкерования предпочтительнее, чем рассверливание или точение отверстий, т.к. зенкер имеет большее число режущих кромок.

Т.к. при зенкеровании снимается небольшой припуск 2z=0,25d, зенкер имеет меньшие по размерам стружечные канавки, более высокую жесткость, а, следовательно, исправляет положение оси отверстия в пространстве. (минимальный диаметр зенкера 13 мм)

Черновое зенкерование обеспечивает точность обработки 12 квалитет, шероховатость поверхности 4 класс (Rz40). Чистовое зенкерование после чернового обеспечивает 10 квалитет точности, шероховатость поверхности – до 5 класса.

Процесс зенкерования широко применяется при обработке на агрегатных станках, токарных многошпиндельных, специальных и других станках.

Широко применяются многоступенчатые зенкеры, а также комбинированный режущий инструмент (зенкер-зенковка, сверло-развертка).

Зенкерование глубоких отверстий производится методом обратной подачи.

Разновидностью процесса зенкерования является зенкование под головки винтов или цекование.

Для обеспечения точного межцентрового расстояния между отверстиями ±(0,10…0,15) мм зенкерование производится с использованием направляющих элементов. При этом направление может быть переднее (впереди режущей части), заднее (за режущей частью) и комбинированное.

Развертывание

Развертывание – это процесс чистовой и отделочной обработки отверстий многолезвийными или однолезвийными развертками. Минимальный диаметр однолезвийной развертки Ø3 мм, многолезвийной развертки - Ø2 мм.

Развертывают отверстия диаметром Ø (4…500) мм. Припуск на развертывание 0,03…0,30 мм. В процессе развертывания с обрабатываемой поверхности снимается минимальный равномерный припуск по окружности, что обеспечивается плавающим креплением режущего инструмента. Развертывание не повышает точность взаимного расположения.

Черновое развертывание отверстий после сверления или зенкерования обеспечивает точность обработки 9 квалитет, шероховатость поверхности 6 класс. Чистовое развертывание - точность обработки 7 квалитет, шероховатость поверхности 7 класс. Однолезвийные развертки обеспечивает улучшает качество поверхности.

Отверстия Ø≤12 мм развертывают сразу после сверления, отверстия Ø≥12 мм – после зенкерования. При обработке точных отверстий малых размеров (Ø≤5…6 мм) с точным межцентровым расстоянием (±0,05 мм) выполняют координатное развертывание, то есть черновое развертывание по кондукторным втулкам. Чистовое развертывание может быть по кондукторным втулкам или без них. Развертывание глубоких отверстий - методом обратной подачи.

Растачивание

Растачивание – процесс черновой, чистовой, окончательной, отделочной обработки, выполняемый на станках токарной группы, расточных станках, агрегатных и специальных станках. Растачивание – самый универсальный способ обработки.

Минимальный диаметр растачивания в серийном и к/серийном производстве 5 мм, в единичном – от 2 мм. В этом случае обработка производится на координатно-расточных станках.

7 квалитет точности, как правило, получают на станках повышенной точности или специальных алмазно-расточных станках агрегатного типа, имеющих продольный стол. Расточные головки могут располагаться с одной или двух сторон, что позволяет растачивать соосно расположенные отверстия одновременно с двух сторон.

Точность черновой обработки - 12 квалитет, чистовой – 10 квалитет, окончательная – до 8-9 квалитет. Тонкое растачивание производится с малыми глубинами резания t=(0,03…0,10) мм и малыми подачами S=0,03…0,05 мм/об при высокой жесткости и отсутствием вибраций.

Протягивание

Протягивание – процесс черновой, чистовой, отделочной обработки отверстий многолезвийным РИ – протяжкой. Протягивать можно отверстие после сверления, зенкерования или растачивания. При этом желательно для направления протяжки и снятия равномерного припуска по периметру отверстия иметь точность отверстия не грубее 10 (9) квалитета, а при протягивании шлицевых и фасонных поверхностей – 9.

Протягивание обеспечивает повышение точности обработки до 7-8 квалитета и шероховатость поверхности 7-9 класс при наличии выглаживающих зубьев протяжки.

Точность взаимного положения при протягивании не повышается.

Чем меньше зазор между направляющими и отверстием, тем равномернее снимаемый припуск. Протягивание небольших по размерам деталей производится на горизонтально-протяжных станках; большие корпусные детали – на вертикально-протяжных станках.

Форма протяжки в поперечном сечении соответствует форме получаемого отверстия. В зависимости от вида обработки (черновая, чистовая, окончательная) используют различные схемы резания. Последние режущие зубья протяжки работают по профильной схеме.

Фрезерование

Применяется редко. Обычно на станках с ЧПУ черновая обработка отверстий большого диаметра в корпусных деталях концевыми фрезами по программе. Точность до 10 IT, шероховатость до 5 класса.